增強塑料和塑料合金簡介

（一）增強塑料

1、增強工程塑料概念

        增強塑料指在聚合物中加入增強材料以改進(jìn)聚合物力學(xué)性質(zhì)的新型材料。一般通過將熱塑性樹脂與增強材料進(jìn)行復(fù)合得到增強塑料或FRTP。增強塑料FRTP提高了材料的穩(wěn)定性、強度、韌性、耐熱性和耐環(huán)境性能、回收利用性及這些性能的可預(yù)測性。因此這些增強塑料殼歸類為“工程塑料”。

        在各種增強塑料中聚丙烯、聚酰胺（尼龍）、聚碳酸酯等是最常用的，而填充劑一般以玻璃纖維、碳纖維等為主流。其它常用基體樹脂還有PE、POM、聚砜、聚苯醚等。

        增強塑料中加入的增強材料主要有玻璃纖維（GF）、碳纖維（CF）、有機(jī)聚合物纖維、無機(jī)纖維（如硼纖維BF/晶須/硅酸鈣等）、天然纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、非纖維填料 [如玻璃微珠/礦物質(zhì)（粘土高嶺土/滑石粉/云母粉/二氧化硅/常石/硫酸鋇/硫酸鈣/碳酸鈣等）/彈性體]及添加劑（如阻燃劑/潤滑劑/偶聯(lián)劑/發(fā)泡劑）等。

2、增強塑料的性能特點：

1）比強度高 

        增強塑料的比強度優(yōu)于一般的金屬材料，因此，增強塑料是一類輕質(zhì)高強的新型工程材料。

2）良好的熱性能

        一般沒有增強的熱塑性塑料，其熱變形溫度是較低的，只能在50～100℃之間使用，塑料合金可在100℃以上甚至150～200℃之間長期工作；

        由于纖維類材料的加入，增強塑料的線膨脹系數(shù)比本體樹脂低得多，因而制品成型收縮率??；但是成型收縮率有方向性，這在產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計及制造時應(yīng)予以考慮。

3）良好的電性能

        采用玻璃纖維作增強材料制得的塑料合金有著良好的電絕緣性，在高頻作用下仍能保持良好的介電性能，不受電磁作用，不反射電磁波，微波透過性良好。

4）良好的耐化學(xué)腐蝕性能

        除氫氟酸外，玻璃纖維的耐化學(xué)腐蝕性能是優(yōu)良的，增強塑料的耐化學(xué)腐蝕性能取決于本體樹脂和增強材料。 

5）良好的耐老化性

        雖然在光和熱的作用下有些塑料合金會發(fā)生老化，性能下降，但下降的幅度比基體樹脂小。

6）優(yōu)良的可加工性能

        增強塑料與一般熱塑性塑料一樣，可采用注射成型、擠出成型加工方法，不需特殊的成型設(shè)備。

7）成型收縮率低

        增強塑料的收縮率大大減少，均小于1%。

        增強塑料的熔體流動性與纖維含量有關(guān)，它隨著纖維含量的增加而流動性能降低。但即使如此，以目前注塑廠所具有的成型設(shè)備和工藝條件而言，加工FRTP應(yīng)是不成問題的。

8）增強塑料材料的明顯缺點

        材料的密度增加，制品表面平滑性降低；材料的力學(xué)性能、成型收縮率及熱膨脹系數(shù)容易出現(xiàn)各向異性；制品透明性降低，材料的焊接強度降低，制品夾水紋明顯，高硬度的玻璃纖維對設(shè)備磨損作用大。盡管如此，F(xiàn)RTP制品在各個工程領(lǐng)域里還是得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

3、增強注塑成型加工技術(shù)特點：

        由于塑料合金中含有大量的纖維增強材料，所以熔體黏度高，流動性較差；在實際生產(chǎn)過程中，為了克服注塑過程中填充模具不足的問題，一般都是采用加大澆口及流道直徑、增加注射壓力、提高料筒溫度及模具溫度等手段。

（二）塑料合金 

1、塑料合金的定義

        把兩種以上的聚合物混合在一起各取其所長，互相彌補其所短，使體系像兩種以上的金屬經(jīng)熔融混合得到的金屬合金那樣，具有較穩(wěn)定的微分散結(jié)構(gòu)，

這種聚合物共混得到的塑料稱塑料合金。

        目前市塑料合金的主要種類有PA66/PA6塑料合金、PA/PBT塑料合金、PA/PC塑料合金、PA/彈性體塑料合金、PBT/彈性體塑料合金、PBT/聚酚醛塑料合金、PC/ABS塑料合金、PC/PBT塑料合金、PC/PMMA塑料合金等。

2、塑料合金的性能特點：

3、常用塑料合金ABS/PC注塑成型應(yīng)用說明

1）ABS/PC的性能：

        ABS/PC為ABS和PC的混合物，一般ABS料的含量在10～20%左右，屬無定型聚合物，它兼有ABS和PC兩種料的特長，具有抗沖擊性、高光澤、抗光性、耐熱性、可電鍍、高剛性和彎曲強度等優(yōu)良性能，流動性較好，耐化學(xué)腐蝕性差，密度為1.13～1.15g/cm3，熱變形溫度可達(dá)80～137℃,且較易于成型加工，收縮率小（0.5～0.7%），制件尺寸穩(wěn)定性好，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力開裂。 

2）ABS/PC的應(yīng)用：

        廣泛應(yīng)用于電器、電子（如：照相機(jī)、手機(jī)、筆記本電腦等）、辦公設(shè)備、照明器具、照相設(shè)備、精密機(jī)械零部件、汽車配件、家用制品等領(lǐng)域。

3）ABS/PC的注塑成型工藝特點：

        ABS/PC混合物加工前需在85℃的溫度下干燥2～3小時（要充分干燥），ABS/PC料的流動性比PC料好，成型加工溫度在250～280℃較好，模具溫度控制在70～90℃，為減少其內(nèi)應(yīng)力，保壓壓力及保壓時間應(yīng)盡可能??；料筒溫度超過280℃或熔料在料筒內(nèi)停留時間超過20分鐘時，熔料易受熱分解，

        導(dǎo)致變色或材料強度降低，ABS/PC需用“中等壓力、中速、中溫”的條件成型；因其收縮率低，制件尺寸精度高，注塑時產(chǎn)品表面易出現(xiàn)氣花（銀紋），水口位易產(chǎn)生流水紋，內(nèi)部殘留應(yīng)力較大容易開裂，應(yīng)控制好工藝條件，合理設(shè)定多段注射成型的速度、注射壓力及保壓壓力等，可采用“退火”的方法來消除其內(nèi)應(yīng)力。

        備注：ABS/PC的成型溫度控制是難點之一。如果溫度太高，則ABS組分中橡膠分子鏈中雙鍵則固化交聯(lián)，使制品的韌性變差；如果溫度太低，則PC組分未塑化好，制品的缺陷較多。要解決此問題，首先要搞清楚該合金中各組分的比例，然后才可能確定所需的溫度控制范圍。

4）ABS/PC合金塑料的注塑成型工藝條件：

5）ABS/PC的模具制造要點

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