長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料tpac

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1、長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料TPAC圖2?GMT?和LFRT?材料增長(zhǎng)對(duì)比（來(lái)自Dieffenbacher）●?優(yōu)異的抗沖擊性能。對(duì)于聚丙烯和尼龍基體的TPAC粒料而言，由于其模壓產(chǎn)品中的纖維最長(zhǎng)，因而其抗沖擊性能最好。另外，其注塑成型的產(chǎn)品的抗沖擊性能明顯高于短纖維粒料的注塑成型產(chǎn)品；●?低收縮率和高的尺寸穩(wěn)定性（低蠕變）；●?惡劣溫度條件下的高力學(xué)性能保持性；●?高模量、高強(qiáng)度、低翹曲、與金屬相近的熱膨脹系數(shù)。???TPAC?粒料的直徑大約3mm，有12mm和25mm左右的兩種長(zhǎng)度，其中12mm?左右長(zhǎng)度的粒料可用于注塑成型，25mm左右長(zhǎng)度的

2、粒料用于模壓成型。TPAC粒料的纖維平行排列，纖維的長(zhǎng)度與粒子長(zhǎng)度相同（如圖3所示），其產(chǎn)品規(guī)格和性能分別見表2?和表3。注：?以上數(shù)據(jù)均采用ASTM標(biāo)準(zhǔn)、注塑成型試樣，測(cè)試結(jié)果為典型值，不作為出廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；?當(dāng)采用模壓工藝制備試樣時(shí)，粒子長(zhǎng)度為25mm，?其力學(xué)性能將有大幅度提高圖3?TPAC?粒料外觀和纖維在粒料中的分布示意圖???從表3中數(shù)據(jù)可以看出，TPAC系列產(chǎn)品的性能基本達(dá)到了國(guó)外公司同類產(chǎn)品的技術(shù)水平，完全可以作為國(guó)外同類產(chǎn)品的替代品。???由于LFRT?制品的力學(xué)性能取決于材料中纖維的長(zhǎng)度，因此TPAC粒料對(duì)注塑工藝和設(shè)備具

3、有特殊的要求，例如：料筒的落料口徑必須足夠大以防止長(zhǎng)纖維粒料卡在落料口而影響落料；喂料部分的螺槽深度要達(dá)到5mm以上；注塑機(jī)噴嘴要在6mm?以上；澆口和澆道要盡可能大等。雖然普通的注塑機(jī)也可以用來(lái)成型長(zhǎng)纖維料制品，但是很難將長(zhǎng)纖維的優(yōu)勢(shì)完全發(fā)揮出來(lái)。一般，采用模壓成型工藝能夠很好地保證纖維的長(zhǎng)度。???目前，用TPAC?粒料成型的汽車部件包括：???●?散熱風(fēng)扇???散熱風(fēng)扇用于降低發(fā)動(dòng)機(jī)引擎的熱量，其形狀也較為復(fù)雜。因此要求材料具有較高的耐熱性和優(yōu)異的加工性能，通常采用的是增強(qiáng)尼龍材料。以聚烯烴為基體的TPACBC2050（長(zhǎng)纖維增強(qiáng)PP

4、）具有優(yōu)異的加工性能，且耐熱性高，與增強(qiáng)尼龍相比，該材料可使制品（如圖4?所示）的重量減輕15%?左右。長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料（LFRT）是一種高比強(qiáng)度、高比模量和高沖擊性的新材料，其在汽車輕量化的應(yīng)用中發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。上海杰事杰新材料股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“杰事杰”）在國(guó)內(nèi)首家推出的LFT材料——TPAC粒料可被用于多種汽車部件的制作。LFRT的技術(shù)發(fā)展概況早在20世紀(jì)80年代，歐美國(guó)家就提出了LFRT的概念。但是，由于當(dāng)時(shí)的纖維浸漬技術(shù)以及長(zhǎng)纖維粒料的注塑、模壓成型工藝及生產(chǎn)設(shè)備相對(duì)落后，再加上當(dāng)時(shí)人們?cè)跓崴苄运芰系亩汤w增強(qiáng)、填充

5、及其他改性技術(shù)的研究及應(yīng)用方面取得了很大的進(jìn)步，從而導(dǎo)致對(duì)LFRT技術(shù)的研究進(jìn)步緩慢。20世紀(jì)90年代中期，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，以及人們對(duì)環(huán)保及節(jié)能意識(shí)的增強(qiáng)，汽車輕量化開始成為新型汽車的發(fā)展趨勢(shì)。汽車工業(yè)的這一發(fā)展趨勢(shì)使得人們?cè)俅螌⒆⒁饬D(zhuǎn)向LFRT的研究和開發(fā)上來(lái)，一些世界級(jí)的公司紛紛開發(fā)出了一系列長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料材料以及相應(yīng)的制備工藝和設(shè)備，分別擁有自己的核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)。Azdel和Quadrant攻克了玻纖氈浸漬和批量生產(chǎn)設(shè)備方面的技術(shù)難題，生產(chǎn)出了GMT（玻璃纖維氈增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料）片材；Ticona、RTP和Sabic攻

6、克了長(zhǎng)玻纖浸漬和浸漬模頭的設(shè)計(jì)難題，生產(chǎn)出了LFRT粒料；GE塑料于2001年底收購(gòu)了世界上最大的工程熱塑性塑料摻混物生產(chǎn)商——日本川崎制鋼公司的LNP工程塑料公司,從而增強(qiáng)了GE工程塑料的摻混物業(yè)務(wù)。同時(shí)，GE與PPG工業(yè)公司共同組建了Azdel公司以開展LFRT業(yè)務(wù)；KraussMaffei和Dieffenbacher解決了螺桿結(jié)構(gòu)和快速壓機(jī)的技術(shù)難題，分別在LFRT直接注塑和直接模壓成型等技術(shù)方面取得了突破性進(jìn)展。在2001~2003年的短短3年時(shí)間內(nèi)，Dieffenbacher就賣出了30多條LFRT直接模壓成型生產(chǎn)線，這些生產(chǎn)線分

7、別為Skoda、Polo、Passat、Touran、Golf、MercedesA/E-Class、Smart、BMW、FiatStilo等車型生產(chǎn)出了保險(xiǎn)杠、儀表板和車底板護(hù)板等部件。LFRT在中國(guó)的開發(fā)和應(yīng)用起步較晚。直到20世紀(jì)90年代后期，國(guó)內(nèi)一些研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)的公司才開始進(jìn)行該材料的研發(fā)工作。目前，杰事杰已開發(fā)出了熱塑性先進(jìn)復(fù)合材料（ThermoPlasticAdvancedComposites），簡(jiǎn)稱TPAC粒料，包括長(zhǎng)纖維增強(qiáng)PP、PA、PET、ABS、PPX等產(chǎn)品。杰事杰通過(guò)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的三代更新以及對(duì)粉體法和熔體法制備長(zhǎng)纖粒料

8、的深入研究，在LFRT的生產(chǎn)工藝、材料、設(shè)備開發(fā)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。杰事杰使用的熔體浸漬工藝保證了玻璃纖維得到良好的浸漬，通過(guò)配以性能優(yōu)秀的原材料，使粒料的性能得到了很大提高。