玻纤增强塑料在成型中应注意的问题

科目：复合材料院〔系〕：材化学院专业：无极非金属材料工程XX：庞丽丽学号： 1 3 4 6 1 0 2 5指导教师：西玲二○一六年五月十九日玻璃纤维增强塑料简论庞丽丽学号：13461925 班级:13无极非金属材料1班摘要：介绍玻璃纤维增强塑料的性能和优缺点；讨论玻璃纤维增强改性工程塑料的影响因素；及其应用开展概况。

关键词：玻璃纤维；增强塑料。

Summary:Introduces the performance of GFRP, advantages and disadvantages.Discussion the influencing factors of glass fiber reinforced modified engineering plastics.Development survey and its application.Keyword: Glass fiber. Reinforced plastics.1前言[1]玻璃纤维增强塑料〔也称玻璃钢，国际公认的缩写符号为GFRP或FRP〕，是一种品种繁多，性能各别，用途广泛的复合材料。

它是由合成树脂和玻璃纤维经复合工艺，制作而成的一种功能型的新型材料。

随着人们环保意识的增强，热塑性塑料在汽车、电子、电器、通讯等行业得到广泛的应用，而这些行业的开展又对塑料的综合性能提出了新的要求。

工程塑料自身具有很多突出的优点，如密度小、加工性好、可回收再利用等，但也有一些缺乏之处，如强度不够高、注塑后的成品收缩率较大、尺寸稳定性较差、耐温性不够好等等。

以适应市场的需要，在实际应用中，有时会同时使用两种或者多种改性手段，以提高材料性能和适用性，玻璃纤维作为塑料共混改性的一个组分，利用其优异的增强效果来改善塑料的性能，同时也利于降低本钱。

本文将重点讨论玻璃纤维增强塑料的主要影响因素及工程塑料改性用玻纤的开展动向。

2性能[2]玻璃钢材料具有重量轻，比强度高，耐腐蚀，电绝缘性能好，传热慢，热绝缘性好，耐瞬时超高温性能好，以及容易着色，能透过电磁波等特性。

玻纤增强PP的特性PP加玻纤，通常，PP材料的拉伸强度在20M~30MPa之间，弯曲强度在25M~50MPa之间，弯曲模量在800M~1500MPa之间。

如果要想把PP用在工程结构件上，就必须使用玻璃纤维进行增强。

PP加玻纤，通过玻璃纤维增强的PP产品的机械性能能够得到成倍甚至数倍的提高。

具体来说，拉伸强度达到了65MPa~90MPa，弯曲强度达到了70MPa~120MPa，弯曲模量达到了3000MPa~4500MPa，这样的机械强度完全可以与ABS及增强ABS产品相媲美，并且更耐热。

PP加玻纤，一般ABS和增强ABS的耐热温度在80℃~98℃之间，而玻璃纤维增强的PP材料的耐热温度可以达到135℃~145℃。

增强改性PP所用的玻璃纤维，要求长度为0．4～0．6ram，若长度小于0．04mm，玻璃纤维只起填充作用而无增强效果，发达国家都在开发长丝增强注射材料。

玻璃纤维含量在40％(质量分数)含量内，玻璃纤维含量越高，PPR弹性模量、抗张、抗弯强度也越高。

但一般不能超过40％，否则流动量下降，失去补强作用，一般在10％～30％。

PP填充改性，在PP中加入一定量的无机矿物，如滑石粉、碳酸钙、二氧化钛、云母等，可提高刚性，改善耐热性与光泽性；填加碳纤维、硼纤维、玻璃纤维等可提高抗张强度；填加阻燃剂可提高阻燃性能；填加抗静电剂、着色剂、分散剂等可分别提高抗静电性、着色性及流动性等；填加成核剂，可加快结晶速度，提高结晶温度，形成更多更小的球晶体，从而提高透明性和冲击强度。

因此，填充剂对提高塑料制品的性能、改善塑料的成型加工性、降低成本有显著的效果。

玻纤增强PP的应用PP作为四大通用塑料材料之一，具有优良的综合性能、良好的化学稳定性、较好的成型加工性能和相对低廉的价格；但是它也存在着强度、模量、硬度低，耐低温冲击强度差，成型收缩大，易老化等缺点。

因此，必须对其进行改性，以使其能够适应产品的需求。

对PP材料的改性一般是通过添加矿物质增强增韧、耐候改性、玻璃纤维增强、阻燃改性和超韧改性等几个途径，每一种改性PP在家用电器领域都有着大量应用。

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。

PP填充改性，在PP中加入一定量的无机矿物，如滑石粉、碳酸钙、二氧化钛、云母等，可提高刚性，改善耐热性与光泽性；填加碳纤维、硼纤维、玻璃纤维等可提高抗张强度；填加阻燃剂可提高阻燃性能；填加抗静电剂、着色剂、分散剂等可分别提高抗静电性、着色性及流动性等；填加成核剂，可加快结晶速度，提高结晶温度，形成更多更小的球晶体，从而提高透明性和冲击强度。

因此，填充剂对提高塑料制品的性能、改善塑料的成型加工性、降低成本有显著的效果。

玻纤增强改性PP，通常，PP材料的拉伸强度在20M~30MPa之间，弯曲强度在25M~50MPa之间，弯曲模量在800M~1500MPa玻纤增强PP的特性PP加玻纤，通常，PP材料的拉伸强度在20M~30MPa之间，弯曲强度在25M~50MPa之间，弯曲模量在800M~1500MPa之间。

如果要想把PP用在工程结构件上，就必须使用玻璃纤维进行增强。

PP加玻纤，通过玻璃纤维增强的PP产品的机械性能能够得到成倍甚至数倍的提高。

具体来说，拉伸强度达到了65MPa~90MPa，弯曲强度达到了70MPa~120MPa，弯曲模量达到了3000MPa~4500MPa，这样的机械强度完全可以与ABS及增强ABS产品相媲美，并且更耐热。

PP加玻纤，一般ABS和增强ABS的耐热温度在80℃~98℃之间，而玻璃纤维增强的PP材料的耐热温度可以达到135℃~145℃。

增强改性PP所用的玻璃纤维，要求长度为0．4～0．6ram，若长度小于0．04mm，玻璃纤维只起填充作用而无增强效果，发达国家都在开发长丝增强注射材料。

玻璃纤维含量在40％(质量分数)含量内，玻璃纤维含量越高，PPR弹性模量、抗张、抗弯强度也越高。

但一般不能超过40％，否则流动量下降，失去补强作用，一般在10％～30％。

PP填充改性，在PP中加入一定量的无机矿物，如滑石粉、碳酸钙、二氧化钛、云母等，可提高刚性，改善耐热性与光泽性；填加碳纤维、硼纤维、玻璃纤维等可提高抗张强度；填加阻燃剂可提高阻燃性能；填加抗静电剂、着色剂、分散剂等可分别提高抗静电性、着色性及流动性等；填加成核剂，可加快结晶速度，提高结晶温度，形成更多更小的球晶体，从而提高透明性和冲击强度。

玻璃纤维增强不饱和聚酯模塑料在成型过程中应注意的问题徐宗海
【期刊名称】《玻璃钢/复合材料》
【年(卷),期】2000(000)005
【摘要】本文介绍了 DMC/SMC在模压、注射、传递成型中的模具设计，工艺等方面应注意的问题及经验数据。

【总页数】3页(P35-37)
【作者】徐宗海
【作者单位】杭州红申电器有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ327.12
【相关文献】
1.我国电气用玻璃纤维增强不饱和聚酯模塑料（SMC/BMC）标准现状 [J], 马林泉
2.不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料在发电机中的应用优化 [J], 刘伟;任东滨;胡波;谢志辉
3.DMC系列不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料 [J],
4.不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料用于制造音箱箱体 [J],
5.英国不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料剖析研究 [J], 孙正霞
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

塑件表面“浮纤”现象及其形成原因和改善措施模具试模时，各机构运行基本正常，但制品出现了比较严重的外观质量问题，表面产生了放射状的白色痕迹，而且这种白色痕迹随玻纤含量的增加趋于严重，这种现象俗称“浮纤”，是一种玻纤塑料制品易于出现的表面缺陷，这对于外观要求高的汽车塑件是不能接受的。

“浮纤”现象是玻纤外露造成的，白色的玻纤在塑料熔体充模流动过程中浮露于外表，待冷凝成型后便在塑件表面形成放射状的白色痕迹，当塑件为黑色时会因色泽的差异加大而更加明显。

其形成的原因主要有以下几个方面。

首先，在塑料熔体流动过程中，由于玻纤与树脂的流动性有差异，而且质量密度也不同,使两者具有分离的趋势，密度小的玻纤浮向表面，密度大的树脂沉入内里，于是形成了玻纤外露现象；其次，由于塑料熔体在流动过程中受到螺杆、喷嘴、流道及浇口的摩擦剪切力作用，会造成局部粘度的差异，同时又会破坏玻纤表面的界面层，熔体粘度愈小，界面层受损愈严重，玻纤与树脂之间的粘结力也愈小，当粘结力小到一定程度时，玻纤便会摆脱树脂基体的束缚，逐渐向表面累积而外露；再则，塑料熔体注入型腔时，会形成“喷泉”效应，即玻纤会由内部向外表流动，与型腔表面接触，由于模具型面温度较低，质量轻冷凝快的玻璃纤维被瞬間冻结，若不能及时被熔体充分包围，就会外露而形成“浮纤”。

因此，“浮纤”现象的形成，不仅与塑料材料组成和特性有关，而且与成型加工过程有关，有着较大的复杂性和不确定性。

在实际生产中，有各种用于改善“浮纤”现象的措施。

比较传统的方法是在成型材料中加入相容剂、分散剂和润滑剂等添加剂，包括硅烷偶联剂、马来酸酐接枝相容剂、硅酮粉、脂肪酸类润滑剂及一些国产或进口的防玻纤外露剂等，通过这些添加剂来改进玻纤和树脂之间的界面相容性，提高分散相和连续相的均匀性，增加界面粘接强度，减少玻纤与树脂的分离，从而改善玻纤外露现象，其中有的使用效果较好，但是大多价钱不菲，增加了生产成本，而且对材料的力学性能也会有影响，例如较常用的液体硅烷偶联剂，就存在加入后难以分散，塑料容易结块成团的问题，会造成设备喂料不均匀，玻纤含量分布不均匀，进而导致制品的力学性能不均匀。

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。

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。