長纖維增強熱塑性復合材料
1. 長纖維增強熱塑性復合材料的特點
長纖維熱塑性復合材料是迅速增長的一類熱塑性復合材料。尤其是近年來,我國汽車工業的快速發展,長纖維增強的熱塑性復合材料的應用取得很大的進展。
早在20世紀60年代,增強熱塑性復合材料就實現了工業化生產。與未增強的聚合物相比,短纖維增強的熱塑性復合材料的強度、剛度和尺寸穩定性的均優于未增強的聚合物基體材料。因此,在過去的近半個世紀中,短纖維增強熱塑性復合材料一直統治著纖維增強熱塑性復合材料的市場。
短纖維復合材料的纖維長度一般小于1mm ,在部件的過程中增強纖維會被二次磨損,纖維長度進一步降低,纖維的增強效果會受到很大的影響。因此,短纖維增強熱塑性復合材料多用于非承力部件,很難用于結構用途。
為了彌補短纖維增強熱塑性復合材料力學性能的不足,20世紀的70年代中期,以Azdel為商品名稱的中長玻璃纖維氈增強聚丙烯的熱塑性片材的出現,揭開了長纖維增強熱塑性復合材料工業化生產的序幕;
80年代初期,市場上出現了作為半成品銷售的長纖維增強熱塑性復合材料粒料;
90年代初出現的直接法長纖維熱塑性復合材料成型工藝技術,由于簡化了制造工藝,大幅度地降低了生產能耗和制造成本,再次引起了復合材料界的關注。
長纖維增強熱塑性復合材料一般以聚丙烯、聚酰胺(尼龍)、PET、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮等熱塑性塑料作為基體材料;以玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維作為增強材料。
成型時,增強纖維被均勻地分散于熱塑性基體樹脂中,熱塑性樹脂能夠完全浸漬增強纖維;增強纖維的長度一般為10 ~ 50mm,纖維含量通常為30 ~ 50%。
與短纖維增強熱塑性復合材料不同,長纖維增強熱塑性復合材料在制品成型的模壓過程中纖維長度不會被再次破壞,增強纖維的長度更長,更均勻統一。主要被用于制造汽車部件、建筑模板和小型工具的結構件。
2. 長纖維增強熱塑性復合材料的成型工藝
長纖維增強熱塑性復合材料的成型工藝的特點是成型速度快,非常適合大規模工業化生產,復合工藝可以分為兩大類:
中間產品-半成品制備技術
部件制備技術
長纖維增強熱塑性復合材料的中間產品-半成品主要有:
長纖維增強熱塑性塑料粒料
中長纖維增強熱塑性復合材料片材
中間產品-半成品的制備工藝主要有:
Azdel制備工藝
長纖維熱塑性復合材料是迅速增長的一類熱塑性復合材料。尤其是近年來,我國汽車工業的快速發展,長纖維增強的熱塑性復合材料的應用取得很大的進展。
早在20世紀60年代,增強熱塑性復合材料就實現了工業化生產。與未增強的聚合物相比,短纖維增強的熱塑性復合材料的強度、剛度和尺寸穩定性的均優于未增強的聚合物基體材料。因此,在過去的近半個世紀中,短纖維增強熱塑性復合材料一直統治著纖維增強熱塑性復合材料的市場。
短纖維復合材料的纖維長度一般小于1mm ,在部件的過程中增強纖維會被二次磨損,纖維長度進一步降低,纖維的增強效果會受到很大的影響。因此,短纖維增強熱塑性復合材料多用于非承力部件,很難用于結構用途。
為了彌補短纖維增強熱塑性復合材料力學性能的不足,20世紀的70年代中期,以Azdel為商品名稱的中長玻璃纖維氈增強聚丙烯的熱塑性片材的出現,揭開了長纖維增強熱塑性復合材料工業化生產的序幕;
80年代初期,市場上出現了作為半成品銷售的長纖維增強熱塑性復合材料粒料;
90年代初出現的直接法長纖維熱塑性復合材料成型工藝技術,由于簡化了制造工藝,大幅度地降低了生產能耗和制造成本,再次引起了復合材料界的關注。
長纖維增強熱塑性復合材料一般以聚丙烯、聚酰胺(尼龍)、PET、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮等熱塑性塑料作為基體材料;以玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維作為增強材料。
成型時,增強纖維被均勻地分散于熱塑性基體樹脂中,熱塑性樹脂能夠完全浸漬增強纖維;增強纖維的長度一般為10 ~ 50mm,纖維含量通常為30 ~ 50%。
與短纖維增強熱塑性復合材料不同,長纖維增強熱塑性復合材料在制品成型的模壓過程中纖維長度不會被再次破壞,增強纖維的長度更長,更均勻統一。主要被用于制造汽車部件、建筑模板和小型工具的結構件。
2. 長纖維增強熱塑性復合材料的成型工藝
長纖維增強熱塑性復合材料的成型工藝的特點是成型速度快,非常適合大規模工業化生產,復合工藝可以分為兩大類:
中間產品-半成品制備技術
部件制備技術
長纖維增強熱塑性復合材料的中間產品-半成品主要有:
長纖維增強熱塑性塑料粒料
中長纖維增強熱塑性復合材料片材
中間產品-半成品的制備工藝主要有:
Azdel制備工藝










































