聚合物基复合材料中的增强材料--玻璃纤维

聚合物基复合材料中的增强材料--玻璃纤维
聚合物基复合材料中的增强材料--玻璃纤维

聚合物基复合材料中的增强材料—玻璃纤维

20世纪40年代,因航空工业的需求,发展了玻璃纤维增强材料(俗称玻璃钢),从此产生了复合材料这一名词.复合材料是指将两种或两种以上不同材料,用适当的方法复合而成的一种新材料,其性能比单一材料性能优越.它的使用历史可以追溯到古代,从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均使用两种材料复合而成.

复合材料与传统材料(如金属,木材,水泥等)相比,具有诸多优点.(1)轻质高强.普通碳钢的密度为7.8g/cm3,玻璃纤维增强树脂基复合材料的密度为1.5~2.0g/cm3,只有普通碳钢的1/5~1/4,而机械强度却能超过普通碳钢的水平.(2)可设计性好.复合材料可以根据不同的用途要求,灵活的进行产品设计,具有很好的可设计性.(3)电性能好.复合材料具有良好的电性能,通过选择不同的树脂基体增,增强材料和辅助材料,可以将其制成绝缘材料或导电材料,例如玻璃纤维增强树脂基复合材料具有优良的电绝缘性能,并且在高频下仍能保持良好的介电性能.(4)耐腐蚀性好.聚合物基复合材料具有优异的耐酸性,耐海水性,也能耐碱盐和有机溶剂.(5)热性能良好.玻璃纤维增强的聚合物基复合材料具有较小的导热系数,一般在室温下为0.3~0.4kcal/(m··h·k),只有金属的1/1000~1/100,是一种优良的绝热材料.(6)工艺性能好.纤维增强的聚合物基复合材料具有优良的工艺性能,可以通过缠绕成型,接触成型等复合材料特有的工艺方法制成制品.

在工业发展的大环境下,传统材料的物化性能和生产应用无法满足发展要求的问题日益凸显,而复合材料因其许多优良的性能,并且其成本

在不断下降,成型工艺的机械化,自动化程度的不断提高,复合材料得到了快速发展和日益广泛的应用.

复合材料的性能主要取决于 1)基体的性能(2)增强材料的性能(3)基体与增强材料间的界面性能.

增强材料是复合材料的重要组成部分,起着提高树脂基体的强度,模量,耐热和耐磨等性能的作用.增强材料还有减小复合材料成型过程中的收缩率,提高制品硬度等作用.增强材料对解决复合材料弹性模量,长期耐热性,老化现象起到不可替代的作用.

增强材料总体上可分为有机增强材料,包括芳纶纤维,聚并双噁唑纤维,超高分子质量聚乙烯纤维等,和无机增强材料,包括玻璃纤维,碳纤维,硼纤维,晶须等.

树脂基复合材料的增强材料具有以下特征:

(1)具有明显提高树脂基体所需某种特性的性能,如高比强度,比模量,高导热性,耐热性,低膨胀性等,以便赋予树脂基体某种所需的特性和综合性能.

(2)具有良好的化学稳定性.在树脂基复合材料制备和使用过程中其组织结构和性能不发生明显的变化和退化.

(3)与树脂有良好的浸润性和适当的界面反应,使增强材料与基体树脂有良好的界面结合.

(4)价廉.

具有现代意义的复合材料的生产和发展,是以20世纪40年代的玻璃纤维的生产和发展为开端的.玻璃纤维是非常好的金属材料替代材料,

随着社会经济的迅速发展,玻璃纤维已成为建筑,交通,电子,电气,化工,冶金,环境保护,国防等行业必不可少的原材料,其研究和发展应用也日益受到重视.

玻璃纤维根据其划分依据不同,有多种分类.(1)根据玻璃纤维的化学组成可分为:无碱纤维—含碱量在1%以下,低碱纤维—含碱量在2%~6%之间,有碱纤维—含碱量在10%~16%之间.其中无碱纤维在国外为通用玻璃纤维,占总产量的90%以上,再过内也是应用最多的类型之一.其抗拉强度比钢丝还高,与金属材料相比重量轻,与金属铝相当;抗疲劳强度高;绝缘度高介电常数低,尺寸稳定等一系列优异性能使他成为现代工业中应用最广泛的增强材料,电绝缘材料和工业材料.(2)根据外观形状可分为:长纤维,短纤维,空心纤维,卷曲纤维.(3)根据纤维特性分为:高强度极高模量纤维,耐高温纤维,耐碱纤维,普通纤维.

玻璃是无色透明的脆性固体,它是熔融物过冷时因粘度增加而具有固体物理机械性能的无定形物体,属各向同性的均质材料.玻璃纤维的外观与块状玻璃完全不同,而且玻璃纤维的拉伸强度比玻璃高出许多,但两者结构仍相同.其结构假说主要有两种:(1)微晶结构假说,即玻璃是由硅酸盐或二氧化硅”微晶子”所组成,”微晶子”在结构上高度变形,其间由无定形中间层即有硅酸盐过冷溶液填充.(2)网格结构假说.其认为,玻璃是由二氧化硅四面体,铝氧四面体或硼氧三面体相互连接成不规则的三维网络,网络间的空隙由Na+,K+,Ca2+等阳离子所填充。二氧化硅四面体三维网状结构是决定玻璃纤维性能的基础,填充的

Na+,Ca2+等阳离子是网络改性物。

玻璃纤维的化学组成主要是二氧化硅,三氧化硼,它们对玻璃纤维的性质和工艺特点起决定性作用。以二氧化硅为主的称为硅酸盐玻璃,以三氧化硼为主的称为硼酸盐玻璃,加入助熔氧化物如氧化钠,氧化钾等碱性氧化物能降低玻璃的熔化温度和熔融粘度,是玻璃溶液中的气泡容易排出.

玻璃纤维的物理性能.(1)玻璃纤维的外观是光滑的圆柱体,横截面几乎是圆形.用于复合材料的玻纤直径一般为5~20μm.(2)玻璃纤维的力学性能.虽然其扭转强度和剪切强度均较其他纤维低,玻璃纤维拉伸强度很高,比相同成分的块状玻璃高很多,例如,有碱玻璃拉伸强度只有40~100MPa,而其玻纤的拉伸强度却能达到2000MPa,强度提高20~50倍.关于这一现象有几种较有说服力的假说:(1)微裂纹假说.其认为在玻璃或玻纤中存在微裂纹,降低其强度,在外力作用下易产生应力集中,而玻纤经高温成型时减少了玻璃溶液的不均一性,使裂纹减少.(2)”冻结”高温结构假说.玻璃纤维在成型过程中,由于冷却速度很快,熔融态的玻璃被冻结起来,因而使玻纤中的结晶,多晶转变以及微观分层较块状玻璃少,提高了强度.(3)分子取向假说.在玻璃纤维成型过程中,由于拉丝机的牵引力作用,使玻纤分子产生定向排列.从而提高玻纤强度.影响玻璃纤维强度的因素很多,其中纤维的直径和长度,化学组成,存放时间,负荷时间对其影响较大.(3)玻璃纤维的热,电性能.玻璃纤维的化学组成决定了其耐热性,例如石英和高硅氧玻纤的耐热温度可达2000度以上.在外电场作用下,玻纤内的离子产生迁移而导

电,其化学组成,环境温度和湿度是其导电性的主要因素.

玻璃纤维的化学性能.玻璃纤维的化学性能与其化学组成,纤维直径,介质及温度有关.玻璃纤维直径越小,比表面积越大,化学稳定性就越低.玻璃纤维中SiO2及碱金属氧化物含量对其化学性能其主要作用,SiO2能提高化学稳定性,碱金属则使其降低.水的吸附作用和溶解作用也影响着玻纤的化学稳定性.

玻璃纤维的生产方法有坩埚法和池窑法.(1)坩埚法生产玻璃纤维有制球和拉丝两部分组成.首先根据的质量要求,配料制球,检验合格的玻璃球用来拉制玻璃纤维.(2)池窑法拉丝工艺是将玻璃原料直接加入窑内熔融,澄清均化后,经漏板孔流出,单丝涂覆浸润剂并集束后,有拉丝机缠到绕线筒上.与坩埚法相比,池窑法生产工艺具有拉丝操作稳定性好,断头飞丝少,单位能耗低等优点,因此池窑法已成为主要的玻纤生产方法,全球95%玻纤生产以此法进行.

我国玻璃纤维工业起步与1958年,产量106吨,1978年形成工业体系,年产4.1万吨,居世界第七,1998年增加到16.4万吨,池窑拉丝比例为12%,2008年我国玻纤产量达235万吨.从1998年到2008年,我国玻纤产量年增长率达30.5%.从2006年开始,我国玻纤产品出口比例超过60%,国际玻纤市场对我国玻纤市场的推动作用,是我国玻纤增长的主要支柱.同时,国内高档玻纤产品还是以进口为主,体现出国内产品在技术与质量上与国外还有差距.

玻璃纤维行业最大的欧文斯科宁公司已全面推广无硼无氟高耐酸性的advantexR,用于顶替E玻纤,在今后几年内,国外大部分生产线

将继续进行技术改进和产品升级,生产高性能玻纤。预计到2015年,全球玻纤复合材料市场价值将突破84亿美元,年增长率达6.3%,其中玻纤增强材料产量占70%~75%。在未来的发展中,玻纤将向着更高的可设计性,形态的多样性,节约环保高速发展。

玻纤增强尼龙材料的特点及应用

玻纤增强尼龙材料的特点及应用 玻纤增强尼龙材料是在尼龙树脂中加入一定量的玻璃纤维进行增强而得到的塑料。玻纤增强尼龙具有非常优越的综合性能,广泛应用于电工工具、汽车行业、机械工业、运动器材、办公设备等领域。 玻纤增强尼龙材料的特点 优良的机械力学性能; 良好的耐热性; 良好的尺寸稳定性; 良好的自润滑性和耐磨性; 良好的注塑成型性能和外观; 良好的着色性能; 耐低温; 其它性能。 玻纤增强尼龙的应用领域 电动工具:切割机、电锯、电钻、角磨机、抛光机、电锤、电镐、热风枪、锂电螺丝批、砂光机、雕刻机等; 汽车行业:散热水室、进气歧管、镜框支架、通风格栅、门把手、节流阀体、风扇罩、变速控制杆罩、手刹、加速器踏板、齿轮等; 机械工业:水泵、水阀、轴承、轴套、齿轮、支架、托辊等; 运动器材:滑雪器材、童车、自行车、健身器材零部件等; 办公装备:座椅支架、滑轮、转轴、碎纸机齿轮、打印机部件等。 电动工具PA6GF30关键性能特点: 1、高刚性 2、良好的耐低温韧性 3、良好的耐候性 4、优良的着色性能 5、良好的表面外观 6、成本较合算 材料牌号:PA6G308 进气歧管PA6GF30关键性能特点: 1、刚性 2、长期耐热稳定性 3、轻量化 4、良好的焊接性能 5、高爆破强度 6、低噪音 7、耐油性

材料牌号:PA6G308 散热水室PA66GF30关键性能特点: 1、耐醇解性 2、耐热稳定性 3、刚性 4、低蠕变性 5、耐疲劳性 材料牌号:SE8066HS 运动器材PA6GF30关键性能特点: 1、高刚性 2、高冲击强度 3、良好外观 4、良好着色性 5、耐低温 材料牌号:PA6G308 办公装备PA66GF30关键性能特点: 1、替代金属 2、良好表面外观 3、耐冲击 4、刚性 5、耐磨性 6、成本合算 材料牌号:PA66G308 机械工业PA66GF30关键性能特点: 1、替代金属 2、良好表面外观 3、耐冲击 4、高刚性 5、耐化学性 6、耐磨性 材料牌号:PA66G308

玻璃钢复合材料GFRP

玻璃钢复合材料 GFRP 在游艇船舶上的应用 在工业部门中,船舶是复合材料(composite material, 简称CM )应用最多的领域之一。目前船舶中用量最大、范围最广的复合材料是玻璃纤维增强塑料,即玻璃钢(glass fiber reinforced plastics, 简称GFRP )。 船用GFRP 具有下列优点: (1) 质轻、高强。 (2) 耐腐蚀,抗海生物附着。 (3) 无磁性。 (4) 介电性和微波穿透性好。 (5) 能吸收高能量,冲击韧性好。 (6) 导热系数低,隔热性好。 (7) 船体表面能达到镜面光滑,并可具有各种色彩。 (8) 可设计性好。 (9) 整体性好,船体无接缝和缝隙。 (10) 成型简便,批量生产性特别好。 (11) 维修保养方便,全寿命期的经济性能好。 由于GFRP 具有传统造船材料所无法比拟的优点,故倍受造船界的重视。经多年的开发应用,已成为一种重要的船用材料。但因其弹性模量低和受成型技术等的限制,尚不能建造太大的舰船,加之价格较贵,故在整个造船工业中的用量比钢材少。 自40 年代中期第一艘GFRP 船问世以来,世界各国相继开始研制各种GFRP 船舶,25 年间CM 船舶开发的业绩超过了钢质船舶近一个世纪的发展历程,尤其是美、英、日、意等国迄今仍保持强劲的势头。美国的GFRP 造船量居世界首位;日本1993 年GFRP 渔船的数量已超过32 万艘,GFRP 游艇则超过了20 万艘;据统计英国20 米以下的船有80 %是采用GFRP 制造,而且还批量建造了世界上最大的GFRP 反水雷舰;意大利和瑞典也分别建成了各具特色的新颖硬壳式和夹层结构的大型GFRP 猎扫雷舰。中国从1958 年开始试制GFRP 船,迄今也已制造了数以万计的各种GFRP 船艇。下面对一些主要国家GFRP 船艇产品的研制和开发情况作一概述。 美国是使用CM 最早和最多的国家,40 年代初就宣告GFRP 研制成功。1946 年美国海军建成了长米的世界第一艘聚酯GFRP 艇,拉开了CM 造船的序幕。1954 年前

玻纤增强塑料的优缺点

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.360docs.net/doc/2510278912.html,) 玻纤增强塑料的优缺点 玻纤增强塑料是在原有纯塑料的基础上,加入玻璃纤维和其它助剂,从而提高材料的使用范围。一般的来说,大部分的玻纤增强材料多用在产品的结构零件上,是一种结构工程材料;如:PP,ABS,PA66,PA6,PC,POM,PPO,PET,PBT,PPS。 优点: 1、玻纤增强以后,增强塑料不会应力开裂,同时,塑料的抗冲性能提高很多; 2、玻纤增强以后,玻纤是耐高温材料,因此,增强塑料的耐热温度比不加玻纤以前提高很多,尤其是尼龙类塑料; 3、玻纤增强以后,玻纤是高强度材料,从而也大提了塑料的强度,如:拉伸强度,压缩强度,弯曲强度,提高很多; 4、玻纤增强以后,由于玻纤和其它助剂的加入,增强塑料的燃烧性能下降很多,大部分材料不能点燃,是一种阻燃材料;

5、玻纤增强以后,由于玻纤的加入,限制了塑料的高分子链间的相互移动,因此,增强塑料的收缩率下降很多,刚性也大大提高。 缺点: 1、玻纤增强以后,所有塑料的韧性降低,而脆性增加; 2、玻纤增强以后,由于玻纤的加入,不加玻纤前是透明,都会变成不透明的; 3、玻纤增强以后,由于玻纤的加入,所有材料的熔融粘度增大,流动性变差,注塑压力比不加玻纤的要增加很多; 4、玻纤增强以后,由于玻纤的加入,流动性差,为了正常注塑,所有增强塑料的注塑温度要比不加玻纤以前提高10℃-30℃; 5、玻纤增强以后,由于玻纤和助剂的加入,增强塑料的吸湿性能大加强,原来纯塑料不吸水的也会变得吸水,因此,注塑时都要进烘干 本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站; 变宝网官网:https://www.360docs.net/doc/2510278912.html,/?qx 买卖废品废料,再生料就上变宝网,什么废料都有!

玻璃纤维复合材料的十大应用领域

玻璃纤维复合材料的十大应用领域 玻璃纤维(英文原名为:glassfiber或fiberglass )是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5 ,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。 一、船艇 玻璃纤维复合材料具有耐腐蚀性、重量轻、增强效果优越等特点,被广泛用于制造游艇船体、甲板等。 二、电子电气

玻璃纤维增强复合材料在电子电气方面的运用主要是利用了它的电绝缘性、防腐蚀性等特点。复合材料在电子电气领域的应用主要有以下几个部分: 1、电器罩壳:包括电器开关盒、电器配线盒、仪表盘罩等。 2、电器原件与电部件:如绝缘子、绝缘工具、电机端盖等。 3、输线电包括复合电缆支架、电缆沟支架等。 三、风能

风能是无污染、可持续的能源之一,采用风能发电是开发新能源的一种途径。玻璃纤维具有优越的增强效果、重量轻等特点,是用于制造玻璃钢叶片和机组罩的一种良好材料。 四、航空航天、军事国防 由于航空航天、军事等领域对材料的特殊要求,玻纤复合材料所具有的重量轻,强度高,耐冲击及阻燃性好等特色能为这些领域提供了广泛的解决方案。 复合材料在这些领域的应用如下: --小飞机机身 --直升机外壳和旋翼桨叶 --飞机次要结构部件(地板、门、座椅、辅助油箱) --飞机发动机零件

长玻纤增强PET复合材料的力学性能研究_姜润喜

长玻纤增强PET复合材料的力学性能研究y 姜润喜1,周洪梅2,韩克清2,王 恒1,余木火2 (1.中国石化仪征化纤股份有限公司技术中心,江苏仪征211900; 2.东华大学纤维材料国家重点实验室,上海200051) 摘要:采用自制的浸润装置,以PET浸渍长波纤,经切粒后得到长度为6mm的长纤维增强PET预浸料切片,经一定温度热处理,可得到长纤增强PET复合材料。研究了注塑样条中玻纤含量对其力学性能及玻纤长度分布的影响,并采用SE M观察了长玻纤增强PE T注塑样条的断面形貌。结果表明,复合材料力学性能随玻璃纤维含量的提高均有不同程度的提高,当玻纤的质量分数在40%~50%时,力学性能基本达到最佳,且由本方法制备的长玻纤增强PET复合材料的力学性能已达到并超过了国外同类产品的水平。 关键词:长玻璃纤维;PE T复合材料;力学性能 中图分类号:TQ323 4+1 文献标识码:A 文章编号:1005-5770(2005)07-0017-03 S tudy on Mechanical Properties of Long Glass Fiber Reinforced PET Composite JIANG Run-xi1,ZHOU Hong-mei2,HAN Ke-qing2,W ANG Heng1,YU Mu-huo2 (1.Technical Center of Yizheng Chemical Fibre Co ,Ltd ,SINOPEC,Yizheng211900,China; 2.State Key Lab of Chemical Fibers and Polymer Materials,Donghua Universi ty,Shanghai200051,China) Abstract:Long glass fibre reinforced PE T composites(LGF/PE T)produced by a ne w melt impregnation pro-cess were injection molded to testing bars,in which long glass fibers were impregnated with PE T by a sel-f made im-pregnator,and the impre gnated fibers were pelleted into LGF/PE T flake materials with a length of6mm The effect of the glass fibre content in the testing bar on the mechanical properties and the glass fibre length distribution were studied,and SE M was used to investigating the section surface of the testing bars The results showed that the me-chanical properties of LGF/PE T composites increased with the increase of the glass fibre content,and the mechan-i cal properties were the best when the mass fraction of glass fibre was between40%to50%,the mechanical proper-ties of the LGF/PET composites produced by the ne w melt impregnation method had attained to and e xceeded those of the sa me products from other countries Keywords:Long Glass Fiber;PE T Composite;Mechanical Properties 随着纤维增强复合材料的发展,热塑性复合材料由于具有较高的环境稳定性、高冲击强度、可回收性等优点受到日益广泛的关注,其中短纤增强热塑性复合材料已商品化且应用十分广泛。但目前商品化的短纤增强复合材料在抗冲击性能等方面仍显不足,因此复合材料的应用范围受到一定的限制。而长玻纤增强复合材料的出现,不仅可以提高玻纤含量,而且可以使复合材料的性能得到大幅提高。但传统的制备长玻纤增强热塑性复合材料的工艺[1,2],如熔融浸渍法、悬浮液浸渍法、溶液浸渍法、流态化床浸渍法等以及一些新型的生产方法,如反应注射拉挤成型法等[3],都存在一些缺点。本文针对传统热塑性复合材料生产工艺的缺陷,采用新的熔融浸渍法制备了长玻纤增强PE T复合材料,对注塑样品的力学性能及界面性能进行了研究。 1 实验部分 1 1 长玻纤增强PET切片的制备 采用自制的长玻璃纤维浸润装置,以PE T树脂浸渍长玻璃纤维,经切粒后得到长度为6mm的长玻璃纤维增强PE T预浸料切片,然后在一定温度下热处理。 1 2 长玻纤增强PET切片的注塑成型 将上述热处理的切片按表1的工艺条件注塑成型,注塑后的样条置于干燥器中待用。 17 第33卷第7期2005年7月 塑料工业 C HINA PLASTICS INDUS TRY y 作者简介:姜润喜,男,1956年生,高级工程师,从事聚酯改性结构性能研究和分析检测技术与管理工作,已在发表论文20余篇。wangheng1211@163 com

玻纤增强PP

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。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

玻纤增强复合材料

玻纤增强ABS复合材料 金敏善,李贺,曲凤书,鲁建春 中国石油吉林石化公司研究院,吉林,132021, Email: sunnyjin327@https://www.360docs.net/doc/2510278912.html, 关键词:苯乙烯-丙烯腈-丁二烯三元共聚物玻璃纤维玻纤增强复合材料ABS是一种以聚丁二烯链为骨架的苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚物与苯乙烯、丙烯腈共聚物共混而成的多相聚合物。ABS以其突出的综合性能如:良好的耐化学腐蚀性和加工流动性以及较高的表面硬度、耐热性、韧性、抗冲击性能和刚性已被广泛地用于制作各种机械、仪器设备的零部件,及电器、仪表的外壳上,但是,ABS较大的成型收缩率给其制品的加工和后组装带来了一定的难度。 玻纤增强复合材料,是以聚合物为基体,以玻纤为增强材料而制成的复合材料。它综合了塑料基体和玻纤的综合性能,已成为一种具有优越性能和广泛用途的工程材料。玻纤增强的复合材料还可以按纤维的长度分类,分为长纤维复合材料和短纤维复合材料。玻璃纤维按化学组分可分为无碱铝硼硅酸盐(简称无碱纤维)和有碱无硼硅酸盐(简称中碱纤维)。玻纤增强塑料具有比强度高、耐腐蚀、隔热、成型收缩率小等优点,此外利用玻纤增强可以使塑料材料的拉伸性能大幅度地提高[1~6]。本文以通用ABS树脂为基体,利用短切玻璃纤维(事先用硅烷偶联剂进行表面处理)对其进行共混改性,并对复合材料的各项性能与玻纤的含量,玻纤的长径比及螺杆挤出温度的关系进行较详细的研究和讨论。 ABS/玻纤复合材料的弯曲性能随高模量玻纤含量的增加而明显提高,而ABS/玻纤复合材料的缺口冲击性能随玻纤含量的增加而迅速降低。这是由于,随着玻纤含量的增加复合材料的缺陷也增多,从而导致材料的应力集中点大大增加,另一方面,当受到外力冲击时裂纹可以沿着玻纤迅速扩大,所以随着玻纤含量的增加复合材料的缺口冲击性能显著降低。此外,随着玻纤含量的增加,材料中能够吸收大量冲击能的橡胶粒子浓度也相对降低,所以材料的缺口冲击性能进一步降低(Fig.1.)。当玻纤含量达到30%时,复合材料的熔融指数由空白ABS 树脂的18(g/10min)下降到10(g/10min)以下(Fig.2.)。这是由于随着玻纤含量的增加,玻纤与玻纤之间,玻纤与高聚物分子之间,以及玻纤之间的高聚物分子之间的内摩擦阻力变大,导致聚合物的分子链之间的相对运动困难,所以在同

玻璃纤维增强塑料

玻璃纤维增强塑料(FRP)基础知识一.什么是复合材料 指一种材料不能满足使用要求,需要由两种或两种以上的才料,通过某种技术方法结合组成另一种能够满足人们需求的新材料,叫做复合材料。 二.什么是玻璃纤维增强塑料(FiberReinforcedPlastics)指用玻璃纤维增强,不饱和聚酯树脂(或环氧树脂;酚醛树脂)为基体的复合材料,称为玻璃纤维增强塑料。简称FRP 由于其强度相当于钢材,又含有玻璃纤维且具有玻璃那样的色泽;形体和耐腐蚀;电绝缘;隔热等性能,在我国被俗称为“玻璃钢”。这个名称是原中国建筑材料工业部部长赖际发在1958年提出的一直延用至今。 三.FRP的基本构成 基体(树脂)+增强材料+助剂+颜料+填料 1.基体(树脂):环氧树脂;酚醛树脂;乙烯基树脂;不饱和聚酯树脂;双酚A等

2.增强材料(纤维):玻璃纤维;碳纤维;硼纤维;芳纶纤维;氧化铝纤维;碳化硅纤维;玄武岩纤维等。 3.助剂:引发剂(固化剂);促进剂;消泡剂;分散剂;基材润湿剂;阻聚剂;触边剂;阻燃剂等。 4.颜料:氧化铁红;大红粉;炭黑;酞青兰;酞青绿等。多数为色浆状态。 5.填料:重钙;轻钙;滑石粉(400目以上);水泥等。PVC:聚氯乙烯,硬PVC和软PVC,硬PVC有毒。PPR:聚丙烯。 PUR:泡沫。 PRE:聚苯醚。 尼龙:聚酰胺纤维。 FRP的发展过程:无法确定发明人。 四.FRP材料的特点: 1.优点: (1)质轻高强:FRP的相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5但是拉伸强度却接近甚至超过碳素钢,而强度

可以与高级合金钢相比,被广泛的应用于航空航天;高压容器以及其他需要减轻自重的制品中。 (2)耐腐蚀性好:FRP是良好的耐腐蚀材料,对于大气;水和一般浓度的酸碱;盐及多种油类和溶剂都有较好的抵抗力,已经被广泛应用于化工防腐的各个方面。正在取代碳钢;不锈钢;木材;有色金属等材料。 (3)电性能好:FRP是优良的绝缘材料,用于制造绝缘体,高频下仍能保持良好的介电性,微波透过性良好,广泛应用于雷达天线罩;微波通讯等行业。 (4)热性能好:FRP导电率低,室温下为1.25~1.67KJ只有金属的1/100~1/1000是优良的绝热材料。在瞬间超高热情况下,是理想的热保护和耐烧蚀材料。 (5)可设计性好:可根据需求充分选择材料来满足产品的性能和结构等要求。 (6)工艺性能优良:可以根据产品的形状来选择成型工艺且工艺简单可以一次成型。 2.缺点:

长玻纤增强热塑性塑料

长波纤增强热塑性塑料—LFT 摘要:简述了长玻纤增强热塑性塑料复合材料的性质及其应用,详细介绍了用于“一步法”、“两步法”注射成型长玻纤增强热塑性塑料复合材料的原理、设备及其发展历程与最新进展。 关键词:长玻纤增强热塑性塑料注射成型 一、LFT材料的性质与用途 长玻纤增强材料指的是用长度在5 mm以上的玻纤增强的复合材料(LFT),具有良好的成型加工性能,可通过注塑、模压、挤出等多种工艺成型,成型时模塑料的成模流动性好,可在较低的压力下成型,可成型形状复杂的制品,制品的表观质量亦优于GMT ,同时,LFT 的成本比GMT 有较大的优势。LFT中的玻纤长度较长,而且纤维长度分布更好,与GMT相比具有以下优良的性能[1]:(1)制品的力学性能高,特别是冲击强度提高显著;(2)制品刚度与质量比高,变形小,特别有利于LFT在汽车中的应用;(3)制品韧性提高;(4)制品抗蠕变性能好,尺寸稳定;(5)材料耐疲劳性能优良;(6)材料加工性能好,可用于成型形状、结构复杂的制品, GMT只能用于模压成型,因而LFT设计自由度比GMT更高;(7)可回收利用。 LFT可取代热固性的SMC、BMC及一些工程塑料在汽车及其它车辆制造、建筑、电气、包装、仓储设备、化工等领域获得广泛的应用[2]。目前,LFT 已成为热塑性复合材料领域研究开发的重要方向,已开发成功并具有实用价值的浸渍技术包括:粉体浸渍、熔融浸渍、混纤纱技术等[3~5],其中直接挤出混炼技术(在线混炼) 已在汽车零部件制造中获得应用,连续玻璃纤维粗纱连续进入特殊设计的挤出机,与已经熔融的热塑性树脂混合,在挤出机螺杆的剪切作用下,连续玻璃纤维切断成一定的长度并与树脂混合均匀,通过控制螺杆的剪切作用,抑制对脆性纤维的损伤,以保持较长的纤维长度。混合均匀的长纤维增强热塑性复合材料可挤出形成坯料,在保温的状态下经切割后置于模具中压缩模塑,亦可直接挤入注塑机的储料缸中进行注塑成型。 市场的巨大需求及加工水平的提高推动了LFT材料成型方法及设备的发展,其成型工艺及成型设备得到了飞速发展,尤其是在线配混注射成型技术越来越受到人们的关注,具有广阔的应用前景。本文主要介绍了LFT的注射成型技术生产工艺。 二、LFT材料注射成型方法 目前用于LFT注射成型的方法主要有两种,一种是LFT料粒法,也称“两步法”;另一种是在注塑生产线上配混连续玻纤、塑料及添加剂后直接成型为制品,省去造粒的中间环节,也称“一步法”。由于纤维增强塑料熔体粘度高,加工困难。传统加工过程会造成长玻纤的过度折断、对设备磨损严重等问题,常规的短切玻纤增强塑料的制备方法及设备不适宜于LFT材料[6],需要相应的成型设备及工艺与之配套。 1、“两步法”注射成型 在“两步法”成型工艺中,首先采用特殊方法加工制得LFT料粒(料粒中玻纤长度大于5 mm) 。早期主要采用电缆包覆法、粉末浸渍法等制得LFT料粒。近年来国际上普遍采用一种新的工艺[7] ,即使玻纤无捻粗纱通过特殊模头,同时向模头供入热塑性塑料,在模头中无捻粗纱被强制散开,受到塑料熔体的浸渍,使每根纤维都被树脂包覆,冷却后切成较长的料粒(10~25 mm) ,使玻纤的长度得到保证。 经过造粒制得LFT料粒后,可采用传统的注射成型热塑性塑料类似的方法制得LFT制品。为了进一步提高玻纤与塑料熔体的混合效果,减少加工过程对玻纤的破坏,通常需要对常规注射成型设备进行改造,如通过减小螺杆长径比、减小压缩比、增大喷嘴及流道尺寸等来优化设备。 美国专利5773042A[8]阐述了一种通过对塑料熔体额外施加压力来提高玻纤在熔体中分散

PEEK玻纤增强材料

PEEK玻纤增强材料 注塑科技-@%目标(971702023) 9:06:02 耐高温(175℃)、高压(140Mpa)、耐磨特种复合材料绝缘体,广泛应用于以下测井仪器上:801绝缘外壳;801绝缘套筒;1503绝缘外壳;1503电极套;Φ70绝缘外壳;Φ70绝缘套筒;侧向电极环;新型感应1号;新型感应2号;八臂倾角绝缘套;微扫测井仪绝缘套等。高温玻璃钢棒(管)也广泛用于石油测井仪器的制造中,如801、83系列双感应八侧向;1503双感应八侧向;Φ70双感应八侧向;大数控双侧向、ERA2000成像测井双侧向;高变率感应仪;阵列感应仪;阵列侧向;六臂倾角测井仪;八臂倾角测井仪;3700倾角测井仪;微电子扫描仪等。 粤中洲石化舒(120595755) 9:07:02 注塑工艺 注塑科技-@%目标(971702023) 9:07:25 编辑本段产品性能 瑞致石油测井仪器FRP事业部的专用高温、承压复合材料绝缘体,规格有棒材、管材、异形材等。该材料性能指标满足:耐高温(175℃以上),承受压力140 MPa,在油、气、水等介质下,具有优良的机械性能、电气绝缘性能。 注塑科技-@%目标(971702023) 9:08:11 优点由于采用真空浸胶(VIP)工艺,从而保证产品密度大(≥2.2),气密性高,电绝缘性能优良。在耐高温胶料中加有纳米抗磨材料,增加了材料的耐磨性,同时采用高温胶料生产(≥200℃),在175℃、140MPa条件下,各项性能指标几乎无衷减现象。我们在生产中还采用了耐强酸腐蚀材料,所以复合材料绝缘体在井下高温、强酸性介质(H2S、SO2)中能长期使用而不被腐蚀。这些性能完全满足了石油测井仪器的需要取代了国外进口的同类产品。 粤中洲石化舒(120595755) 9:09:15 我到 注塑科技-@%目标(971702023) 9:11:52 一、注射成型1、设备PEEK可用通常的螺杆式或柱塞式注射成型机加工成型,注射成型机应满足下述基本条件:料筒温度可升到400℃;料筒内应该没有形成熔融料死角的地方;由于熔融粘度不会自动流淌,所以喷嘴不需要加断流阀(shut off valve)。2、模具温度由于PEEK是结晶性树脂,因此使其充分结晶可以提高其性能。一般模温在160℃以上时,就可以充分结晶,即使不热处理也能得到很好的成型品,如果因为模具结构所限制而模温无法提高时,可在200℃以上热处理一小时,也能使结晶完全,从而使机械强度和耐药品性等提高。 3、预备干燥虽然PEEK的吸水率很低,饱和吸水率只有0.5%,但是要在高温下成型,所以加工成型之前有必要在150℃干燥3小时以上。PEEK的标准注射成型条件项目纯树脂30%玻璃纤维增强30%碳纤维增强 料筒温度(℃)根部中间喷嘴330~360 350~380 350~380 350~380 370~400 370~400 350~380 370~400 370~400 模具温度(℃)130~170 140~180 140~180 注射压力(Kg/cm2)螺杆背压(Kg/cm2)保持压1000~1400 50~100 500~700 1200~1600 50~100 600~800 1200~1600 50~100 600~800 注射速度螺杆转数(rpm)循环周期(秒)中速~高速50 30 中速~高速50 30 中速~高速50 30

玻璃钢复合材料的性能对比

复合材料聚合物的性能对比 聚合物复合材料的性能解释 1.1 拉伸性能 拉伸性能包括拉伸强度,弹性模量、泊松比、断裂伸长率等。对于如高压容器、高压管、叶片等产品,必须要测出聚合物复合材料的拉伸性能,才能进行产品设计及检验。 对于不同的聚合物复合材料,拉伸性能试验方法是不同。对于普通的,用国标GB/T1447进行测试;对于缠绕成型的,用国标GB/T1458进行测试;对于定向纤维增强的,用国标GB/T33541进行测试;对于拉挤成型的,用国标GB/T13096-1进行测试。使用最多的是 GB/T1447。 国标GB/T1447,对于不同成型工艺复合材料,又规定不同形状的拉伸试样,有带R型、直条型及哑铃型。使用拉伸试验机或万能试验按规定的加载速度对试样施加拉伸载荷直到试样破坏。用破坏载荷除以试样横截面面积则为拉伸强度。从测出的应力----应变曲线的直线段的斜率则为弹性模量,试样横向应变与纵向应变比为泊松比。破坏时的应变称为断裂伸长率。 单位面积上的力,称为应力,通常用MPa(兆帕)表示,1MPa相当于1N/mm2的应力。应变是单位长度的伸长量,是没有量刚(单位)的。 不同的现代复合材料其拉伸性能大不一样,以玻璃纤维增强的玻璃钢为例:1:1玻璃钢,拉伸强度为(200-250)MPa,弹性模量为(10-16)GPa;4:1玻璃钢,拉伸强度为(250-350)MPa,弹性模量为(15-22)GPa;单向纤维的玻璃钢(如缠绕),拉伸强度大于800MPa,弹性模量大于24GPa;SMC材料,拉伸强度为(40-80)MPa,弹性模量为(5-8)GPa;DMC 材料,拉伸强度为(20-60)MPa,弹性模量为(4-6)GPa。 1.2 弯曲性能 一般产品普遍存在弯曲载荷,弯曲性能是很重要的,同时,往往用弯曲性能来进行原材料,成型工艺参数,产品使用条件因素等的选择。

玻纤增强PP的优缺点和工艺

玻纤增强P P的优缺点和工 艺 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

玻纤增强聚丙烯的优缺点和工艺 玻纤增强PP是在原有纯PP的基础上,加入玻璃纤维和其它助剂,从而提高材料的使用范围。一般的来说,大部分的玻纤增强材料多用在产品的结构零件上,是一种结构工程材料。 优点: 1. 玻纤增强以后,玻纤是耐高温材料,因此,增强塑料的耐热温度比不加玻纤以前提高很多。 2. 玻纤增强以后,由于玻纤的加入,限制了塑料的高分子链间的相互移动,因此,增强塑料的收缩率下降很多,刚性也大大提高。 3. 玻纤增强以后,增强塑料不会应力开裂,同时,塑料的抗冲性能提高很多。 4. 玻纤增强以后,玻纤是高强度材料,从而也大提了塑料的强度,如:拉伸强度,压缩强度,弯曲强度,提高很多。 5.玻纤增强以后,由于玻纤和其它助剂的加入,增强塑料的燃烧性能下降很多,阻燃变得困难。 缺点: 1. 玻纤增强以后,由于玻纤的加入,不加玻纤前是透明,都会变成不透明的。 2 .玻纤增强以后,塑料的韧性降低,而脆性增加。 3 .玻纤增强以后,由于玻纤的加入,所有材料的熔融粘度增大,流动性变差,注塑压力比不加玻纤的要增加很多。

4 .玻纤增强以后,由于玻纤的加入,流动性差,增强塑料的注塑温度要比不加玻纤以前提高10℃-30℃。 5 .玻纤增强以后,由于玻纤和助剂的加入,增强塑料的吸湿性能大加强,原来纯塑料不吸水的也会变得吸水,因此,注塑时都要进烘干。 6. 玻纤增强以后,在注塑过程中,玻纤能进入塑料制品的表面,使得制品表面变得很粗糙,斑斑点点。为了取得较高的表面质量,最好注塑时使用模温机加热模具,使得塑料高分子进入制品表面,但不能达到纯塑料的外观质量。 7 .玻纤增强以后,玻纤是硬度很高的材料,助剂高温挥发后是腐蚀性很大的气体,对注塑机的螺杆和注塑模具的磨损和腐蚀很大,因此,生产使用这类材料的模具和注塑机时,要注意设备的表面防腐处理和表面硬度处理。 玻纤增强PP产品工艺 1. 从产品性能方面考虑,所有的玻纤增强产品均要求剪碎后的玻纤有一定的长度,一般在0.4-0.8mm之间,才能起到增强作用:玻纤过短,只有填充的作用,而浪费其增强性能;玻纤过长,玻纤与物料之间的界面结合不好,会影响其增强效果,会导致产品的表面过于粗糙,不够光滑,表面性能不好。 2. 影响玻纤剪切的条件: 物料在玻纤口处必须熔化了85%以上,否则将因玻纤与物料之间严重的摩檫使玻纤被剪切得过碎; 玻纤口处温度不能过低,必须在所生产物料的熔点以上,否则将因料过冷,摩擦过大使玻纤剪切过碎。一般工艺表上已经考虑到这问题,生产时需要注意是保证温度波动不大即可。 3.增强PP常见问题

玻璃纤维复合材料的十大应用领域

玻璃纤维复合材料的十大应用领域 令狐采学 玻璃纤维(英文原名为:glassfiber或fiberglass )是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5 ,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。 一、船艇 玻璃纤维复合材料具有耐腐蚀性、重量轻、增强效果优越等特点,被广泛用于制造游艇船体、甲板等。 二、电子电气 玻璃纤维增强复合材料在电子电气方面的运用主要是利用了它的电绝缘性、防腐蚀性等特点。复合材料在电子电气领域的应用主要有以下几个部分:

1、电器罩壳:包括电器开关盒、电器配线盒、仪表盘罩等。 2、电器原件与电部件:如绝缘子、绝缘工具、电机端盖等。 3、输线电包括复合电缆支架、电缆沟支架等。 三、风能 风能是无污染、可持续的能源之一,采用风能发电是开发新能源的一种途径。玻璃纤维具有优越的增强效果、重量轻等特点,是用于制造玻璃钢叶片和机组罩的一种良好材料。 四、航空航天、军事国防 由于航空航天、军事等领域对材料的特殊要求,玻纤复合材料所具有的重量轻,强度高,耐冲击及阻燃性好等特色能为这些领域提供了广泛的解决方案。 复合材料在这些领域的应用如下: --小飞机机身 --直升机外壳和旋翼桨叶 --飞机次要结构部件(地板、门、座椅、辅助油箱) --飞机发动机零件 --头盔

玻璃纤维的性能及应用

玻璃纤维的性能及应用 2007年03月07日星期三 22:00 材料是工程技术的基础,工程技术的发展,在很大程度上取决于新材料的开发与应用。玻璃纤维就是一种新开发的现代纺织复合材料。纺织复合材料是以纺织原料为骨架而构成的一种新材料,它可以应用于国民经济的众多领域。纺织复合材料的应用与发展,给工业界带来了革命性的变革。纺织复合材料的加工与生产,给传统的纺织工业注入了新的活力。 玻璃纤维作为其中的一种,其产品是一类新的现代纺织品,生产的产品由于具有普通纤维所不具有的很多性能,且通常采用高技术制成,所以又称为高性能纤维,大多应用在特殊或高技术领域,它的诞生必将促进纺织复合材料的发展。 2 玻璃纤维的发展 玻璃纤维有较长的发展历史。上世纪三十年代,美国人发明了用铂坩埚连续拉制玻璃纤维和用蒸汽喷吹玻璃棉的工艺后,玻璃纤维的生产才形成了现代工业。随着近代科学技术的发展,对玻璃纤维的力学、耐热等性能提出了更高的要求,促使六十年代以来出现了许多特种玻璃纤维,如耐高温玻璃纤维、高强度玻璃纤维、高模量玻璃纤维等。在高性能玻璃纤维的发展过程中最引人注目的是1996年3月在第41次SAMPE 国际会议上,道康宁公司首次发表的高强度玻璃纤维"ZenTron”,它是以高硅含量玻璃为原料制成,采用被称为Single-bushing(单套管)或Single-end(单头)30型的技术成纤的。此产品后处理工序少,可防止纤维的损伤,并能降低成本。 我国研究玻璃纤维也有几十年的历史。早在1958年,我国以手糊工艺研制了玻璃钢船,以层压和卷制工艺研制了玻璃钢板和火箭筒等。1960年在北京、上海和哈尔滨相继成立了科研机构。1961年研制成功了玻璃纤维耐烧蚀端头,1970年用手糊夹层结构板制造了44m大型玻璃雷达罩,1975年成立了玻璃钢学会,1983年中国建筑材料研究院试制成功了抗碱玻纤增强硫酸铝酸盐低碱水泥复合材料,1988年武汉工业大学研究成功高性能玻纤增强氯氧镁复合材料,目前,这两种复合材料均已形成工业化生产规模,在建筑工程中广泛用于墙体、防火门、水箱、通风管道、卫生间吊顶、温室框架和艺术制品等。 3 玻璃纤维的制造 用于纺织加工的玻璃纤维有长丝和短纤维两种。可以采用传统的纺织工艺将长丝制成各种产品,而短纤维多被加工成非织造布。制造玻璃纤维使用的原料主要有硅土、石灰石、粘土、萤石、硼酸及硫酸钠等。将这些原料通过空气管道输送到计量秤上,然后在混合室混合均匀,通过供料筒,喂入熔矿炉。在熔矿炉中,混合原料被加热至1600°C,形成液态玻璃,缓慢地流向纺丝板。纺丝板上喷丝孔的数目可为200、400、600、800或更多。高粘度的玻璃熔体再流过喷丝孔,由高速卷绕装置将纤维拉伸卷绕,便制得玻璃长丝。一般单丝的直径为6~13μm,通过改变纺丝板的温度可以调节单丝的直径。在制造时,为了保证玻璃纤维在纺纱等后加工过程中的加工性能,可以在玻璃纤维呈液态时加入一定量的粘合剂、润滑剂、反应基、抗静电剂等整理剂。 4 玻璃纤维的性能 4.1 力学性能 (1)密度玻璃纤维的密度高于有机纤维,但低于金属纤维。 (2)断裂强度玻璃纤维具有较高的拉伸强度,在相同重量时,其断裂强度比钢丝高2~4倍。因而人们又称它为玻璃钢。 (3)尺寸稳定性玻璃纤维不会因环境温度变化而变形,最大伸长率仅为3%。玻璃纤维的应力应变之间保持

玻璃纤维增强材料的主要种类和用途

玻璃纤维增强材料的主要种类和用途【之无捻粗纱】 无捻粗纱 无捻粗纱由平行原丝或平行单丝集束而成的,前者指多股玻璃原丝络制而成的无捻粗纱,也叫多股无捻粗纱;后者指从拉丝漏板拉下来的丝平行集束而成的无捻粗纱,又称直接无捻粗纱、单股无捻粗纱或者精密无捻粗纱。 无捻粗纱按玻璃成分可划分为:E玻璃无捻粗纱和C玻璃无捻粗纱。生产玻璃粗纱所用玻纤直径为13~23μm。无捻粗纱的号数从150TEX到9600TEX。 无捻粗纱可以直接用于某些复合材料工艺成型方法中,也可织成无捻粗纱织物,在某些用途中还可以将无捻粗纱进一步短切。 对于缠绕、拉挤等玻璃钢工艺,国外多采用直接无捻粗纱,其张力均匀,多股原丝合并的无捻粗纱的张力均匀性不比直接无捻粗纱,适合于进一步短切使用。 无捻粗纱的表面被覆盖有各种不同的浸润剂,这些浸润剂系统都是适合不同玻璃钢工艺方法、产品性能及树脂系统而设计和选定的,就与树脂系统相容性而言,用户必须了解所选用的无捻粗纱与自己所用的树脂系统(环氧、聚酯、酚醛)是否相容。 (1)喷射用无捻粗纱 适合于玻璃钢喷射成型使用的无捻粗纱要具备的性能包括:良好的切割性,在连续高速切割时产生的静电少,为满足切割性能,浸润剂中的偶联剂常包括硅烷及有机铬化合物;无捻粗纱切割后分散成原丝的效率要高,即分束率高,通常要求90%以上;短切后的原丝具有优良的覆模性,可覆盖在模具的各个角落;树脂浸透快,易于驱赶气泡;原丝简退解性能好,粗纱线密度均匀,适合于各种喷枪及纤维输送系统。 喷射用无捻粗纱都是由多股原丝络制而成,每股原丝含200根玻纤单丝。 (2)SMC用无捻粗纱 SMC指片状模塑料,主要用于压制汽车部件、浴缸、水箱板、净化槽、各种座椅等。 SMC用无捻粗纱在制造SMC片材时要切成25mm的长度,分散在在树脂糊中,因此对SMC用无捻粗纱的要求是短切性好,毛丝少,抗静电性优良,在切割时短切丝不会黏附在刀輥上。对着色的SMC而言,无捻粗纱要在高颜料含量的树脂糊中被树脂浸透。根据产品不同,SMC无捻粗纱可以有软质,中硬及硬质之分;根据浸润剂在苯乙烯中的溶解度大小又可以分为易溶、半溶及难溶型。 为了使SMC模压制品获得良好的抗碱性能及平滑的表面,SMC无捻粗纱在切割并分散在树脂糊时要能很快被树脂浸透。在模塑SMC制品时,玻璃纤维应有良好的流动性,从而均匀分布在SMC制品中。 通常SMC无捻粗纱由200根单丝集束的玻璃原丝络制而成,无捻粗纱一般为2400tex,少数情况下也用4800tex。 (3)缠绕用无捻粗纱 缠绕法用于制造各种口径的玻璃钢管、贮罐等。缠绕法无捻粗纱的线密度范围从1200tex到9600tex,纤维直径从13~23μm,缠绕大型管道及贮罐多倾向于用直接无捻粗纱。如4000孔漏板控制在23μm玻纤所形成的4800tex的直接无捻粗纱,目前已有9600tex的直接无捻粗纱。 对缠绕用无捻粗纱的要求一般有以下几点:成带性好,呈扁带状;无捻粗纱退解性好,在从纱筒退解时不脱圈,不形成“鸟巢”状乱丝;张力均匀,无垂悬现象;线密度均匀,一般须小于±7%;无捻粗纱浸透性好,从树脂槽通过时易被树脂润湿及浸透,无需特意将纤维强制分散,以促进树脂浸透,否则容易起毛丝。 (4)拉挤用无捻粗纱

玻纤增强聚丙烯的优缺点和工艺

玻纤增强聚丙烯的优缺点和工艺 玻纤增强PP是在原有纯PP的基础上,加入玻璃纤维和其它助剂,从而提高材料的使用范围。一般的来说,大部分的玻纤增强材料多用在产品的结构零件上,是一种结构工程材料。 优点: 1. 玻纤增强以后,玻纤是耐高温材料,因此,增强塑料的耐热温度比不加 玻纤以前提高很多。 2. 玻纤增强以后,由于玻纤的加入,限制了塑料的高分子链间的相互移动,因此,增强塑料的收缩率下降很多,刚性也大大提高。 3. 玻纤增强以后,增强塑料不会应力开裂,同时,塑料的抗冲性能提高很多。 4. 玻纤增强以后,玻纤是高强度材料,从而也大提了塑料的强度,如:拉伸强度,压缩强度,弯曲强度,提高很多。 5.玻纤增强以后,由于玻纤和其它助剂的加入,增强塑料的燃烧性能下降很多. 缺点: 1. 玻纤增强以后,由于玻纤的加入,不加玻纤前是透明,都会变成不透明的。 2 .玻纤增强以后,塑料的韧性降低,而脆性增加。 3 .玻纤增强以后,由于玻纤的加入,所有材料的熔融粘度增大,流动性变差,注塑压力比不加玻纤的要增加很多。 4 .玻纤增强以后,由于玻纤的加入,流动性差,增强塑料的注塑温度要比不加玻纤以前提高10℃-30℃。 5 .玻纤增强以后,由于玻纤和助剂的加入,增强塑料的吸湿性能大加强,原来纯塑料不吸水的也会变得吸水,因此,注塑时都要进烘干。 6. 玻纤增强以后,在注塑过程中,玻纤能进入塑料制品的表面,使得制品表面变得很粗糙,斑斑点点。为了取得较高的表面质量,最好注塑时使用模温机加热模具,使得塑料高分子进入制品表面,但不能达到纯塑料的外观质量。 7 .玻纤增强以后,玻纤是硬度很高的材料,助剂高温挥发后是腐蚀性很大的气体,对注塑机的螺杆和注塑模具的磨损和腐蚀很大,因此,生产使用这类材料的模具和注塑机时,要注意设备的表面防腐处理和表面硬度处理。 玻纤增强PP产品工艺 1. 从产品性能方面考虑,所有的玻纤增强产品均要求剪碎后的玻纤有一定的长度,一般在0.4-0.8mm之间,才能起到增强作用:玻纤过短,只有填充的作用,而浪费其增强性能;玻纤过长,玻纤与物料之间的界面结合不好,会影响其增强效果,会导致产品的表面过于粗糙,不够光滑,表面性能不好。 2. 影响玻纤剪切的条件: 物料在玻纤口处必须熔化了85%以上,否则将因玻纤与物料之间严重的摩檫使玻纤被剪切得过碎; 玻纤口处温度不能过低,必须在所生产物料的熔点以上,否则将因料过冷,摩擦过大使

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