热塑性树脂基复合材料

   2020-09-01 互联网中国铸造网11780
核心提示:热塑性树脂基复合材料是20世纪80年代发展起来的,由于可以回收利用,所以在复合材料总量中的比例呈逐年增长

热塑性树脂基复合材料是20世纪80年代发展起来的,由于可以回收利用,所以在复合材料总量中的比例呈逐年增长趋势。主要品种有长纤维增强粒料(LFP)、连续纤维增强预浸带(MITT)和纤维热塑性片树(GMT)。根据使用要求不同,树脂基体主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PEI、PES、PEEK、PI、PAI等热塑性工程塑料,纤维种类包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和硼纤维等一切可能的纤维品种。欧美发达国家热塑性树脂基复合材料占树脂基复合材料总量的3O%以上。2000年酉欧热固性树脂基复合材料产量为106万吨,热塑性复合材料为54万吨,占树脂基复合材料总量的34%。高性能热塑性树脂基复合材料以注射件居多,基体以PP、PA为主。产品有管件(弯头、三通、法兰)、阀门、叶轮、轴承、电器及汽车零件、挤出成型的管道、GMT(热塑性片状模塑料)模压制品如吉普车座椅支架、汽车踏板、座椅等。玻璃纤维增强聚丙烯在汽车中的应用包括通风和供暖系统、空气过滤器外壳、变速箱盖、座椅架、挡泥板垫片、传动皮带保护罩等。滑石粉填充的PP具有高刚性、高强度、极好的耐热老化性能及耐寒性。滑石粉增强PP在车内装饰方面有着重要的应用,如用作通风系统零部件。仪表盘和自动刹车控制杠等。汽车装磺类零部件多用于普通PP和添加滑石粉等无机填充材料的复合聚丙烯。美国HPM公司用20%滑石粉填充PP制成168m2、重5kg的蜂窝状结构的吸音天花板和轿车的摇窗升降器卷绳筒外壳。云母复合材料具有高刚性、高热变形温度、低收缩率、低挠曲事、尺寸稳定以及与金属相比的低密度、低价格等特点,利用云母/pp复合材料可制作汽车仪表盘、前灯保护圈、挡板罩、车门护栏、热闹外壳、电机风扇、百叶窗等部件,利用该材料的阻尼性可制作音响零件,利用其屏蔽性可制作蓄电池箱等。目前丰田汽车工业公司与三菱化学公司共同开发成功的PP/EPR/滑石粉纳米复合材料制造汽车的前、后保险杠,已于1991年实现了商用化,由此丰田汽车上的保险杠厚度可以由4mm减少到3mm,质量约减轻1/3。丰田公司在1994年又开发出用于汽车内装饰的TSOP-2、TSOP-3等纳米复合材料。对于热塑性复合材料如PA、PP等一般基体,由于其耐热性差一直未能得到普及应用。近年来,一方面通过对现有热塑性树脂的改性,另一方面开发高性能热塑性树脂如PPO、PEEK、PEI、PPS、PSF等,使得热塑性复合材料的应用越来越多。我国的热塑性树脂基复合材料开始于20世纪80年代末期,近十年来取得了快速发展(见表3),2000年产量达到12万吨,约占树脂基夏合材料总产量的17%,与发达国家尚有差距。所用的基体材料仍以PP、PA为主,增强材料以玻璃纤维为主,少量为碳纤维,在热塑性复合材料方面未能有重大突破。我国纳米科技为聚合物改性及应用提供了良好的机遇,如纳米改性PA等,但目前仍存在复合体系单一,工业化程度不高,大多数只处于实验室研究阶段,没有完全推广实用,聚合物纳米复合材料所具备的特性和潜能,在今后很长一段时间内都要靠纳米科技开创先河和提高。瞳


 
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