Page 33 - 《橡塑智造与节能环保》2025年7期
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综述与专论
了制造玻纤增强热塑性复合材料产品的基本技术,主 长玻纤增强型复合材料加工工业的趋势。
要的企业包括广州金发科技股份有限公司和上海杰事 长玻纤增强热塑性复合材料的制备加工是决定其
杰新材料股份有限公司等。 性能的重要环节,也是目前制约长玻纤增强热塑性复
高分子材料在加工过程中,由于设备种类以及 合材料性能提升与生产成本降低的重要因素。通过对
对设备的各项参数的控制,都会影响到制品最终的性 长玻纤增强热塑性复合材料加工中存在的共性基础问
能,现有的玻纤增强热塑性复合材料主要采用的是注 题的研究与突破,形成具有自主知识产权的纤维增强
射成型方法 [14] 。玻纤增强型复合材料在生产过程中, 热塑性复合材料注塑成型加工方法与技术。佛山地处
玻纤的剩余平均长度是决定复合材料力学性能的主要 粤港澳大湾区和珠江西岸的关键位置,是一座重要的
因素,玻纤剩余平均长度的增加,复合材料的拉伸性 制造业城市,高分子材料加工制品及其加工设备在佛
能、弯曲性能和冲击性能也随之提高。按照玻璃纤维 山制造业领域扮演着举足轻重的角色,它们同样是推
剩余平均长度的不同,可将玻璃纤维增强热塑性复合 动佛山制造业向更高层次发展的关键所在。本文将在
材料分为短玻纤增强热塑性复合材料(SFRT)与长玻纤 长玻纤增强热塑性复合材料制备技术、长玻纤增强热
增强热塑性复合材料(LFRT) [15] 。由于SFRT中玻纤长 塑性复合材料在佛山的推广应用方面取得创新性研究
度在1 mm以下,加上在制品制备过程中玻纤的二次断 成果,系统分析长玻纤增强热塑性复合材料在佛山的
裂,长度远小于1 mm,使得对制品性能增强的效果不 成果开发、转化、应用宣传、技术培训等工作,在提
是十分明显,大大限制了SFRT在应用领域上的发展。 升纤维增强热塑性复合材料注塑成型加工领域学术水
相对于SFRT,LFRT中的玻璃纤维长度在2~7 mm,具 平的同时,积极促进项目深度融合佛山产业,服务佛
备更高的比模量、抗蠕变性、抗冲击与抗拉伸性能, 山产业,提升佛山产业,为材料的推广应用奠定良好
在力学性能上显得更为优越。而生产过程中,设备的 的基础。
各项参数如熔融温度、螺杆转速、注射压力、牵引速
度等都对玻纤的剩余平均长度产生影响。熔融温度升 1 玻纤增强热塑性复合材料新型制备工艺
高,导致熔体黏性降低玻纤受到的剪切力减小,玻纤 1.1 玻纤增强热塑性复合材料三大制备工艺
保留长度随温度升高呈上升趋势。拉伸强度受注射速 高分子材料只有通过加工成型才能获得所需的形
率的影响较大,拉伸强度随注射速率的升高而升高。 状、结构与性能,成为有实用价值的材料与制品 [16] 。
弯曲强度受熔融温度的影响较大,弯曲强度随熔融温 高分子材料加工技术及装备在很大程度上决定了最终
度升高呈现先升高后降低的趋势。冲击强度受注射压 高分子材料制品的性能。塑料产品的更新换代和上档
力的影响较大,冲击强度随注射压力的升高先升高后 次的关键之一是技术装备的更新、改造以及加工工艺
降低。添加了玻璃纤维可以显著提升热塑性材料的性 的进步。目前,长玻纤增强热塑性复合材料加工行业
能,但对生产过程设备控制精度的要求也会相应的提 与时俱进,聚焦节能降排,缩短工时,也诞生了一些
高。因此工艺参数和加工设备的优化设计对玻纤增强 新工艺、新设备。
热塑性复合材料的加工就显得尤为重要。长玻纤增强 目前玻纤增强热塑性复合材料的主流制备工艺大
型复合材料注射成型设备作为轻工装备的重要组成部 致可分为三类:热模压成型、拉挤成型、注射成型。
分,随着高分子材料的性能和功能不断创新,以及其 这三种制备工艺可以满足大部分玻纤增强型塑料制品
与金属、木材、纤维和无机材料等的复合化技术的持 的生产需要。
续进步,高分子材料在制造业和日常生活中的应用日 热模压成型工艺,作为复合材料加工的一种常
益广泛。这些发展为长玻纤增强型复合材料注射成型 用方法,具有操作简便、生产效率高等优势 [17] 。该工
设备行业的未来带来了巨大的发展潜力,预示着其在 艺首先涉及将热塑性复合材料加热至熔融状态。在此
专用设备制造业中将占据极为重要的地位。发展高 过程中,材料的温度和时间控制至关重要,因为这将
效、降耗、环保的高分子材料加工装备及工艺正成为 直接影响最终产品的质量和性能。材料达到适宜的流
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