層壓塑料和增強(qiáng)塑料的成型

《層壓塑料和增強(qiáng)塑料的成型》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第八章層壓塑料和增強(qiáng)塑料的成型8.0本章介紹增強(qiáng)塑料是指聚合物與增強(qiáng)材料相結(jié)合而提高力學(xué)強(qiáng)度的有機(jī)復(fù)合材料。常用的增強(qiáng)材料有玻璃、石棉、金屬、劍麻、棉花或合成纖維等所制成的纖絲、粗紗和織物等，其中以玻璃纖維及其織物用得最多。層壓塑料是指將紙張、棉布、玻璃布、石棉紙等片狀底材經(jīng)授或涂樹脂后(稱附膠片材)，再經(jīng)層疊、加熱、加壓而制成堅(jiān)實(shí)的板、管、棒等形狀的制品。不難看出，層壓塑料也是增強(qiáng)塑料的一部分，構(gòu)成兩者的主體材料都是樹脂和增強(qiáng)物，不同的是層壓塑料強(qiáng)調(diào)了片狀底材的層疊，因此，將兩者合并，以增強(qiáng)塑料來敘述。增強(qiáng)塑料中增強(qiáng)材料的作用是增強(qiáng)制

2、品的力學(xué)強(qiáng)度，而所用的樹脂則是使這種復(fù)合材料能夠成型，對(duì)增強(qiáng)物進(jìn)行粘結(jié)與固定，并借以傳遞應(yīng)力，充分發(fā)揮增強(qiáng)物的增強(qiáng)作用，此外，還賦予制品抵抗外遇介質(zhì)的侵蝕。常用的樹脂種類租多，過去大多數(shù)都是用熱固性樹脂，如酚醛、環(huán)氧、氨基、不飽和聚酯、有機(jī)硅等樹脂；自60年代以來，熱塑性樹脂已戚功地用于增強(qiáng)塑料有十幾種；如聚酰胺、聚碳酸醣、聚苯醚、氯化聚醚、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯烴等樹脂。由于熱塑性增強(qiáng)塑料的出現(xiàn)，大大擴(kuò)展了熱塑性塑料作為結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于工程領(lǐng)域的深度和廣度。除樹脂與增強(qiáng)物外，為了降低成本或改善制品某些性能，增強(qiáng)塑料中通常加有粉狀填料，

3、如碳酸鈣、滑石粉、石英粉、硅藻土、氧化鋁、氧化鋅等。加有粉狀填料的制品，其強(qiáng)度有所下降。熱塑性增強(qiáng)塑料與一般熱塑性塑料一樣，可采用注射成型、擠壓成型、壓制成型、層壓成型等加工方法，不需要增加特殊的成型設(shè)備。而熱固性增強(qiáng)塑料的成型方法，根據(jù)成型時(shí)所用壓力的大小分為高壓法(壓力高于7MPa)和低壓法(壓力低于7MPa)。前者又可分為層壓法和模壓法，而后者則可分為接觸法、袋壓法、纏繞法等等。增強(qiáng)塑料的性能特點(diǎn)，除其強(qiáng)度超過未增強(qiáng)的塑料外，尚有：1、比強(qiáng)度高增強(qiáng)塑料的密度通常都小于2×100kg/cm3，只及鋼材的20％～25％；但力學(xué)強(qiáng)度競(jìng)能

4、達(dá)到、甚至超過普通鋼，按比強(qiáng)度(強(qiáng)度與密度的比值)計(jì)算，有的可超過高級(jí)合金鋼。這一輕質(zhì)高強(qiáng)度的性能，在飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈以及要求減輕重量的運(yùn)載工具方面，具有極為重要的意義。2、熱性能良好一般與未增強(qiáng)的塑料相比，增強(qiáng)塑料的熱變形溫度高，收縮率小，導(dǎo)熱系數(shù)低，不僅提高制品的耐熱性和改善其耐低溫性能，也為尺寸精度要求較高的制品帶來有利條件，在瞬時(shí)高溫作用下。能自行燃蝕而放出大量氣體，同時(shí)能吸收大量熱量，可作為良好的熱防護(hù)材料，用于宇航和國防工業(yè)的重要材料。3、耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)通過改變樹脂和增強(qiáng)物的種類和配方，可以制得抵抗多種特定化學(xué)腐蝕的增強(qiáng)塑料

5、。如尼龍耐堿，聚苯醚耐高溫水蒸氣，聚甲醛耐水耐有機(jī)溶劑等。用于制造各種化工設(shè)備，獲得廣泛應(yīng)用。4、電絕緣性能優(yōu)良加入玻璃纖維的增強(qiáng)塑料，一般具有較好的電絕緣性，有的在高頻電作用下仍能保持良好的介電性能不變。因此被廣泛用于制造各種電氣儀表和設(shè)備中的絕緣零件。增強(qiáng)塑料的不足之處是彈性模量低(僅為鋼的5％～10％)、受力時(shí)變形較大、硬度低、耐熱性羞、容易老化等，這些都是急待研究解決的課題。8.1樹脂隨著增強(qiáng)塑料的日益發(fā)展，所用樹脂的品種也愈來愈多，現(xiàn)就常用幾種樹脂的類型、加工和使用性能介紹如下，以便選用和處理。一、熱固性樹脂1、聚酯樹脂在制造

6、增強(qiáng)塑料時(shí)，常用不飽和聚酯及其單體配成稠厚性液體。成型時(shí)，加入適量引發(fā)劑(如有機(jī)過氧化物)使其發(fā)生固化反應(yīng)。固化反應(yīng)受引發(fā)劑的種類、用量以及成型溫度的控制。在高溫固化時(shí)，樹脂逐漸由稠厚液體轉(zhuǎn)為稀薄液體，軟性凝膠、脆性固體、硬性固體。如加入促進(jìn)劑，則固化反應(yīng)可在常溫下進(jìn)行。這類樹脂制成的增強(qiáng)塑料，主要優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)越的電絕緣性能、較強(qiáng)的抗水和抗酸性、較好的透明性以及抗御大多數(shù)有機(jī)溶劑的侵蝕。缺點(diǎn)是耐熱性較差和固化時(shí)收縮率大。2、環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂的物理性質(zhì)與聚酯相似，通常使用的是稠厚液體，固化時(shí)常用酐類或胺類化合物為硬化劑。由于固化反應(yīng)無氣體副產(chǎn)

7、物放出，可選用低壓成型方法。環(huán)氧樹脂對(duì)各種增強(qiáng)物的膠接作用都很好，但是這種性能對(duì)脫模會(huì)發(fā)生困難。固化時(shí)收縮率較小。3、酚醛樹脂酚醛樹脂成為增強(qiáng)塑料，分預(yù)浸和層壓兩步。首先將樹脂的水溶液或醇溶液涂浸在增強(qiáng)物上并使其固化反應(yīng)進(jìn)行至乙階段，借以逐出溶劑和部分固化反應(yīng)的副產(chǎn)物；然后對(duì)這種預(yù)浸物采用高壓成型，反應(yīng)至丙階段。水溶性樹脂與醇溶性樹脂相比較，前者為堿催化生成相對(duì)分子質(zhì)量偏低，粘度不大，浸漬時(shí)易適入底材內(nèi)部，同時(shí)對(duì)纖維性底材具有較好的潤濕作用，制品的抗?jié)裥暂^好；后者為氨水催化生成相對(duì)分子質(zhì)量和粘度都相對(duì)較大，浸漬時(shí)比較困難，制品的抗?jié)裥暂^

8、差，但韌性和電絕緣性能都較高，且成本低，制品強(qiáng)度高，抗?jié)裥院湍突瘜W(xué)腐蝕性好，耐熱性好。缺點(diǎn)是制品顏色較深。4、有機(jī)硅樹脂通常用于增強(qiáng)塑料的有機(jī)硅樹脂為有機(jī)性溶液，固化時(shí)像酚醛樹脂一樣有揮發(fā)性物質(zhì)出來，成型時(shí)