塑膠增強材料

塑膠增強材料

增強材料就像樹木中的纖維,混凝土中的鋼筋一樣。纖維的力學性能決定了複合材料的性能。複合材料中的增強材料就其形態而言,主要有纖維及其織物、晶須和顆粒。就其組成的性質而言又可分為有機增強材料、金屬增強材料和無機非金屬增強材料。為了使得複合材料既輕又強、既輕又不易變形(即比強度和比模量高),在一些民用領域,尤其是要求專門性能如耐磨損性能的部件中,一般選用價廉物美的顆粒作為增強材料。

材料分類,滑石粉,玻璃纖維,天然纖維,芳綸纖維,碳纖維,納米材料,

材料分類

滑石粉

塑膠中滑石粉的作用:在塑膠中,可增加塑膠的體積,降低產品成本,提高塑膠的尺寸穩定性及塑膠的硬度和剛性,改善塑膠的耐熱性,改進塑膠的散光性.,完善了塑膠易斷,怕熱等不利於使用的缺點。

玻璃纖維

玻纖能夠添加在多種樹脂中,如PP、PA和PET/PBT等。據估計,汽車引擎內部和冷卻系統的套用至少占據了增強塑膠的1/2。另一個玻纖增強熱塑性塑膠的套用領域是電子電氣行業,如連線件、電器外殼和電動工具等。建築領域是玻纖增強熱塑性塑膠的新套用領域,如活動房等。在風能市場,玻纖增強熱固性塑膠的套用逐漸增長。研究表明,在此領域也開始使用玻纖增強熱塑性塑膠。

天然纖維

包括亞麻、大麻、黃麻、劍麻和洋麻等材料在20世紀90年代開始套用於熱塑性塑膠中。第二代的木纖維主要用在木塑複合材料的擠出成型中,而第二代的天然纖維主要用於注射成型複合材料。
混合了天然纖維的複合材料可能會出現易碎、餵料困難、高含濕量以及擠出效率較低等問題,終端套用的製品可能會出現熱穩定性差和吸水等問題,從而使製品無法套用在高溫和潮濕的環境中。這些問題的克服都需要人們找到更加合理的加工方式。

芳綸纖維

芳綸纖維最初是用在高溫工程塑膠中,如PA、PBT、PC或SEBS等,主要套用領域包括汽車和電子電氣。芳綸纖維的主要用途是提高複合材料的耐磨損性能,因此可用於襯套、軸承和齒輪上。芳綸纖維增強的複合材料重量較輕,因此特別適用於汽車和電子電氣等領域。Twaron公司最近推出了PET和PU基芳綸纖維複合材料。

碳纖維

碳纖維最初多套用於熱固性塑膠中,如航空航天領域,現在碳纖維也添加到熱塑性塑膠中。對於熱塑性塑膠,人們主要利用碳纖維的導電性和強度。目前碳纖維的供應比較緊張,但是碳纖維供應商,如Hexcel、Toray和Cytec已經宣布要擴充產能。碳纖維的短缺也促使設計者採用其他技術,如納米材料、玻纖、芳綸纖維以及不鏽鋼纖維等。

納米材料

PolyOne公司使用納米黏土製成了複合材料,其韌性和硬度比傳統的礦物填料複合材料高,而重量卻比玻纖複合材料輕。納米複合材料可用於生產汽車內飾件和外飾件、空氣調節系統、成套設備以及一些工業零配件。在這些套用中,納米複合材料完全不遜於玻纖增強塑膠。GE塑膠公司的HMD技術(高模量)採用非黏土納米材料增強了複合材料的模量,同時降低了CTE係數(熱膨脹係數)。這種材料重量較輕,可用於注射成型汽車部件。
在增強塑膠中,碳納米管(CNT)材料的套用逐漸多了起來。碳納米管是一種導電石墨中空管,其尺寸比碳纖維小數千倍,能夠使材料在較低的添加量下獲得較高的增強性能。RTP公司的碳納米管具有更均一的表面傳導性能。經碳納米管增強的複合材料可在低溫條件下進行薄壁成型,從而減輕製品的重量。
長玻纖PP具有以下幾個比較典型的優勢:
一、纖維長度長(在制品中纖維長度可達3mm以上)分布均勻,可形成三維網路結構,綜合力學性能強。
1)彎曲和拉伸強度均提高30-100%;
2)抗衝擊性提高2-3倍(表現為衝擊強度提高2-3倍);
3)抗高溫蠕變性優異,低溫衝擊強度高,適合使用於高低溫交變頻繁場合;
4)尺寸精準度高,縱橫收縮率小且一致;
5)成型簡單,可注塑或模壓成型;
6)低翹曲,玻纖外露少,表面性能好
二、變形性小,有利於汽車零配件的設計與套用。
三、耐疲勞性能優良
四、流動性能小,模塑成型性能好
五、可循環回收重複使用,綠色環保
聚丙烯的成型加工性好,成型的方法很多,如注塑、吹塑、真空熱成型、塗覆、旋轉成型、熔接、機加工、電鍍和發泡等,並可在金屬表面噴塗。其中注塑成型的比 例大,注塑溫度在180~200之間,注塑壓力在68.6~137.2MPa,模具溫度為40~60℃。預乾燥溫度在80℃左右。應避免PP長時間與金屬 壁接觸
聚丙烯的二次加工性很好,其印刷性比聚乙烯好,照相凸版,膠版、平凹板等印刷方法均可使用,要獲得良好的良好的耐熱、耐油、耐水等要求的印刷性能,須經電暈放電處理等再行印刷。
產品說明
30% Glass Fiber Reinforced, Chemically Coupled, UV Stabilized, Polypropylene Copolymer, Black, Extrusion Grade
總體
材料狀態
已商用:當前有效
資料
Technical Datasheet (English)
Processing (English)
Search for UL Yellow Card
RheTech, Inc.
供貨地區
北美洲
填料/增強材料
玻璃纖維增強材料, 30% 填料按重量
添加劑
紫外線穩定劑
性能特點
化學耦合
抗紫外線性能良好
外觀
黑色
加工方法
擠出
物理性能
額定值
單位制
測試方法
比重
1.12
g/cm3
ASTM D792
熔流率 (230°C/2.16 kg)
1.2
g/10 min
ASTM D1238
硬度
額定值
單位制
測試方法
硬度計硬度 (邵氏 D)
75
ASTM D2240
機械性能
額定值
單位制
測試方法
抗張強度
62.1
MPa
ASTM D638
彎曲模量 - 正切
5170
MPa
ASTM D790
衝擊性能
額定值
單位制
測試方法
懸壁梁缺口衝擊強度 (23°C)
150
J/m
ASTM D256
落錘衝擊
1.69
J
ASTM D5420
熱性能
額定值
單位制
測試方法
熱變形溫度
ASTM D648
0.45 MPa, 未退火
156
°C
1.8 MPa, 未退火
135
°C
補充信息
額定值
單位制
測試方法
Reinforcement Content
30
%
ASTM D5630
注射
額定值
單位制
乾燥溫度
65.6 到 82.2
°C
乾燥時間
1.0 到 2.0
hr
建議的最大水分含量
0.050
%
螺筒後部溫度
188 到 216
°C
螺筒中部溫度
193 到 221
°C
螺筒前部溫度
199 到 227
°C
射嘴溫度
204 到 216
°C
模具溫度
26.7 到 48.9
°C
注塑溫度
2.76 到 10.3
MPa
注射速度
中等偏慢
保壓
2.07 到 8.27
MPa
背壓
0.00 到 0.345
MPa
螺桿轉速
50
rpm
合模力
2.8 到 3.4
kN/cm2
注射說明
Cycle Time: Variable - Wall thickness dependent
Drying is Optional
Screw recovery 3 seconds before mold opens

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