玻璃垫热塑性复合材料gydF4y2Ba

主题gydF4y2Ba

矩阵和纤维gydF4y2Ba

单生产gydF4y2Ba

随机的纤维垫gydF4y2Ba

形成过程gydF4y2Ba

冲压gydF4y2Ba

高速压缩或流动成型gydF4y2Ba

矩阵和纤维gydF4y2Ba

任何热塑性塑料都可以用来生产这些材料，但在实践中，选择仅限于聚氯乙烯(PVC)、PP、聚酰胺(亚博网站下载PA)、聚酯(PBT/PET)、聚碳酸酯(PC)和聚苯硫醚(PPS)(表1)。在这些材料中，低成本的PP是最重要的，占市场上所有产品的95%以上。通过纤维增强，它可以与温度低于110°C的结构材料竞争。亚博网站下载另一方面，聚苯硫醚是一种价格较高的聚合物，具有耐热性和耐化学性，这使得它可以在要求很高的应用中被接受。例如，用40%玻璃纤维增强的PPS的最大持续使用温度约为240°C。gydF4y2Ba

表1。gydF4y2Ba一些重要的工程热塑性塑料的热数据。gydF4y2Ba

e -玻璃纤维是最常见的增强材料，可用于短切纤维、随机短切纤维垫或连续纤维垫。gydF4y2Ba

单生产。gydF4y2Ba

有两种基本的生产路线，这取决于所使用的纤维类型。切碎的纤维是在造纸技术发展的湿浆过程中处理的。通常，将短切纤维、聚合物粉末和加工助剂与水混合形成浆料，在此过程中纤维束形成长丝。然后将泥浆泵入真空过滤带，在那里大部分的水被除去。由此产生的非织造网密切混合纤维和聚合物，然后通过一个干燥器之前，在一个连续的双带压实。该过程的原理图如图1所示。浆料工艺的优点是其处理高粘性聚合物和高纤维负荷(60-70%的重量)的灵活性。通过利用低成本、高产量的造纸技术，该方法为生产具有成本竞争力的热塑性复合材料(TMC)板材提供了相当大的潜力。gydF4y2Ba

随机的纤维垫gydF4y2Ba

如图2所示，在进入连续双带压机之前，将挤出物夹在两层毡层之间，用熔融聚合物浸渍随机纤维毡层。浸渍发生在压力机的加热区，温度、压力和停留时间是控制浸渍质量的关键因素。这种熔融浸渍方法生产的胶结薄板厚度可达4毫米，纤维负载重量在20 - 40%之间。在20%以下很难实现纤维均匀分布，在40%以上开始出现纤维各向异性问题。gydF4y2Ba

形成过程gydF4y2Ba

GMT可通过冲压或高速压缩成型处理，这取决于所用聚合物的性质。gydF4y2Ba

冲压gydF4y2Ba

冲压通常局限于半晶体聚合物，在玻璃化转变(TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba)和熔点，并使用类似于图3所示的系统。通常需要5-10%的拉伸。非晶态聚合物往往太硬，不能冲压，除非加热到高于其玻璃化转变温度50-100°C。冲压用于相对于毛坯厚度变化不大的简单零件。它不适合复杂的零件有深拉，肋或凸台。这一过程包括在低温模压机中放置一个预热的接近净形状的毛坯。按压速度很快，周期通常为15-45秒。二次运动控制是必要的，以在整个循环中保持对毛坯的恒定压力。成型压力范围从10-15 MPa PP到14-40 MPa PPS。合理的表面光洁度可以通过较高的压力得到改善。gydF4y2Ba

高速压缩gydF4y2Ba或流砂gydF4y2Ba

高速压缩或流动成型可以处理非晶态和半晶态聚合物，因为基体必须在成型前熔化。采用这种工艺，可以使用更小、更厚、更精确称重的坯料，以确保模具完全填充而不产生毛边。流动成型允许生产更复杂的不同截面厚度的零件。它的优点是，如果尝试注射成型，将需要过多的夹紧压力的大型零件。大量的流动，从50-70%，可以发生，这可能导致各向异性的部分。与冲压一样，预加热的毛坯被放置在低温压力机中，但在这里，压制速度被调整，以防止模具填充完成前基体表面冻结。模具温度的控制是决定模具周期时间和零件质量的关键因素。周期时间可以在25-120秒之间，取决于基体类型，成型压力类似于那些用于冲压。gydF4y2Ba

主要作者:Roger FordgydF4y2Ba

资料来源:材料信亚博网站下载息服务，由Justin Furness编辑gydF4y2Ba

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