ASTM D256 Izod Impatto su compositi carbonio/PPS realizzati con fibra di carbonio riciclata

Il polifenilene solfuro (PPS) è un materiale semicristallino e rientra nella categoria dei polimeri ad alta temperatura con un punto di fusione di 285ºC. Il PPS è intrinsecamente fragile per natura e quindi viene spesso utilizzato insieme ai riempitivi. Le fibre di carbonio si sono rivelate adatte per migliorare le proprietà meccaniche, in particolare la resistenza all'impatto del PPS. Tuttavia, a causa dell’elevato costo dei compositi in fibra di carbonio vergine, le fibre di carbonio riciclate sembrano essere un segmento in crescita dell’industria dei compositi. Gli aerei dismessi, i preimpregnati scaduti e gli scarti di produzione possono essere considerati la principale fonte di fibre di carbonio riciclate.
Tali miscele di fibre PPS-carbonio possono essere utilizzate in applicazioni di trasporto pubblico, parti automobilistiche ecc. E quindi le proprietà di prestazione del processo come l'impatto Izod sono parametri critici per ricercatori e industrie. Abbiamo utilizzato l'Impattatore CEAST 9050 per eseguire una prova di impatto Izod su provini realizzati mediante estrusione-compressione di PPS (matrice di polvere) e miscela di fibra di carbonio riciclata (la lunghezza delle fibre variava da 6,35 mm a 12,7 mm). Queste placche stampate sono state tagliate (3,17 mm x 10,16 mm) e intagliate secondo ASTM D256 utilizzando la macchina intagliatrice automatica CEAST AN50. Abbiamo utilizzato un martello a pendolo da 5,5 J per impattare i campioni di carbonio/PPS conformi alla norma ASTM D256.
I risultati dell'impatto Izod hanno indicato valori di assorbimento di energia in un intervallo compreso tra 0,5 J e 3,50 J. Le modalità di guasto erano ripetibili e le interazioni fibra-matrice sono state osservate coerenti. I risultati dell'impatto Izod sembrano essere sensibili all'orientamento delle fibre sviluppate nella piastra lavorata come risultato del processo di stampaggio estrusione-compressione.
Desideriamo ringraziare "The Materials Processing and Applications Development (MPAD) Center" dell'Università dell'Alabama a Birmingham (UAB) per aver contribuito con parte delle informazioni di cui sopra.