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登錄增強(qiáng)聚丙烯的案例
長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料耐疲勞可靠性研究怎么做?文中找答案!
筆者對(duì)長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料(PP-LGF40)進(jìn)行不同取向上的力學(xué)性能測(cè)試,研究機(jī)械可靠性:疲勞性能的各向異性行為,探究纖維增強(qiáng)聚丙烯材料的疲勞和性能與纖維取向、溫度、載荷等因素之間的關(guān)系,為工程應(yīng)用和各向異性疲勞本構(gòu)模型提供指導(dǎo)。
1、長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料疲勞性能各向異性行為
圖1 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料常溫疲勞S-N曲線
Fig 1 Fatigue S-N curve of long glass fiber reinforced polypropylene material at room temperature
對(duì)不同方向的樣條進(jìn)行尺寸測(cè)量,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO 13003-2003進(jìn)行疲勞性能測(cè)試,選取拉伸強(qiáng)度的50%-90%范圍內(nèi)作為最大應(yīng)力水平,每個(gè)應(yīng)力水平測(cè)試2個(gè)平行樣,應(yīng)力比0.1,頻率10Hz,長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料三個(gè)方向在常溫下的疲勞S-N曲線結(jié)果如圖1所示。從結(jié)果可以看出,注塑長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的疲勞性能依然存在明顯的各向異性,0°、45°、90°方向疲勞性能的整體水平與拉伸強(qiáng)度有著直接性的關(guān)系,因此在同一應(yīng)力水平下,0°、45°、90°方向的疲勞性能逐漸降低;且最大應(yīng)力的對(duì)數(shù)與疲勞循環(huán)次數(shù)的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系,隨著應(yīng)力水平的降低,疲勞壽命升高,可依據(jù)擬合曲線公式表征長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料0°、45°、90°方向的疲勞壽命,對(duì)于指導(dǎo)工程應(yīng)用和產(chǎn)品開發(fā)有重要意義。
在低溫和高溫情況下,注塑長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料的疲勞性能也具有常溫條件下表現(xiàn)的各向異性,結(jié)果如圖2所示。
展開 影響汽車內(nèi)飾增強(qiáng)聚丙烯霧化測(cè)試結(jié)果的影響因素探究
霧化測(cè)試是衡量汽車內(nèi)飾材料和產(chǎn)品質(zhì)量控制的一個(gè)重要手段,為了探究汽車內(nèi)飾材料中增強(qiáng)材料對(duì)霧化測(cè)試結(jié)果的影響因素,國(guó)高材分析測(cè)試中心通過(guò)過(guò)程控制和測(cè)試條件的改變得出影響增強(qiáng)聚丙烯霧化測(cè)試結(jié)果差異的因素。
霧化測(cè)試
霧化指的是內(nèi)飾材料揮發(fā)出的有機(jī)物,冷凝后凝結(jié)在擋風(fēng)玻璃或車窗上,形成一層“霧膜”,影響駕駛員和乘客的視線。
其原理為:一定面積的材料,一定溫度下加熱一定時(shí)間后揮發(fā)物凝結(jié)在鋁箔或玻璃板上,通過(guò)加熱前后鋁箔的重量差(重量法)或玻璃板的光澤反射率比值(反射法)來(lái)考察材料霧化性能的優(yōu)劣。
重量法就是鋁箔測(cè)試前后的重量差,就是冷凝在鋁箔上的有機(jī)物的重量。反射法就是當(dāng)揮發(fā)物凝結(jié)在玻璃板上后,測(cè)試前后對(duì)光的反射的變化,通過(guò)這個(gè)來(lái)考察霧化性能的優(yōu)劣。
影響霧化重量法的測(cè)試結(jié)果有很多,主要可以歸納成兩方面的因素。一方面是材料自身的原因,因?yàn)椴牧现刑砑又鷦邷匚龀觯蔀殪F化凝結(jié)的重要影響因素。一方面,是測(cè)試的自身測(cè)試條件,因?yàn)闃悠返膶?shí)際應(yīng)用領(lǐng)域不同,所應(yīng)對(duì)的工況也不一樣,所以霧化試驗(yàn)條件模擬材料實(shí)際使用環(huán)境,進(jìn)行選擇實(shí)驗(yàn)條件,得出主要影響因素。
實(shí)驗(yàn)部分
1.1試樣制備
選用長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯(GFPP-L30)和短玻纖增強(qiáng)聚丙烯(GFPP-30)準(zhǔn)備三種條件樣品,分別為塑料粒子,加工工藝為230 ℃時(shí)注塑成型的Φ80圓片和250 ℃時(shí)注塑成型的Φ80圓片。注塑過(guò)程不添加脫模劑,丟棄注塑出來(lái)的前幾片樣品,防止注塑機(jī)有之前其他材料殘留污染測(cè)試樣品。
展開 三井化工:將在北美建立長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯生產(chǎn)設(shè)施
三井化工已決定在其美國(guó)子公司AdvancedComposite的俄亥俄工廠建立一個(gè)長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯(LGFPP)生產(chǎn)工廠。
LGFPP是將聚丙烯(PP)樹脂與長(zhǎng)玻璃纖維熔融混合而成的復(fù)合材料。重量輕的材料提供了一個(gè)吸引人的外觀,與長(zhǎng)玻璃纖維提供了良好的硬度和抗沖擊之間的平衡。該材料已被采用在領(lǐng)域,如未油漆的內(nèi)部后車門。
最近環(huán)境法規(guī)的加強(qiáng)和向電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)變導(dǎo)致了對(duì)汽車輕量化的需求增加。因此,預(yù)計(jì)對(duì)纖維增強(qiáng)樹脂的需求將增加,當(dāng)用于更換金屬(例如后車門的內(nèi)部)時(shí),這種樹脂的重量將減少30%。在美國(guó)建立一個(gè)新的LGFPP生產(chǎn)設(shè)施的決定是為了應(yīng)對(duì)北美日益增長(zhǎng)的需求。
三井化工公司的目標(biāo)是通過(guò)繼續(xù)正確評(píng)估全球需求增長(zhǎng),進(jìn)一步擴(kuò)大移動(dòng)性業(yè)務(wù)。流動(dòng)性是該公司的一個(gè)關(guān)鍵行業(yè)。
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展開 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PP注塑工藝講解
長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PP注塑工藝及注塑方式:長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)型聚丙烯(PP)部件通常由注塑長(zhǎng)玻纖粒料制成。一種新型一步式工藝可將聚丙烯和玻璃纖維配混在一起,直接生產(chǎn)注塑部件。兩種方法各具特色,采取何種方式,應(yīng)根據(jù)部件生產(chǎn)的特性而定。
在汽車工程中,儀表板、前端部件和車身底部元件越來(lái)越多地采用玻纖增強(qiáng)型聚丙烯制成。聚丙烯具有密度低、材料成本低、便於回用等特點(diǎn),因此,在上述應(yīng)用領(lǐng)域逐漸取代工程塑料和金屬。但是,如果長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)材料增強(qiáng)彈性模量和沖擊強(qiáng)度,聚丙烯只能滿足機(jī)械規(guī)范。
部件由注塑或壓塑玻纖增強(qiáng)型PP制成。在壓塑工藝中,起始材料通常是玻纖氈熱塑性塑料(GMT)增強(qiáng)型PP制成的半成品板材。由於其纖維較長(zhǎng)且具有各向同性特點(diǎn),傳統(tǒng)型GMT壓塑通常能生產(chǎn)出機(jī)械特性優(yōu)良的部件。但是,GMT生產(chǎn)工藝十分復(fù)雜。因此,半成品成本相對(duì)較高。
借助最新的技術(shù)發(fā)展,現(xiàn)可對(duì)PP和玻璃纖維進(jìn)行在線配混,然後進(jìn)行直接壓塑。隨著工藝技術(shù)的各項(xiàng)發(fā)展,壓塑與注塑相比具有諸多弊端。多數(shù)情況下,部件必須進(jìn)行再次加工。壓塑部件中的開孔通常只能在下游沖壓過(guò)程中形成。這樣,就會(huì)造成廢料,從而增加總體成本。
玻纖增強(qiáng)注塑的表現(xiàn)
纖維和基材之間良好的粘合,對(duì)於部件的機(jī)械特性十分關(guān)鍵。與直接加工模塑料和長(zhǎng)玻纖粒料相比,GMT可提供更高的強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。由於纖維和纖維長(zhǎng)絲能很好地粘固,長(zhǎng)絲分布均勻,從而形成針刺氈結(jié)構(gòu),具有多種優(yōu)勢(shì)。但是,與直接注射或通過(guò)長(zhǎng)纖維粒料注射的模塑料相比,如果壓塑過(guò)程中流徑過(guò)長(zhǎng),上述優(yōu)勢(shì)就不復(fù)存在。由於注塑能在部件中形成纖維取向,如果針對(duì)產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行合理設(shè)計(jì),可部分抵消缺乏針刺性能的弊端。
現(xiàn)以復(fù)合材料中纖維結(jié)構(gòu)破損對(duì)加工方法作出結(jié)論。纖維結(jié)構(gòu)破損包括纖維斷裂、纖維脫粘、纖維拔脫等形式。
展開 
汽車輕量化:車用聚丙烯材料性能分析與典型應(yīng)用
需結(jié)合配方設(shè)計(jì)、加工工藝、后處理工藝等綜合考慮,來(lái)滿足汽車塑料件性能要求;
隨著對(duì)乘用車空氣質(zhì)量要求的提高,低氣味聚丙烯類內(nèi)飾材料的開發(fā)與應(yīng)用是今后重點(diǎn)發(fā)展方向之一;
隨著汽車輕量化,改性聚丙烯材料將進(jìn)一步拓展應(yīng)用,長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯代替金屬、玻纖尼龍材料具有明顯的減重降本優(yōu)勢(shì)。
碳纖維-聚丙烯復(fù)合材料的新來(lái)源在日本出現(xiàn)
根據(jù)三井化學(xué)公司的說(shuō)法,碳纖維-PP復(fù)合材料嵌入物可以與玻璃纖維-聚丙烯升降門結(jié)合在一起,這是一種性價(jià)比高的解決方案。纖維纏繞碳纖增強(qiáng)PP復(fù)合管可通過(guò)內(nèi)嵌成型與功能性PP元件相結(jié)合。
高性能螺桿針對(duì)化學(xué)發(fā)泡及長(zhǎng)玻纖材料的加工解決方案
長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料結(jié)合發(fā)泡技術(shù)的應(yīng)用
化學(xué)發(fā)泡技術(shù)結(jié)合長(zhǎng)玻纖材料應(yīng)用
將發(fā)泡技術(shù)引入到塑料注射成型過(guò)程中,早在上個(gè)世紀(jì)六七十年代便有類似嘗試;發(fā)展至今,從化學(xué)發(fā)泡劑到專用原材料的開發(fā)及應(yīng)用,從失重計(jì)量與混合喂料系統(tǒng),再到注射成型設(shè)備及開創(chuàng)性的加工技術(shù);汽車行業(yè)正以更嚴(yán)苛的視角重新審視發(fā)泡技術(shù)的應(yīng)用。這里化學(xué)發(fā)泡劑以母粒形式混合使用,主流化學(xué)發(fā)泡劑包含小蘇打(sodium bicarbonate) 與檸檬酸(citric acid) 等組份,商業(yè)產(chǎn)品以Clariant Hydrocerol? 系列為代表。考慮到此類發(fā)泡劑的正常工作溫度范圍,其多與聚烯烴類材料共同使用,如汽車行業(yè)中多為聚丙烯。化學(xué)發(fā)泡劑在塑化加工過(guò)程中分解出氣體,并通過(guò)背壓等工藝控制將產(chǎn)生出的氣體溶解到塑料熔體中并形成單相熔體,以備后續(xù)注射成型。在化學(xué)發(fā)泡的工藝控制過(guò)程中,是否能將有限的發(fā)泡劑(2%-4%) 釋放出的氣體與塑料熔體混合均勻并使之溶解其中將直接影響產(chǎn)品泡孔結(jié)構(gòu)及發(fā)泡均勻性。同時(shí),對(duì)于大型制品如儀表板骨架等,由于其安全氣囊區(qū)域需要通過(guò)爆破實(shí)驗(yàn);在減重的同時(shí)需要產(chǎn)品仍能保持一定強(qiáng)度。出于這些特殊考量,將長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料與化學(xué)發(fā)泡工藝相結(jié)合并配合克勞斯瑪菲(KraussMaffei) 標(biāo)志性的開模壓縮(Open compression molding) 與模板平行度控制技術(shù)來(lái)兼顧減重與產(chǎn)品強(qiáng)度的需求已成為業(yè)界的主流趨勢(shì)。
長(zhǎng)玻纖材料特點(diǎn)
特別指出,長(zhǎng)玻纖的引入能夠在保證強(qiáng)度的同時(shí)有效改善產(chǎn)品「吸收」能量的能力,使得體系呈現(xiàn)出「強(qiáng)而韌」的特性;這使得長(zhǎng)玻纖材料(玻纖長(zhǎng)度10-13mm)在一些大型部件上的應(yīng)用更加出色。相對(duì)「較長(zhǎng)」的玻纖在樹脂基材中構(gòu)成骨架般的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),進(jìn)而對(duì)沖擊等外部撞擊有很好的吸能效果,這在化學(xué)發(fā)泡技術(shù)減重的同時(shí)保證了產(chǎn)品整體的性能。
展開 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)在學(xué)校外墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在對(duì)幾種不同的復(fù)合材料和非復(fù)合材料進(jìn)行試驗(yàn)后,該團(tuán)隊(duì)確定了一種玻璃纖維氈增強(qiáng)聚丙烯系統(tǒng)能夠最好地滿足其需求。每個(gè)面板僅重154磅。
該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)由鋼鐵制成的網(wǎng)格狀框架,以與FRP面板相匹配。鋼z型材被嵌在嵌板中,這樣它們就可以被固定在建筑物上。結(jié)構(gòu)混凝土板突出于建筑物表面,以確保正確數(shù)量的面板可以安裝在立面的所有表面上。這使面板更容易從后面工作,并確保更好的采光。這些面板安裝在不同的方向上,以使立面具有隨機(jī)效果。建成后,立面環(huán)繞著27,000平方英尺的建筑物。
在視覺(jué)上,“建筑的墻壁和窗戶的灰色環(huán)氧背景將白色的FRP外墻展現(xiàn)出來(lái),非常壯觀。制造、運(yùn)輸、安裝、油漆和清潔,整個(gè)外立面系統(tǒng)花了四個(gè)月的時(shí)間才完成。這種戲劇性的表達(dá)和準(zhǔn)確無(wú)誤的標(biāo)志性效果正是我們所希望的。”Chaudhuri說(shuō)。
展開 低密度聚丙烯材料在商用車輕量化應(yīng)用開發(fā)
對(duì)比兩張譜圖可以看出,左圖(PP+POE-T10紅外譜圖)中在2917 cm-1處峰強(qiáng)是右圖(PP+EPDM-T20紅外譜圖)中的2.5倍,這表明經(jīng)過(guò)特殊鈦酸酯偶聯(lián)劑處理的滑石粉和聚丙烯基材形成的氫鍵更多,結(jié)合力更強(qiáng)。
滑石粉和PP基材之間的結(jié)合力增強(qiáng)有利于材料的耐熱性能的提高,如圖所示,用DSC和TGA分別測(cè)試兩種材料測(cè)熔融溫度和分解溫度。
圖4 PP+POE-T10和PP+EPDM-T20材料DSC和TGA譜圖
從圖中可以看出,兩種增強(qiáng)的聚丙烯材料的熔融溫度都在177℃;特殊偶聯(lián)劑增強(qiáng)的聚丙烯的分解溫度在481℃,比普通滑石粉增強(qiáng)的聚丙烯的分解溫度提高約14℃。這說(shuō)明雖然降低滑石粉的含量,但通過(guò)提高滑石粉和聚丙烯基材的結(jié)合力,使PP+POE-T10的熱老化性能優(yōu)于PP+EPDM-T20。
把材料注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條,進(jìn)行力學(xué)測(cè)試, 通過(guò)特殊處理的滑石粉增強(qiáng)和POE增韌的聚丙烯在拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和缺口沖擊均能夠滿足通用門板的技術(shù)要求。且密度比常用的PP+EPDM-T20低近10%,見表2。
展開 研究成果 | 試樣制備差異對(duì)聚丙烯線性膨脹系數(shù)(CLTE)測(cè)試結(jié)果的影響
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LGF-PP(長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯)
LGF-PP(長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯)是一種高彈性模量的復(fù)合材料,其玻璃纖維長(zhǎng)度在 12~25 納米之間,顯著特性是:密度較低,強(qiáng)度、韌性、模量等都較高,抗低溫和抗疲勞的特性都較為優(yōu)良,且價(jià)格實(shí)惠、可循環(huán)應(yīng)用的性能優(yōu)越。
此外,LGF-PP 的成型加工性能和力學(xué)性能都較佳, 愈加受到眾多開發(fā)商的青睞。作為汽車模塊載體材料,該材料不僅能有效地提高制品的剛性、抗沖擊強(qiáng)度、抗蠕變性能和尺寸穩(wěn)定性,而且可以做出復(fù)雜的汽車模塊制品。
長(zhǎng)玻纖的增強(qiáng)以及高結(jié)晶聚丙烯樹脂的加入使材料在 120℃時(shí)的高溫疲勞強(qiáng)度為普通玻纖增強(qiáng)聚丙烯的 2 倍,甚至比以耐熱性著稱的玻纖增強(qiáng)尼龍高出近 17%,因而這種新材料具有作為結(jié)構(gòu)件所需的耐久性和可靠性。
LGF-PP 的成型加工性能包括注射、擠出、壓制以及層壓等。LGFPP 能夠替代現(xiàn)今的材料,廣泛應(yīng)用于保險(xiǎn)杠梁、防濺板、儀表板的托架以及車門等部件中。
生物基可降解塑料
通常,在應(yīng)用傳統(tǒng)的生物塑料時(shí),都會(huì)將應(yīng)用范圍限制在使用石油制品的情況下,現(xiàn)今,由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,石油中的主要成分也可以被提取出來(lái),然后應(yīng)用于制造生物塑料和人們的日常使用中。生物塑料同化學(xué)塑料不同的是,生物塑料的一大主要特性就是環(huán)保性能較強(qiáng)。
根據(jù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)發(fā)布的報(bào)告顯示,自 2015 年以來(lái),全球塑料垃圾的產(chǎn)生量持續(xù)增加,每年超過(guò) 3 億噸流入環(huán)境中, 預(yù)測(cè)到 2050 年將達(dá)到約 120 億噸。
正因此,車用塑料除了考慮擴(kuò)寬汽車零部件的覆蓋率外,還必須考慮"綠色、環(huán)保、可再生、易降解"的問(wèn)題。解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵就在生物基可降解塑料,這種材料具有可降解、原材料來(lái)源廣泛、氣味小、VOCs(揮發(fā)性有機(jī)化合物)含量低等優(yōu)點(diǎn)。
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連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料工藝及應(yīng)用
下圖為不同樹脂的連續(xù)纖維織物增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料片材:
(3)模內(nèi)注射成型的相關(guān)制件:
(4)軌道交通的輕量化
在軌道交通領(lǐng)域使用玻璃纖維PP單向帶鋪層的3mm厚薄板經(jīng)過(guò)阻燃處理,被應(yīng)用在棚車內(nèi)襯板用來(lái)替代傳統(tǒng)的竹膠板,來(lái)增加對(duì)棚車廂體的保護(hù),并且大幅度的降低車體重量,最終達(dá)到節(jié)能的效果。
(5)交通領(lǐng)域的其他應(yīng)用
在國(guó)外同類產(chǎn)品的也被應(yīng)用到廂式貨車廂壁板的防擦傷內(nèi)襯板
下圖為使用模壓設(shè)備壓制成型的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料在國(guó)外棚車的應(yīng)用:
2、體育休閑及3C周邊
連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料由于高抗沖擊及成型快速的特點(diǎn)在高端運(yùn)動(dòng)鞋、頭盔、拉桿箱、運(yùn)動(dòng)器材配件、手機(jī)殼等領(lǐng)域。目前耐克喬丹系列是連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的忠實(shí)用戶,其中喬丹11到13代籃球鞋均采用美國(guó)PMC公司生產(chǎn)的碳玻混編熱塑性碳板作為足弓支撐板,其中喬丹11代截止目前依舊是全球銷量最好運(yùn)動(dòng)鞋之一,使得越來(lái)越多的籃球愛(ài)好者了解了碳板。下圖為喬丹籃球鞋及其使用的碳板。
除此以外在銳步等品牌運(yùn)動(dòng)鞋中也出現(xiàn)過(guò)大量碳玻混編熱塑性碳板。除鞋材以外連續(xù)纖維增強(qiáng)的熱塑性復(fù)合材料還被應(yīng)用在電子產(chǎn)品及體育休閑領(lǐng)域。碳玻混編熱塑性碳板生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜,浸潤(rùn)難度大,如何將樹脂同時(shí)浸潤(rùn)到兩種纖維里是技術(shù)難點(diǎn)。
以下為連續(xù)纖維熱塑性復(fù)合材料在體育休閑及3C領(lǐng)域的部分應(yīng)用:
3、在航空航天及軍事領(lǐng)域的應(yīng)用
航天航空領(lǐng)域一般采用高性能的碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維作為其增強(qiáng)材料,使用PEEK、PPS、PES作為樹脂基,一般使用在耐熱不超過(guò)425℃的部件。由于這些熱塑性樹脂具有良好的耐溫性,使得其成為熱塑性復(fù)合材料領(lǐng)域異常活躍的研究開發(fā)熱點(diǎn)。
展開 纖維增強(qiáng)熱塑性片材(GMT)的工藝技術(shù)與應(yīng)用
(2)增強(qiáng)材料:連續(xù)玻璃纖維氈
在聚丙烯中加入玻璃纖維作為增強(qiáng)材料,可以使聚丙烯的所有基本性能都獲得顯著改善。復(fù)合材料的強(qiáng)度隨著增強(qiáng)材料的數(shù)量增強(qiáng)而增強(qiáng),另外,纖維愈長(zhǎng),樹脂內(nèi)部強(qiáng)材料傳遞應(yīng)力的連續(xù)性也就愈高。GMT含有30~40%的玻璃纖維,比通常的注射成型增強(qiáng)聚丙烯所含纖維量高。而且它用的是一種連續(xù)玻璃纖維針刺氈,纖維是連續(xù)鋪成氈并經(jīng)針刺而賦予一定強(qiáng)度,呈立體結(jié)構(gòu),沿三維方向都有纖維分布,使GMT制品的各向異性大為減少。用于GMT的玻璃纖維的浸潤(rùn)劑的性能十分關(guān)鍵,它可使纖維與聚丙烯之間獲得良好的界面結(jié)合,從而提高GMT的性能。
3.2 干法生產(chǎn)工藝
干法生產(chǎn)工藝也稱層合法,是將連續(xù)玻璃纖維針刺氈和聚丙烯酸片疊合后,經(jīng)過(guò)加熱、加壓、浸漬、冷卻定型和切斷等工序制造GMT的方法。其典型工藝以美國(guó)PPG公司為代表。這種工藝有二種方案,其一是將聚丙烯片樹直接從擠塑機(jī)擠出,然后與玻纖氈疊合(一般為三層聚丙烯與二層氈結(jié)合),進(jìn)入鋼帶加壓設(shè)備;經(jīng)加熱、加壓,使熔融樹脂浸漬玻纖氈,然后經(jīng)冷卻、定長(zhǎng)切斷,制成片材;另一方案是先生產(chǎn)出聚丙烯片材,然后再和纖維氈疊合成所需的厚度,進(jìn)入鋼帶復(fù)合機(jī),加熱、加壓復(fù)合成GMT片材。
在GMT生產(chǎn)工藝中,連續(xù)玻璃纖維針刺氈的成形及浸潤(rùn)劑配方,聚丙烯的改性;氈與聚丙烯的界面結(jié)合狀況,層壓工藝等,是主要關(guān)鍵技術(shù)。
3.3 GMT沖壓成型工藝與設(shè)備
(1)沖壓成型工藝
工藝流程:下料一坯料預(yù)熱一壓模—裁邊—成品
沖壓成型工藝是從金屬?zèng)_壓工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。其工藝過(guò)程是按樣板GMT剪成坯料,然后在烘箱中將料片加熱到170-190℃,裝入模具,快速合模加壓,在約70℃模具內(nèi)冷卻脫模,再經(jīng)修邊成制品,沖壓成型的特點(diǎn)是:成型制品周期短,成型壓力小,自動(dòng)化程度高。
展開 索爾維車用熱塑性復(fù)合材料大批量生產(chǎn)計(jì)劃
熱塑性樹脂基復(fù)合材料是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的,主要有長(zhǎng)纖維增強(qiáng)粒料、連續(xù)纖維增強(qiáng)預(yù)浸帶和玻璃纖維氈增強(qiáng)型熱塑性復(fù)合材料。隨著熱塑性樹脂基復(fù)合材料技術(shù)的不斷成熟以及可回收利用的優(yōu)勢(shì),該品種的復(fù)合材料發(fā)展較快,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家熱塑性樹脂基復(fù)合材料已經(jīng)占到樹脂基復(fù)合材料總量的30%以上。
?熱塑性樹脂復(fù)合材料以注射件居多,應(yīng)用產(chǎn)品有管件、閥門、葉輪、軸承、電器及汽車零件、擠出成型管道、模壓制品、汽車踏板、座椅等。玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯在汽車中的應(yīng)用包括通風(fēng)和供暖系統(tǒng)、空氣過(guò)濾器外殼、變速箱蓋、座椅架、擋泥板墊片、傳動(dòng)皮帶保護(hù)罩等。
?我國(guó)對(duì)于熱塑性樹脂復(fù)合材料的研究開始于20世紀(jì)80年代末期,近十年來(lái)取得了快速發(fā)展,產(chǎn)量約占樹脂基復(fù)合材料總產(chǎn)量的17%,所用的基體材料仍以PP、PA為主,增強(qiáng)材料以玻璃纖維為主,少量為碳纖維,在熱塑性復(fù)合材料方面未能有更多重大突破,與發(fā)達(dá)國(guó)家尚有差距。
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熱塑性樹脂基復(fù)合材料是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的,主要有長(zhǎng)纖維增強(qiáng)粒料、連續(xù)纖維增強(qiáng)預(yù)浸帶和玻璃纖維氈增強(qiáng)型熱塑性復(fù)合材料。隨著熱塑性樹脂基復(fù)合材料技術(shù)的不斷成熟以及可回收利用的優(yōu)勢(shì),該品種的復(fù)合材料發(fā)展較快,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家熱塑性樹脂基復(fù)合材料已經(jīng)占到樹脂基復(fù)合材料總量的30%以上。
?熱塑性樹脂復(fù)合材料以注射件居多,應(yīng)用產(chǎn)品有管件、閥門、葉輪、軸承、電器及汽車零件、擠出成型管道、模壓制品、汽車踏板、座椅等。玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯在汽車中的應(yīng)用包括通風(fēng)和供暖系統(tǒng)、空氣過(guò)濾器外殼、變速箱蓋、座椅架、擋泥板墊片、傳動(dòng)皮帶保護(hù)罩等。
?我國(guó)對(duì)于熱塑性樹脂復(fù)合材料的研究開始于20世紀(jì)80年代末期,近十年來(lái)取得了快速發(fā)展,產(chǎn)量約占樹脂基復(fù)合材料總產(chǎn)量的17%,所用的基體材料仍以PP、PA為主,增強(qiáng)材料以玻璃纖維為主,少量為碳纖維,在熱塑性復(fù)合材料方面未能有更多重大突破,與發(fā)達(dá)國(guó)家尚有差距。
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