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        塑料增強改性后的4大優點及缺點

        來源: 時間:2022-05-07 分類:行業資訊

              塑料通過玻璃纖維增強后,熱塑性塑料的物理機械性能有了明顯的改善。部分通用塑料,如聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS等,通過增強改性可以代替工程塑料的應用;有的工程塑料,通過增強改性,其性能跨進了金屬強度的范疇,實現了以塑代鋼,因而大大擴展了熱塑性塑料作為結構材料應用于工程領域的深度和廣度。塑料增強改性后的4大優點及缺點有哪些呢?我們詳細闡述一下。

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        一,塑料增強改性后的優點

        1,增強纖維的形態

              增強纖維的長徑比越大,復合材料的力學強度提高幅度越大。要在復合材料中保持纖維的高長徑比,除了選用高長徑比的纖維品種外,還要在加工中注意保持長徑比。在塑料的熔融加工中,斷纖現象經常存在。特別在雙螺桿擠出造粒過程中,纖維會因固體輸送段的摩擦作用和螺桿剪切作用變短,還會因切粒作用變短。因此普通雙螺桿擠出造粒得到的均為短玻璃纖維增強塑料。另外,長徑比過大會給生產帶來麻煩。

        2,抗疲勞性能好

              增強塑料的強度和剛性隨纖維含量的增加而增加,而伸長率則降低,因而抗蠕變性能有明顯的改善。如疲勞破壞是材料在交替動態載荷條件下,由于微觀裂紋的形成和擴展而造成的低應力破壞。金屬材料的疲勞破壞是由里向外突然發生,事先無征兆;而玻璃纖維增強塑料的疲勞破壞總是從構件的薄弱環節開始,逐步擴展,破壞前有明顯征兆。

        3,良好的熱性能

              未增強的熱塑性塑料的耐熱性能不好,其熱變形溫度比較低,多數只能在100℃以下使用,這是塑料的一大缺點。增強改性使塑料的熱變形溫度顯著提高,其產品可在100~150℃長期使用。典型的如PA6,未增強前其熱變形溫度在60~80℃,而增強PA6的熱變形溫度可提高到180~220℃,有的增強塑料的熱變形溫度可達300℃以上。有的通用塑料經過纖維增強耐熱性可達到或接近工程塑料的耐熱性,而有的工程塑料加纖增強后耐熱性可接近特種工程塑料的耐熱性,因此纖維增強改性是提高塑料耐熱性的有效途徑。在提高了耐高/低溫度的同時,還降低了材料的熱導率和線膨脹系數,因而減小了制品的成型收縮率,提高了產品的尺寸精度。有些填料除能提高制品強度外,還能賦予制品相應的功能,如改善電學性能、阻燃性能等。

        4,比強度高

              比強度為材料強度與密度的比值。纖維增強的塑料材料,其比強度甚至超過金屬的比強度。增強塑料的比強度已超過了高級合金鋼。纖維增強塑料是一類質輕、強度高的新型工程結構材料,廣泛地應用于飛機、汽車以及其他要求輕量化的產品中,以減輕油耗,節省能源,同時增強塑料易于拆卸、更換等維護工作,大大節約了維護成本。

        二、塑料增強改性后的缺點

              1,無機增強填料硬度大、強度高,對加工機械和模具的磨損比較大。

              2,由于無機填料流動性差,塑料增強后熔體流動指數下降,成型加工性變差。

              3,大部分無機填料往往會使制品的表面粗糙度變差,如出現浮纖問題。

              4,降低了制品的伸長率,有些增強塑料的抗沖強度下降。

             塑料增強改性技術還在不斷改進和完善,增強材料的選用也是越來越多。玻璃纖維增強塑料質輕,具有較高的比強度、良好的耐熱性能和電絕緣性能、優秀的減振性和抗疲勞特性、獨特的耐腐蝕性及工藝簡單、易操作的成型加工方法,所以應用日益廣泛。隨著航空航天等尖端科學技術的發展,用碳纖維、硼纖維、晶須等增強的高強度、高模量、耐高溫的增強材料的發展也十分迅速。


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