High impact -akryylit Suomessa : kuitujen tarpeellisuus HI-akryyleissa sekä vertailu perinteiseen keittoakryyliin
Haapalainen, Akseli; Linja, Mirjami (2018)
Haapalainen, Akseli
Linja, Mirjami
Turun ammattikorkeakoulu
2018
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018122122711
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018122122711
Tiivistelmä
High impact (HI) -akryylit ovat huonosti tunnettuja ja vähän käytettyjä akryylilaatuja Suomessa. Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on lisätä tietoutta HI-akryyleista sekä tutkia, miten HI-akryylit poikkeavat ominaisuuksiltaan perinteisestä keittoakryylistä. Lisäksi työssä selvitettiin, tuoko kuituvahvistaminen lisähyötyä myös HI-akryyleihin. Opinnäytetyön pääpaino oli materiaalien mekaanisessa testaamisessa.
Työssä testattiin akryylien taivutuslujuutta ja murtositkeyttä testitikkujen avulla. Tikkuja testattiin kuivana heti valmistamisen jälkeen ja kahden kuukauden vesisäilytyksen (38 °C) jälkeen. Testejä varten valmistettiin tikkuja kahdesta HI-akryylista (Selacryl Impla High-Impact ja IvoBase High Impact) sekä perinteisestä keittoakryylista (ProBase Hot). Selacryl Implasta ja ProBase Hotista valmistettiin myös kuidulla (Stick) vahvistettuja tikkuja. Tikkuja valmistettiin kuusi kappaletta jokaiseen testiryhmään.
HI-akryylien taivutuslujuusarvot olivat hieman suurempia kuin keittoakryylillä. ProBase Hot:n taivutuslujuus oli 86,6 MPa ja kuituvahvistettuna 106,8 MPa. Selacryl Implan taivutuslujuus oli 102,8 MPa ja kuidulla 117,2 MPa sekä IvoBasen 91,6 MPa. Taivutuslujuuden kimmokertoimet olivat keittoakryylillä korkeammat (2,9 MPa ilman kuitua ja 3,6 MPa kuidulla) kuin HI-akryyleilla (2,8; 3,1 ja 2,7 MPa). HI-akryylit taipuivat selvästi enemmän ennen katkeamista kuin perinteinen keittoakryyli. Keittoakryyli katkesi keskimäärin 4,5 mm taivutuksen jälkeen, kun HI-akryylit kestivät vähintään 7 mm taivutuksen. Osa HI-tikuista ei katkennut testin suurimmalla, 12 mm taivutuksella. Testissä olleet HI-akryylit taipuivat enemmän ja olivat kestävämpiä kuin testissä mukana ollut keittoakryyli. Toisin sanottuna perinteinen keittoakryyli on materiaalina jäykempi mutta heikompi kuin HI-akryylit.
Murtositkeyden osalta molemmat HI-akryylit vastaavat kuituvahvistettua keittoakryylia kimmokertoimen arvon ollessa 2,3 MPa m1/2. Vahvistamattoman keittoakryylin murtositkeysarvo oli 1,3 MPa m1/2, ja kuituvahvistetun HI-akryylin 3,8 MPa m1/2. ISO 20795-1:2013 -standardin murtositkeysvaatimus HI-akryyleille on 1,9 MPa m1/2.
Testissä mukana olleet HI-akryylit olivat joustavampia ja kestävämpiä kuin perinteinen keittoakryyli, tai yhtä kestäviä kuin kuituvahvistettu keittoakryyli. Kun HI-akryyliä vahvistettiin kuituvahvikkeella, sen lujuusominaisuudet paranivat.
Työssä testattiin akryylien taivutuslujuutta ja murtositkeyttä testitikkujen avulla. Tikkuja testattiin kuivana heti valmistamisen jälkeen ja kahden kuukauden vesisäilytyksen (38 °C) jälkeen. Testejä varten valmistettiin tikkuja kahdesta HI-akryylista (Selacryl Impla High-Impact ja IvoBase High Impact) sekä perinteisestä keittoakryylista (ProBase Hot). Selacryl Implasta ja ProBase Hotista valmistettiin myös kuidulla (Stick) vahvistettuja tikkuja. Tikkuja valmistettiin kuusi kappaletta jokaiseen testiryhmään.
HI-akryylien taivutuslujuusarvot olivat hieman suurempia kuin keittoakryylillä. ProBase Hot:n taivutuslujuus oli 86,6 MPa ja kuituvahvistettuna 106,8 MPa. Selacryl Implan taivutuslujuus oli 102,8 MPa ja kuidulla 117,2 MPa sekä IvoBasen 91,6 MPa. Taivutuslujuuden kimmokertoimet olivat keittoakryylillä korkeammat (2,9 MPa ilman kuitua ja 3,6 MPa kuidulla) kuin HI-akryyleilla (2,8; 3,1 ja 2,7 MPa). HI-akryylit taipuivat selvästi enemmän ennen katkeamista kuin perinteinen keittoakryyli. Keittoakryyli katkesi keskimäärin 4,5 mm taivutuksen jälkeen, kun HI-akryylit kestivät vähintään 7 mm taivutuksen. Osa HI-tikuista ei katkennut testin suurimmalla, 12 mm taivutuksella. Testissä olleet HI-akryylit taipuivat enemmän ja olivat kestävämpiä kuin testissä mukana ollut keittoakryyli. Toisin sanottuna perinteinen keittoakryyli on materiaalina jäykempi mutta heikompi kuin HI-akryylit.
Murtositkeyden osalta molemmat HI-akryylit vastaavat kuituvahvistettua keittoakryylia kimmokertoimen arvon ollessa 2,3 MPa m1/2. Vahvistamattoman keittoakryylin murtositkeysarvo oli 1,3 MPa m1/2, ja kuituvahvistetun HI-akryylin 3,8 MPa m1/2. ISO 20795-1:2013 -standardin murtositkeysvaatimus HI-akryyleille on 1,9 MPa m1/2.
Testissä mukana olleet HI-akryylit olivat joustavampia ja kestävämpiä kuin perinteinen keittoakryyli, tai yhtä kestäviä kuin kuituvahvistettu keittoakryyli. Kun HI-akryyliä vahvistettiin kuituvahvikkeella, sen lujuusominaisuudet paranivat.