长玻纤增强热塑性塑料注射成型技术

热塑性复合材料成型工艺介绍热塑性复合材料是以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强各种热塑性树脂的总称，国外称FRTP（Fiber Rinforced Thermo Plastics）。

由于热塑性树脂和增强材料种类不同，其生产工艺和制成的复合材料性能差别很大。

从生产工艺角度分析，塑性复合材料分为短纤维增强复合材料和连续纤维增强复合材料两大类：（1）短纤维增强复合材料①注射成型工艺；②挤出成型工艺；③离心成型工艺。

（2）连续纤维增强及长纤维增强复合材料①预浸料模压成型；②片状模塑料冲压成型；③片状模塑料真空成型；④预浸纱缠绕成型；⑤拉挤成型。

热塑性复合材料的特殊性能如下：（1）密度小、强度高热塑性复合材料的密度为1.1～1.6g/cm3，仅为钢材的1/5～1/7，比热固性玻璃钢轻1/3～1/4。

它能够以较小的单位质量获得更高的机械强度。

一般来讲，不论是通用塑料还是工程塑料，用玻璃纤维增强后，都会获得较高的增强效果，提高强度应用档次。

（2）性能可设计性的自由度大热塑性复合材料的物理性能、化学性能、力学性能，都是通过合理选择原材料种类、配比、加工方法、纤维含量和铺层方式进行设计。

由于热塑性复合材料的基体材料种类比热固性复合材料多很多，因此，其选材设计的自由度也就大得多。

（3）热性能一般塑料的使用温度为50～100℃，用玻璃纤维增强后，可提高到100℃以上。

尼龙6的热变形温度为65℃，用30%玻纤增强后，热形温度可提高到190℃。

聚醚醚酮树脂的耐热性达220℃，用30%玻纤增强后，使用温度可提高到310℃，这样高的耐热性，热固性复合材料是达不到的。

热塑性复合材料的线膨胀系数比未增强的塑料低1/4～1/2，能够降低制品成型过程中的收缩率，提高制品尺寸精度。

其导热系数为0.3～0.36W(㎡·K)，与热固性复合材料相似。

（4）耐化学腐蚀性复合材料的耐化学腐蚀性，主要由基体材料的性能决定，热塑性树脂的种类很多，每种树脂都有自己的防腐特点，因此，可以根据复合材料的使用环境和介质条件，对基体树脂进行优选，一般都能满足使用要求。

玻璃纤维增强塑料的制造工艺玻璃纤维增强塑料，简称GFRP，是指将玻璃纤维作为增强材料，与热塑性或热固性树脂合成材料。

GFRP 具有优异的机械性能，化学稳定性和优异的绝缘性能，在空间航天、汽车、电子、医疗等多个领域有广泛应用。

本文将介绍GFRP的制造工艺，主要包括玻璃纤维纺制、预浸料制备以及成型工艺等方面。

一、玻璃纤维纺制GFRP中的玻璃纤维通常采用E玻璃或S玻璃等类型，其中E玻璃纤维的拉伸模量较高，适用于高强度材料制造，而S玻璃纤维具有较高的抗碱性能，适用于酸碱介质中使用。

玻璃纤维的制备通常采用单体直接成纤法，即用石英砂等原材料熔炼过程中制成的玻璃流出炉体，绕制在旋转的机芯上，再通过拉伸半成品冷却、切断等工序制成单纤维。

该方法可以制备出单纤维直径小、拉伸性能好的玻璃纤维，适用于高性能材料制备。

二、预浸料制备预浸料是指将玻璃纤维与树脂预先混合，形成片状或卷状材料。

预浸料可分为热固性和热塑性两种类型，其中热固性预浸料由于固化后不能重塑，适用于制备各种复杂形状的材料，而热塑性预浸料则可以通过热加工方法再次加工成各种形状的材料。

热固性预浸料的制作方法通常包括四个阶段，即纤维表面涂胶、预储、浸胶以及保温固化。

其中浸胶过程中要充分浸润玻璃纤维表面，以确保与树脂充分结合，避免产生空气泡等缺陷。

热塑性预浸料的制备通常采用熔融混合法或称热溶法，即将树脂加热至熔态后加入到玻璃纤维中混合，再通过挤出、压塑等工艺制备成卷状或片状预浸料。

该方法成本较低，操作简便，适用于生产大批量、要求不太严格的GFRP材料。

三、成型工艺GFRP的成型工艺通常有压模成型、注塑成型、自动纺织成型等多种方式，其中压模成型可分为手模和自动模具两种类型。

手模压模成型通常适用于小批量、复杂结构的GFRP制品制造，其工艺流程包括模板制作、浸胶、铺复合材料、预压、热固化等多个步骤。

该方法操作灵活，但受工人技能水平影响较大。

自动模具压模成型工艺则适用于大批量、高精度的GFRP制品制造，该方法的步骤包括CAD设计模具、数控加工模具、材料铺设和预压等多个步骤。

长纤维注塑工艺
长纤维注塑工艺是一种用于生产高性能热塑性复合材料的成型技术，具有优异的力学性能和较低的成本。

长纤维注塑工艺主要包括以下几种类型：
1.GMT（Glass Mat Reinforced Thermoplastics）：这是一种使用玻璃纤维毡和热塑性塑料薄膜
层压而成的半成品片材，通过模压成型来制造最终产品。

2.LFT-G（Long Fiber Thermoplastic Granules）：这种方法涉及将长纤维与树脂结合成料粒，
然后进行注塑成型。

纤维长度通常在12毫米以上，以确保成品具有良好的机械强度。

3.LFT-D（Long Fiber Thermoplastic Direct）：这是一种在线混炼注塑成型工艺，它将挤出机
的连续生产和注塑机的间歇生产结合在一起。

通过双螺杆配混的材料直接注入模具内，实现了多个工序、多种材料一次成型，降低了能耗，提高了效率，并减少了材料的热降解。

此外，长纤维增强聚丙烯（PP）部件通常由注塑长玻纤粒料制成。

一种新型一步式工艺可以将聚丙烯和玻璃纤维配混在一起，直接生产注塑部件。

总的来说，长纤维注塑工艺因其高效性和自动化程度高等优点，在制备长玻纤增强热塑性材料方面得到了广泛应用。

这种工艺不仅能够提高产品的机械性能，还能降低生产成本，因此在汽车、航空航天、体育器材等领域有着重要的应用价值。

玻纤增强PP注塑工艺研究（转载）纤维增强复合材料因其组成材料的种类、数量、纤维方向以及其他参数可以自由选择,因而重量轻,强度和刚度更高,且其性能优异且大范围可调,最近几十年来一直是科学研究和产业推广的重点课题。

作为其中的重要一种,玻璃纤维/热固性树脂复合材料已经以玻璃钢的身份在汽车、船舶、建材等领域取得了广泛的应用。

但玻璃纤维/热塑性树脂复合材料的研究和应用还不是很普遍。

这里以热塑性树脂聚丙烯为基体,制备玻璃纤维/聚丙烯复合材料,通过控制复合材料中玻璃纤维的含量、长度、偶联剂类型与用量等因素,结合注塑次数等注塑工艺的调整,研究了上述材料对短玻璃纤维/聚丙烯复合材料性能的影响。

制备了拉伸模量为1.75GPa,拉伸强度为31.99MPa的短玻璃纤维/聚丙烯复合材料。

这一材料有望成为汽车、船舶、航空航天等工业领域广泛应用的新材料。

1 实验部分1.1 原料聚丙烯(PP)H-T-022,兰州石化公司;玻璃纤维CFN24,上海中实玻璃纤维有限公司。

1.2 主要仪器及设备流变仪:XLY-Ⅱ型,吉林大学科教仪器厂;拉伸机:上海华龙测试仪器有限公司;熔体流动速率仪:XNR-400Z型,长春市长城实验机厂;塑料注射成型机:HY-350-F1,宁波海鹰塑料机械制造有限公司。

1.3 玻璃纤维增强塑料的制备1.3.1 玻璃纤维的制备将玻璃纤维布用剪刀剪成线状纤维,用硝酸浸泡并真空干燥后剪成5～7毫米的短纤维。

1.3.2 基体的制备选择PP为基体,用1、2、3次成型分别获得试样,然后再进行对比实验,选择最佳成型次数。

1.3.3 复合材料注塑成型1.3.4 性能测试方法①拉伸试验:对弯曲试样进行三点弯曲试验,使用电子万能试验机,按照国家标准GB1040-92执行,加载速度为20mm/mi n±10%;②冲击试验:对拉伸试样进行冲击试验,使用材料冲击能量试验机,按照国家标准GB/T3808-1995执行;③熔融指数的测定:热塑性塑料的熔体流动速率是热塑性塑料在一定温度和负荷下,熔体每10min通过标准口模的质量。

科技成果——长纤维增强热塑性复合材料技术开发单位北京大学成果简介长纤维（玻璃纤维、碳纤维等）增强热塑性复合材料（Long Fiber reinforced Thermoplastics，LFT）是20世纪90年代逐渐发展起来的一种新型纤维增强树脂基复合材料，具有高强度、高刚性、高尺寸稳定性、耐高温、低吸水率、低翘曲度、使用寿命长、高低温抗耐蠕变性能优良、可回收再利用等显著特点，可以弥补常规短纤维增强热塑性塑料（SGRT）的许多不足和缺点。

该新材料在汽车、电子、家电、通讯、机械、化工、军工、体育器材、医疗器械等领域具有广泛应用，市场发展潜力巨大。

应用范围（1）汽车行业保险杠、车门板/自锁刹车系统、小轴和齿轮零件/汽车行李架与缓冲器/汽车蓄电池外壳/铁铝浇注件/轿车座椅骨架、仪表板、汽车椅背、换档器底座等。

（2）机电行业导流管扇叶和电机过滤器罩、风叶/同轴气缸离合器辅助件/高承载力、高扬程潜水电机、水泵/止推轴承、导轴承/机车导轨、真空泵、压缩机转子等。

（3）通讯、电子、电器行业高精度接插件、点火器零组件、线圈轴、继电器基座/微波炉变压器线圈架、框架/电气联结器、继电器、电磁阀封装件/扫描仪组件等。

打印机壳体、软盘传动系统、传真机壳体、风扇叶片、低压电器壳与内支架、电器开关壳、电脑外内支架壳体、电视机调谐器、电视机后盖、洗衣机内桶、烤面包箱底板、电热锅、电安斗把手等。

（4）化工防腐及医疗器械上的应用化工防腐设备、贮罐、管道、电镀槽部件、防腐地板、门窗构件、印染板架框、医疗器械非金属结构件等。

（5）建筑工程上应用LFT在建筑工程上主要用来制作建筑模版、装饰板、保温隔热件、隔音板等材料，大多采用GMT板状材料，用模压、真空模压成型等方法，主要使用材料为玻璃纤维（GF）增强工程塑料，比如GF/PP、GF/PVC、GF/PV、GF/PE等。

近几年来，作为混凝土增强用热塑性复合材料棒材发展很快，这类材料大多用拉挤、拉挤＋模压（根压）、拉挤＋缠绕等成形办法。

玻璃纤维增强塑料的成型工艺玻璃纤维增强塑料（Glass Fiber Reinforced Plastics, GFRP）具有良好的机械、热、耐腐蚀等性能，并且具有较低的重量、成本和维护费用。

它已经广泛应用于航空、航天、汽车、轨道交通、船舶、建筑等领域中。

本文将对GFRP的成型工艺进行详细的介绍。

一、原材料准备GFRP的主要原材料包括树脂、玻璃纤维、固化剂和填料等。

树脂是GFRP的基础，并且需要与玻璃纤维一起使用，从而形成增强效果。

玻璃纤维具有高强度、高模量和低密度等优点，可以提高材料的机械性能。

固化剂是树脂的硬化组分，可以影响成型的速度和性能。

填料可以增加材料的耐磨损性、耐火性等功能。

在原材料准备阶段，需要按照设计要求进行材料的选择和比例配制。

通常，采用手工涂布和喷涂的成型方法需要使用的树脂含量较高，而采用模压等自动化成型方法则需要减少树脂含量，以提高成型质量和效率。

二、手工涂布成型法手工涂布成型法是目前应用较为广泛的一种GFRP成型方法。

主要步骤包括纤维切割、纤维预处理、树脂配制、涂布和固化等过程。

1. 纤维切割和预处理在切割玻璃纤维时，需要保证纤维长度相当，并且尽量减少纤维的捻结和交叉现象。

同时，玻璃纤维需要进行表面处理，以便于树脂和纤维的黏附性。

2. 树脂配制和涂布在树脂的配制过程中，需要根据设计要求控制树脂的流动性和硬化速度。

在涂布时，需要通过刷子等工具将树脂均匀地涂布在玻璃纤维上，并在涂布完成后，通过辊筒、压光机等设备将纤维和树脂均匀压实。

3. 固化和后续加工涂布完成后，将所制成品放置在适当的温度下固化。

在固化过程中，需要控制环境温度和湿度等条件，以确保成型品的质量。

固化完成后，可以进行后续的加工和表面处理等步骤。

手工涂布成型法成本较低，适用范围广，但是需要人工操作，生产效率较低，并且容易受到人为因素的影响。

三、喷涂成型法喷涂成型法主要在复杂形状的产品制造中应用。

该方法直接将树脂和玻璃纤维混合后通过高速气流喷射到模具内，并在固化后形成最终产品。

玻璃纤维增强塑料成型工艺第一章绪论FRP（Fiberglass Reinforced Plastics）或GRP（GlassReinforced Plastics）或GFRP （Glass fibre reinforced plastics）。

玻璃钢是玻璃纤维增强塑料的习惯叫法，是一种新型工程材料。

它是以玻璃纤维及其制品作为增强材料，以合成树脂作基体材料，通过一定的成型工艺而制成的一种复合材料。

三十年代在美国出现后，到二次世界大战期间由于战争的需要才发展起来。

战后逐渐转到了民用工业方面，并获得了迅速发展。

由于玻璃钢具有许多特殊优良的性能（如机械强度高、比重小、耐化学腐蚀、绝缘性能好等等）。

因此被普遍应用于火箭、导弹、航空、造船、汽车、化工、电器、铁路以及一般民用等工农业部门中。

目前世界各国都非常重视研究和发展玻璃钢材料，迄今为止，人们不但研究试制成功各种各样有特殊性能的玻璃钢材料产品，而且研究成功各种各样的成型工艺。

第二章玻璃钢基础知识1、玻璃钢的发展历史1940年，美国一家实验室的技术人员不小心将加有催化剂的不饱和聚酯树脂倾倒在玻璃布上，第二天发现固化后的这种复合材料强度很高，玻璃钢遂应运而生。

1942年第一艘玻璃钢渔船问世；玻璃钢管试制成功并投入使用。

二战其间，美国以手工接触成型与抽真空固化工艺，制造了收音机雷达罩与副油箱；利用胶接技术制作了玻璃钢夹芯结构的收音机机翼。

1946年发明了以纤维缠绕法生产压力容器的方法。

1949年预混料DMC（BMC）模压玻璃钢面试。

1950年真空袋与压力袋成型工艺研究成功；手糊环氧玻璃钢直升收音机旋翼面市。

20世纪50年代末，前苏联成功将玻璃钢用于炮弹引信体等军品及化工器材的生产。

1961年德国率先开发片状模塑料（SMC）及其模压技术。

1963年玻璃钢波形瓦开始机械化生产，美、法、日先后有高生产率的边疆生产线投生。

1972年美国研究成功干法生产的热塑性片状模塑料。

玻璃纤维增强热塑性玻璃纤维增强热塑性玻璃纤维增强热塑性施予长蒋志华(上海新新塑料厂,上海,200400)摘要-为了扩大和拓宽各种塑料的应用领域,现在国内已广泛地采用各种增强技术,在塑料中添加各种增强剂,如玻璃纤维,石棉,碳酸钙,滑石粉以及硼,石墨纤维等物质,进行增强改性.由于玻璃纤维价格低廉,兼之所增强的制品物理性能较好,因而发展最为迅速,使用最为广泛.本文就玻璃纤维增强热塑性塑料的发展动态,性能,应用及成型工艺进行研讨.关键词:玻璃纤维增强改性1国内外玻璃纤维增强塑料(下文简称FRTP)的发动态1945年美国Dupout公司最先发表了短纤维增强热塑性塑料的专利(B.P.618094),1952年Fibeml公司又相继发表了长纤维增强热塑性塑料的制造专利(U.S.P.2877501)和(U.S.P.3042570),1956年Fibeml公司首先开始工业化生产,自1958年美国市场上出售两种玻璃纤维增强热塑性塑料品种以来,FRTP的品种现已达1000种以上.我国自1962年开始,即使用无碱开刀丝与尼龙粒料在两辊开炼机上混炼造粒的探索,但因发现玻璃纤维粉化及尼龙氧化严重,操作条件恶劣而未推广使用,后改用挤出机挤出造粒工艺,情况虽有改善,但螺杆磨损严重,劳动条件仍然很差.1967年苏州塑料一厂研制玻璃纤维增强尼龙,并与日本增强尼龙粒粒样品进行了对比, 于1968年正式投入生产,至1980年增强尼龙预产能力为130-150t,1972年,大连第七塑料厂与晨光化工研究院协作研制长纤维增强聚碳酸酯, 于1973年投产.其后,为了改善纤维在制品中的分散性,又采用排气器挤出造粒法制成了短纤维增强聚碳酸酯.近年来,国内试制玻纤增强热塑性塑料单位★收稿日期:2O06—06—10—18一日益增多,多次以工艺,设备,玻纤品种,这是表面处理剂等诸方面都有了很大的改进.上海胜德塑料厂,苏州塑料一厂将双螺杆挤出技术引入到各玻璃纤维增强热塑性材料.目前FRTP在国内正处于推广应用之中.综上所述,FⅣ【P的发展极快,现已形成高分子合成材料工业中的一个新领域.由于FRTP的出现,使热塑性塑料性能产生了飞跃,其物理机械性能成倍提高,其对增强塑料品种已能和热固性增强塑料(FRP)在性能上媲美,更由于其设计和成型加工的灵活性,其发展速度大大高于FlIP,是所有其他材料望尘莫及的.据统计,全世界FRTP的年增长率为25%-30%.2玻璃纤维增强热塑性塑料的性能热塑性塑料经过玻璃纤维增强后与原来的本体树脂相比,在性能上发生了如下变化:2.1机械强度静态强度如抗张和抗弯强度提高2-3倍,动态强度,如耐疲劳性能提高2-3倍,蠕变强度提高2～5 倍,刚性提高2-5倍,耐冲击性能取决于本体树脂的冲击特性,如本体树脂为韧性材料,增强后冲击强度保持不变或有所下降,如本体树脂为脆性材料,增强令冲击强度提高2-3倍,不论那种本体树脂,经玻纤增强后其低温冲击性能均能提高.2.2热变形温度塑料加工根据本体树脂结晶表现不同,经玻璃纤维增强后热变形温度增加幅度有所不同,大约为10～200':E,无定形树脂经增强后增加幅度小,其热变形温度接近于本体树脂的玻璃化温度.结晶性树脂增强后热变形温度大幅度上升,接近本体树脂的熔点,如纯聚碳酸酯的玻璃化温度为150℃,热变形温度为132℃,经20%玻璃纤维增强后,热变形温度为143cC.纯尼龙6熔点为225cc,热变形温度为49℃,经20%玻璃纤维增强后热变形温度为218℃,提高了169℃.2-3膨胀,收缩及吸水率热塑性树脂经玻璃纤维增强后,线膨胀系数减少1/2~1/4,成型收缩率减少1/2—1/4,吸水率下降10%～20%.2.4缺陷热塑性塑料经玻璃纤维增强后制品表面软化,光泽降低,制件接缝处玻璃纤维不能错的R 玻璃纤维的取向使制件的接缝强度降低,机械性能,成型收缩率,热膨胀系数等性能呈现不同程度的各向异性.影响FRTP性能的主要因素有以下几点: (1)玻璃纤维含量,玻璃纤维的含量对FrP的性能有极大的影响,随着玻璃纤维含量增加,热塑性增强塑料的弹性模量也相应增加, 抗张强度和抗磨强度最初随玻纤含量的增加而增加,但当含量超过40%时又开始下降,这是因为玻璃纤维含量过多,树脂流动性下降,在成型过程中玻璃纤维磨损过度,被制件中玻璃纤维的长度大部份低于临界长度,使玻璃纤维丧失补强作用.(2)玻璃纤维长度:玻璃纤维长度越长,制件机械强度越高,增强效率越好,因此无论在造粒或成型时减少玻璃纤维过度磨损,使制件中的玻璃纤维可保持玻璃纤维较长的长度是提高FRrI'P性能的关键因素之一,通常采用的成型方法,制件中的玻璃纤维长度大约为0.3～0.6m,实际使用的情况证明,当玻璃纤维长度小于0.04m 时,玻璃纤维只能起填充作用而无增强效用,玻璃纤维长度与增强塑料抗拉强度之间存在如下关系式:T—Te=Vf(1一)Tf+VmTmLc=式中:Te为增强塑料的抗拉强度;Vf为玻璃纤维的体积百分含量;Vm为树脂的体积百分含量;Tf为玻璃纤维的抗拉强度;Tm为树脂的抗拉强度;L为玻璃纤维长度;D为玻璃纤维的直径;Lc为玻璃纤维的临界长度;A为玻璃纤维与树脂的粒结性能系数.由上式可知,为了提高FRTP的机械性能,我们希望w,L,A大一点,玻璃纤维直径D要小一点较好,当其他条件不变时,希望玻璃纤维长度L大一点,强度会有所提高.总之,只有玻璃纤维长度L大于共临界Lc时方能充分体现增强特性,而理想的玻璃纤维长度应为临界长度的5 倍.然而,对于熔体粘度较高的塑料,采用较长的纤维是不合适的,因为纤维不能很好地分散于树脂之中,每根纤维(L=0.5～1)较为有利.(3)树脂与玻璃纤维表面的粘结性:树脂与玻璃纤维表面粘结性越好,在外协力作用下玻璃纤维表面与树脂之间越不易产一相对位移,从而制件所受的外力影响较好传递到强度很的玻璃纤作业,使整个制件的强度大幅度提高.因此粘结力越大,制件强度越高.为了提高玻璃纤维表面与树脂的粘结性能,近年来在玻璃纤维表面广泛采用有机硅处理剂处理.国外有机硅处理剂品种目前已有40多种. 如作为玻璃纤维表面处理剂的有机硅烷必须既有能与玻璃纤维表面作用的基团(即能水解的基团-CH,O,一C2HO一等),又有能与树脂起物理或化学作用的基团,从而在树脂与玻璃纤维表面间产生偶联作用,使材料性能大大提高,尤其对提高湿态强度更有显着作用,对提高电性能也有好处.由于不同的树脂对有机硅有不同的反应,因此对每种热塑性塑料都有自己特殊的有机硅表面处理剂.对于聚烯烃塑料,如聚乙烯,聚丙烯,由于其本身不带有极性基团,因此即使玻璃纤维表面用一19—玻璃纤维增强热塑性有机硅处理剂处理后,性能提高仍不理想,为了进一步提高树脂与纤维表面间的粘结力,除了对纤维表面用有机硅处理外,要对树脂本身进行改性,增加极性基团,或加入过氧化物,特殊氯化物等,使树脂与玻璃纤维表面产生一定程度的交联作用.(4)本体树脂的性能:在玻璃纤维含量相同的条件下,本体树脂性能越高,玻璃纤维增强后的制件性能就越好,只有冲击强度为特例,若本体树脂原为韧性材料,如AAS艾佐德缺口冲击强度本作为10kg?cm/cm,若本体树脂为脆性材料,如涤纶树脂艾佐德缺口冲击强度本体仅为3kg?cm/cm,经30%玻璃纤维增强后冲击强度上升为15kg?cm/cm..除以上因素外,使用环境对FRTP的性能也有较大的影响,如使用温度,湿度,熔剂,化学药品,耐老化性等,需要引起重视.3玻璃纤维增强热塑性塑料成型与通用热塑性塑料一样,肿也可以采用注射成型,压制成型,回转成型,出成型等工艺. 就目前来说,FⅣrP主要采用流塑工艺成型,其中拉出成型工艺(PULTRUSINMOLDING)是为了适应复合材料发展而开发的一种新型的纤维增强塑料成型方法,正引起人们的广泛注意,预计今后的几年里,推出成型工艺将有更大发展,目前拉出成型工艺尚局限于纤维增强热固性树脂的成型,由于拉出制件的应用愈来愈广泛,许多树脂生产厂家正在寻求制造新的适合拉出成型的树脂原料.本文仅就FRTP注射成型工艺进行探讨.FRrP注射成型中,当玻璃纤维表面处理,玻璃纤维直径及长度,百分含量确定之后,成型加工条件主要与成型机种,熔融物料温度,模具温度,注射压力,注射速度,浇口形状和位置以及原料干燥状态范围因素有直接关系.3.1成型机械对于注射机类型,一般应采用螺杆式注射机(短纤维增强料可采用注塞式注射机).仍旧延用目前通用型注射机是不合适的,应该加大螺杆长径比,生产长螺杆(L/D≥20),并在其表面装有屏一20一障头的螺杆最为适合.3.2成型模具模具的浇口位置,形状和大小直接影响物料在型腔中的流动方式,致使玻璃纤维在制品中的分散性,纤维长度以及排列结构各异,浇口应设置在制件最厚的截面上,避免使用斜形浇口,以免注射时树脂受热分解.注射喷嘴尺寸要短而粗,设计流道时也要短而粗.FRTP的收缩率与玻璃纤维含量成比例,一般比纯本体树脂减少1/2—1/4,由于收缩率较小, 制件不易脱模,在设计模具时,脱模斜度要大一些,约为2—3.,避免拽拉脱模.FⅣrP制件的接缝强度较低,为了减少制件的接缝,在设计模具时,应尽量减少浇口数,只要保证模具的浇满即可,应避免在制件受力部分留下接缝.3.3成型特点(1)为了避免玻璃纤维取向,增加接缝强度,注射速度要高,使熔融的物料尽快充满模腔; (2)尽管避免在成型过程中玻璃纤维过度磨损,如果采用短纤维型料料只要采用低压,螺杆转速要低,约30-60转/分;(3)为了增加流动性及得到良好制件表面,成型时采用的找注应略高于成型纯树脂的模温. 在未添加玻璃纤维前,PP为175-230qc,HDPE为215～230%,PS为200-235qc,PC为260～315qc添加了纤维后,找注应相应提高到240- 260%,甚至为280%,其中PC竟高达345qc; (4)接缝强度受玻璃纤维含量的影响较大,含量越少,强度越高,料温越高,强度越高. FRTP的各向异性通过合理调整模具和制品的设计以及调节成型工艺等方法获取适当的改善.实际成型FrI)时,可参照成型纯本体树脂的工艺条件,针对成型操作中存在的问题,确定注射压力,背压,注射速度,料温和模温等.3-4成型过程中机械的磨损对于螺杆式注射成型机(或螺杆挤出机),玻璃纤维对螺杆的磨损大部分发生在加料段和计量段,加料段的磨损主要由于塑料粒料未完全塑化而引起,计量段磨损主要是由于成型条件下, 玻璃纤维表面有机硅处理剂分解而引起的腐蚀塑料加工作用所致,因此在成型时,应选择适当的成型条件,使有机硅处理剂既能与树脂充分反应,又不造成有机硅处理剂分解,尽量减少机械设备的损耗.4玻璃纤维增强塑料的应用目前,FR11P的应用已十分广泛,据国外资料报导,FR11P3O%用于汽车工业,2O%用于电气机械,成型的制件大到数十台可小到几克.如玻璃纤维增强尼龙,聚甲醛由于其耐磨性好,主要用于电机零件,汽车及建筑机械的轴套等,玻璃纤维增强聚碳酸酯由于强度高,主要用于电动工具外壳,电气零件;增强涤纶由于耐热性和耐溶剂性优良,主要用于机电工业,电讯器材,电子工业及火灾警报器等;增强AS可用于汽车,电机零部件.随着FRTP的品种和产量不断增加,产品质量不断提高,其应用范围将不断扩大.5几点建议(1)应加强玻璃纤维增强热塑性塑料的基础研究工作.如玻璃纤维的品,长度的控制,纤维表面处理剂的合成以及表面处理剂与树脂和纤维的粒结机理等,只有从基础研究上有所突破,FRTP的推广应用才会有新的水平,有关高校,研究机构和企业应积极推动这一工业.(2)应加强制品应用的研究,FRTP具有许多传统材料无法比氦的优良性能,目前国内对FRT宾应用尚未产生足够重视,对其制品成型方法的研究不多,如目前国外新开发的滚粒成型(Roll—Trusion)等尚未深入研究,一旦开发即能生产出一流全新的产品.FRTP作为新颖的复合材料,有着极为广阔的发展前景.近年来,国外FR11P制品的增长势头迅猛,加强FRTP制品应用的研究具有重要的经济意义.国内塑料薄膜市场年均增速9%以上塑料薄膜是塑料制品中产量最大的类别,品种繁多,在农业,工业和建筑等领域具有广泛的用途.我国塑料薄膜的产量约占塑料制品总产量的20%,是塑料制品中产量增长较快的类别之一.我国塑料薄膜的消费约2/3用作包装材料,农用塑料薄膜约占30%,其余用作电工材料,感光材料和电子信息材料等.我国是农业大国,也是农用塑料薄膜生产和使用量多的国家.农用塑料薄膜主要是棚膜和地膜,另外还包括遮阳网,防虫网,饲草用膜以及农用无纺布等.20世纪80年代以来,我国开始使用棚膜,地膜,遮阳网,防虫网等现代农用覆盖材料.塑料棚膜广泛用作日光温室,塑料大棚及各种塑料小拱棚的覆盖材料,目前棚膜覆盖面积约160多万公顷,各种用棚膜年使用量约150万吨.目前使用的薄膜为普通聚氯乙烯薄膜,聚氯乙烯无滴膜,普通聚乙薄膜,聚乙烯无滴膜,聚乙烯多功能复合膜以及EVA多功能复合膜等.自1994年以来,我国地膜覆盖面积平均每年增长1000万亩左右,地膜的实际消费量居世界首位.随着农业科学技术的迅速发展,企业对地膜的需求量将会继续增长.据悉,塑料薄膜的需求量每年将以9%以上的速度增长,其市场前景十分广阔.食品包装是我国聚丙烯薄膜最大应用市场美国TownsendPolymerServices&Information公司最近发布了其关于中国市场份额系列报告中的首份报告——"中国挤出塑料薄膜市场".该报告对成长中的中国塑料薄膜市场进行了深入分析,并提供了按供应商,地区和终端应用市场分类的详尽信息.该报告称,中国今年将要加工118.4万吨聚丙烯薄膜,其中56%的原料由国内树脂生产商提供.中国两大聚丙烯薄膜生产中心是苏沪浙地区和广东省,分别占全国总生产能力的33%和32%.食品包装是聚丙烯薄膜最大的终端应用市场,约占42%.其中,包装袋,塑料编织袋和干货食品包装材料占食品包装的60%以上.非食品包装中,香烟包装,编织袋和防护膜是最大的细分市场,合计占55%.一2】一。

汽车新材料：长玻纤增强PP（LFT-PP）由于金属不适合成型复杂的形状，限制了它在很多零件中的应用，这也阻碍了成本的下降。

与此相反，采用长玻纤增强塑料注射成型则可以克服上述诸多弊病。

因此掀起了“以塑代钢”的潮流：LFT-PP替代金属成为汽车新材料。

LFT-PP是长纤维增强聚丙烯材料，聚赛龙LFT-PP塑料是长玻璃纤维经过专门设计的模具浸润PP基体树脂，得到被树脂充分浸润的料条后切成一定长度的粒子。

LFT-PP，也就是长玻纤增强聚丙烯(Long Glass Fiber Reinforced Polypropylene.简称LGFPP)，作为汽车模块载体材料，该材料不仅能有效地提高制品的刚性、抗冲击强度、抗蠕变性能和尺寸稳定性，而且可以做出复杂的汽车模块制品。

长玻纤生产工艺长玻纤增强复合塑料和短纤维增强复合塑料比较2、高耐热LFT-PP材料在120℃时的高温疲劳强度是普通玻纤增强PP的2倍，甚至比以耐热性著称的玻纤增强尼龙高10%，因而这种材料具有作为结构件所需的耐久性和可靠性。

3、更好的抗翘曲性LFT-PP材料的优势特点1、良好的尺寸稳定性2、优异的耐疲劳性3、较小的蠕变性能4、各向异性小、低翘曲变形5、优异的力学性能，特别是耐冲击特性6、良好流动性、适应薄壁产品加工LFT-PP材料的材料性能1、优异的物理力学性能2、优异的热氧老化性能3、优异的耐低温性4、良好的分散性和外观效果5、良好的耐候性LFT热塑性复合材料的加工成型长纤维增强PP可用一般的射出成型机成型没有问题，但是若采用混炼度高的螺杆和射嘴会导致玻纤容易断裂，造成无法充分发挥长纤维原有的性能。

因此推荐使用注塑机的选择如下：螺杆长径比为16:1-22:1压缩比为2:1-2.5:1在允许的情况下尽量选择直径较大的螺杆采用深螺槽、低压缩比螺杆采用开放式大直径射嘴LFT-PP在汽车领域中的典型应用。

纤维增强塑料的塑型加工一、纤维增强塑料概述纤维增强塑料（Fiber Reinforced Plastics，简称FRP）是一种以合成树脂为基体材料，以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等为增强材料的复合材料。

这种材料以其轻质、高强度、耐腐蚀等特性，在航空航天、汽车制造、建筑结构、体育器材等多个领域得到了广泛的应用。

本文将探讨纤维增强塑料的塑型加工技术，分析其加工过程、应用场景以及面临的挑战。

1.1 纤维增强塑料的组成与特性FRP由基体材料和增强材料两部分组成。

基体材料通常为不饱和聚酯树脂、环氧树脂等，起到粘结纤维和传递载荷的作用。

增强材料则赋予FRP高强度和刚度，常见的有玻璃纤维、碳纤维等。

FRP的主要特性包括轻质、高强度、耐化学腐蚀、耐疲劳、良好的热稳定性等。

1.2 纤维增强塑料的加工工艺FRP的加工工艺主要包括手糊成型、喷射成型、压缩成型、真空袋成型、树脂传递模塑（RTM）等。

不同的加工工艺适用于不同的产品形状和性能要求，选择合适的加工工艺对于保证FRP产品的质量至关重要。

二、纤维增强塑料塑型加工技术2.1 塑型加工技术概述塑型加工是指通过物理或化学手段改变材料形状和结构的过程。

在FRP领域，塑型加工技术主要涉及材料的预制、成型、固化和后处理等步骤。

这些步骤共同决定了FRP产品的形状、尺寸和性能。

2.2 预制工艺预制工艺是塑型加工的第一步，主要包括纤维的切割、排列和树脂的混合。

纤维的切割和排列方式直接影响FRP产品的性能，而树脂的混合则决定了基体材料的流动性和固化特性。

2.3 成型工艺成型工艺是塑型加工的核心步骤，包括手糊成型、喷射成型等。

手糊成型是一种传统的加工方法，通过手工将树脂和纤维层层叠加，形成所需的形状。

喷射成型则是一种自动化程度较高的方法，通过喷射设备将树脂和短切纤维均匀混合后喷射到模具上。

2.4 固化工艺固化工艺是FRP塑型加工的关键环节，涉及到树脂的交联反应和FRP产品的形状固定。

固化过程通常需要在一定的温度和压力下进行，以确保树脂充分交联和产品尺寸的稳定性。

新型LFT-D/GWT材料及成型工艺——阶段调研报告一、LFT概要1、LFT定义LFT是英文Long-Fiber Reinforce Thermoplastic的简称，中文译为长纤维增强热塑性塑料或习惯称之为长纤维增强热塑性复合材料。

LFT是一个广义的塑料专用词汇，在汽车复合材料工业中有一个非正式但却约定俗成的定义，即指长度超过10mm的增强纤维和热塑性聚合物进行混合并生产而成的制品。

LFT主要构成形式示意图1）长纤维的几种定义纤维的直径纤维的长度（5～25mm）纤维的长径比＜0.5mm ＞10mm L/Ф＞1002）玻纤长度对LFT机械性能的影响3）LFT与短纤维增强热塑性复合材料相比的优点●纤维长度较长，明显提高制品的力学性能；●比刚度和比强度高，抗冲击性能好，特别适合汽车部件的应用；●耐蠕变性能提高，尺寸稳定性好，部件成型精度高；●耐疲劳性能优良；●在高温和潮湿环境中的稳定性更好；●成型过程中纤维可以在成型模具中相对移动，纤维损伤小。

2、LFT在欧美及中国汽车市场的应用据统计，汽车行业的LFT消耗量约占世界LFT行业总消耗量的80%，而在汽车行业中，欧美LFT 消耗量大约占95%，其中欧洲占80%，美国占15%，如图所示，LFT在欧洲乘用车上的应用部位。

LFT在欧洲的总消耗量以及在各种汽车零部件中的应用比例LFT材料在中国的研发，始于20世纪80年代未、90年代初，应该说和欧美相比在时间上相差不多，但是产业化进程和应用开发相对滞后。

目前，中国己形成具有自主知识产权的GMT、LFT-G 和LFT-D产品，并形成了一定的生产能力，但在产品质量和品种门类上与世界先进水平还有相当大的距离。

在己知的国产汽车中，LFT零件原材料90%以上都从欧美、韩国引进，而且其应用主要集中在从欧美、韩国引进的车型中。

3、LFT巨大的市场前景可以说，LFT是汽车复合材料工业中的希望之星。

美国Principia咨询公司的市场报告显示（见表），2004年全球LFT市场需求量约为1.08亿kg(2.39亿磅)，销售额为4.5亿美元。

玻璃纤维知识玻纤增强塑料的成型加工可以采用挤出、注射、压制等方法，或其他其他特殊成型方法。

对于热塑性玻纤增强塑料的粒料，采用单螺杆或双螺杆挤出，制造成品时，多数采用注射成型法。

成型时的主要问题是：*玻纤含量增大时，熔融粘度大，成型困难；*玻纤与树脂混合混炼不匀时，影响制品性能；*制品具有方向性；*制品表面光泽度降低，加大设备磨损。

*必须重视由于热分解造成的设备腐蚀和磨损。

对于高填充聚氯乙烯，单螺杆的寿命只有一年多。

绝缘单梯的主要技术要求：（一）绝缘单梯外观、装配1、绝缘梯外观：绝缘梯各部件外形不得有尖锐棱角，应倒圆弧。

2、绝缘梯装配：应符合YB3205之规定（二）绝缘单梯一般要求1、绝缘梯原材料应预选检验2、绝缘梯使用的铝合金材料制件应做表面阳极氧化处理, 轴类钢制件表面应有防护镀层；绝缘层压类材料制件加工表面应用绝缘漆进行处理。

3、绝缘梯金属部件表面粗糙度应W6.3绝缘梯各部件加工表面应规则、平整。

绝缘部件表面应光滑、无气泡、皱纹或开裂，无明显的擦伤和过热痕迹，颜色应为本色（从浅黄绿到棕色）（三）绝缘单梯技术参数产品别名：绝缘合梯，玻璃钢合梯，玻璃钢人字梯产品材料：绝缘玻璃钢耐压等级：220KV产品规格：1・5米绝缘人字梯同类产品规格：2.0米绝缘人字梯、2. 5米绝缘人字梯、3. 0米绝缘人字梯、3. 5米绝缘人字梯、4. 0米绝缘人字梯、5.0米绝缘人字梯、6.0米绝缘人字梯。

绝缘单梯的主要技术要求：（-）绝缘单梯外观、装配1、绝缘梯外观：绝缘梯各部件外形不得有尖锐棱角，应倒圆弧。

2、绝缘梯装配：应符合YB3205之规定（二）绝缘单梯一般要求1、绝缘梯原材料应预选检验2、绝缘梯使用的铝合金材料制件应做表面阳极氧化处理, 轴类钢制件表面应有防护镀层；绝缘层压类材料制件加工表面应用绝缘漆进行处理。

3、绝缘梯金属部件表面粗糙度应W6.3更多文苹www. baiqiangbx. com 玻璃纤维！编辑：blxwwk绝缘梯各部件加工表面应规则、平整。

一、长玻纤增强聚丙烯（LFT-PP）及LFT塑料托盘长玻纤增强聚丙烯（LFT-PP）复合材料1.项目简介传统玻纤增强聚丙烯因其成本低廉和优异的机械性能，在材料领域得到大量的应用。

长玻纤增强聚丙烯（LFT-PP）复合材料与传统的短纤增强聚丙烯材料相比，由于生产工艺的改变，玻纤在粒子中的长度增加，即玻纤保持与粒子同样的长度，即使注塑成型后，纤维的最终长度也比短纤的高很多，在制品中的平均长度可达2毫米左右。

相对于传统的短玻纤增强热塑性塑料（这种粒子在制品中的纤维长度在200μ左右），LFT-PP材料在制品中保留了极长的玻纤长度，因此赋予了材料更好的力学性能与热学性能，同时LFT-PP还具有比短纤增强PP更好的高温抗蠕变性能，这些优势使得LFT-PP的性能能够达到或接近增强工程塑料如PA或PPO的性能。

具体优势为：(1)刚度与质量比高，变形小，这特别有利于LFT在汽车中的应用；(2)韧性高；(3)抗蠕变性能好，尺寸稳定；(4)耐疲劳性能优良；(5)设计自由度比GMT更高，因为LFT可用于注塑和其他成型方法，而GMT只能压塑；(6)模塑成型性能比SFT更好，纤维以更长的形态在成型物件中移动，纤维损伤少。

由于LFT材料类似于增强工程塑料的卓越性能以及PP基材相对于工程塑料基材极其低廉的价格成本，因此赋予了该材料极佳的性价比：相对于短纤增强PA材料而言，使用LFT-PP 可在材料成本上节约40-50%左右；相对于短纤增强PPO材料而言，使用LFT-PP可在材料成本上节约100%以上。

2.长玻纤增强PP市场应用及容量2.1汽车工业：保险杠骨架、座椅骨架、发动机罩壳、车身门板模块、仪表盘骨架、脚踏板、挡泥板、备用轮胎架、冷却风扇及框架、蓄电池托架等，用于替代增强尼龙（PA）或金属材料。

2.2通讯电子电器行业：通讯、电子行业高精度接插件/点火器零组件、继电器基座/微波炉变压器线圈架、框架/电气联结器、继电器、电磁阀封装件/扫描仪组件等，洗衣机滚筒、洗衣机三角支架、空调风扇等，用于替代短纤增强PA、ABS材料或金属材料。

长玻纤增加 PP 的原料、成型及分析测试方案1试验测试表征1.1纤维长度及纤维分布测定将复合材料样本置于微波辐射炉中或马福炉中高温裂解，550℃下进展裂解，在裂解物中将玻璃纤维剥离出来，然后将其分散于水中，然后用光学纤维镜进展观看和测定，可以得到纤维长度和也可以通过软件进展半自动地纤维分布的计算。

1.2形貌分析用 SEM 观看断口形貌及 GF 在基体 PP 中的分布及断面形貌1.3力学分析主要承受万能材料试验机测试拉伸强度，断裂伸长、弯曲性能〔强度、模量等〕等承受冲击试验机测定材料缺口悬臂梁冲击强度1.4热分析1.4.1承受 DMA 动态力学进展分析得到 Tg 和 tgδ1.4.2承受 DSC 争论 GF/PP 复合材料的结晶动力学1.5广角 X 射线衍射扫描分析用WAXD 争论GF/PP 的结晶度。

2成型及试验方案2.1主要成型加工条件多复合材料基体中纤维长度及纤维均匀性〔分布〕及复合材料力学性能的影响2.1.1成型加工温度(喂料螺杆各区温度，主要是其次组螺杆)●加料段180℃～190℃●压缩段、计量段渐次上升温度可在210℃～240℃之间进展调解●机头口模温度略低于计量段温度。

2.1.2两组螺杆转速调整，主要是其次组双螺杆的转速调整2.1.3浸渍与否、浓度、时间2.1.3 其次组双螺杆不同组合元件的搭配，考虑增加或削减混合原件〔更换螺杆元件较繁琐，可最终考虑〕2.2不同填加组份及纤维量等对复合材料力学性能、热性能、断面形貌、结晶性等的影响2.2.1偶联剂的参与否，参与种类〔KH-550、A-151，A-172，A-174〕对纤维在PP 基体中分散性的影响2.2.2纤维的参与量〔10%～40%〕对复合材料力学性能、热性能、结晶度的影响2.2.3纤维的长度〔一样纤维参与量，不同剪切状况下〕对复合材料力学性能、热性能、结晶度的影响2.2.4不同填加组份〔填充体系、润滑体系等〕对复合材料力学性能、热性能、形貌的影响2.3GF/PP 复合材料结晶动力学争论〔等温、非等温〕2.4GF/PP 复合材料中纤维长度、分布、纤维取向等数学计算模型的建立及争论2.5GF/PP 复合材料的应用争论3原料3.1PP选用PP原料主要依据两条原则，一是依据增加和改性PP产品性能对PP的要求，从而确定选用的是均聚PP、共聚PP还是化学处理PP。

玻纤增强lcp成型工艺玻璃纤维增强液晶聚酯（LCP）是一种高性能工程塑料，具有优异的力学性能和热稳定性。

其制造过程中的成型工艺对于产品的质量和性能起着至关重要的作用。

本文将介绍玻璃纤维增强LCP成型工艺的相关内容。

玻璃纤维增强LCP的制造过程通常包括原料选择、预处理、混炼、成型和后处理等步骤。

其中，成型工艺是整个制造过程中的核心环节。

在玻璃纤维增强LCP的成型工艺中，常用的方法包括注塑成型、挤出成型和压缩成型等。

注塑成型是最常见的一种方法，适用于大多数形状复杂且需要高精度的产品。

挤出成型适用于长条形或管状产品的制造，而压缩成型则适用于较厚的产品。

在进行玻璃纤维增强LCP成型之前，需要对原料进行预处理。

这包括将LCP颗粒与玻璃纤维预混合，以确保纤维均匀分散在聚合物基体中。

预处理的目的是增强产品的强度和刚度，并提高其耐热性能。

在进行成型工艺时，需要根据产品的形状和尺寸选择合适的模具。

模具的设计和制造需要考虑产品的缩水率、收缩方向和壁厚等因素，以确保成型产品的尺寸精度和表面质量。

同时，也需要根据产品的要求调整成型工艺参数，如注塑机的温度、压力和时间等。

在成型过程中，玻璃纤维增强LCP的熔体流动性较差，因此需要较高的注射压力和较长的注射时间。

在模具填充过程中，需要注意纤维的定向和排列，以避免产生缺陷和应力集中。

成型完成后，还需要进行后处理工艺以进一步改善产品的性能。

常见的后处理方法包括退火、冷却和切割等。

退火可以消除成型过程中产生的内部应力，提高产品的强度和耐热性。

冷却则可以固化产品的形状，使其保持稳定。

切割则是将产品切割成所需的尺寸。

总结起来，玻璃纤维增强LCP的成型工艺是一项复杂而关键的工艺，直接影响产品的质量和性能。

通过选择合适的成型方法、优化工艺参数和进行适当的后处理，可以获得具有优异性能的玻璃纤维增强LCP制品。

希望本文能够对读者了解玻璃纤维增强LCP成型工艺提供一些参考和帮助。