日韩精品无码视频一区二区蜜桃|成人一区二区|性欧美FREEXXX|樱桃视频在线观看网址入口|男男车车的车车免费网站|天天鲁在视频在线观看|大尺度直播视频

BMC模塑料及其成型技術(shù)-玻璃纖維的選擇

    不飽和聚酯樹(shù)脂模塑料所試用的玻璃纖維有短切散絲、無(wú)捻粗紗以及短切纖維氈三種BMC模塑料一般所用的玻璃纖維絲束長(zhǎng)度3~25mm,直徑為9~13μm,線密度是在35~306tex(Itex=10-6kg/m下同)可變范圍內(nèi)的短切散絲;無(wú)捻粗紗也可以以制造BMC,但僅用于要求纖維長(zhǎng)度大的場(chǎng)合。
      用于BMC的無(wú)捻粗紗假40/20-4114,40/40-4114和40/20-聚乙酸乙烯型,單絲直徑為8μm。無(wú)捻粗紗的拉伸強(qiáng)度約為2kpa,彈性量為70GPa.當(dāng)無(wú)捻粗紗制備BMC時(shí),在強(qiáng)力撕松和捏合過(guò)程中,纖維較易產(chǎn)生離析,從而對(duì)強(qiáng)度產(chǎn)生較明顯的影響。所以在預(yù)混合法中一般不采用,如果需要使用,則應(yīng)使用具有高集束性的粗紗品種。
      用于BMC的短切纖維,是用無(wú)捻粗紗或圈狀毛紗短切后而制成的。也可以在制備BMC時(shí)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行短切。短切纖維的長(zhǎng)度一般為3~10mm,主要用于BMC模塑料的增強(qiáng)。
   加捻紗也適用于配置要求較高的BMC模塑料的增強(qiáng)。所用的型號(hào)有:80/5-4114,80/5-據(jù)乙酸乙烯酯,80/5-石蠟乳劑型等,但成本較高。
   2.1.6.2玻璃纖維的表面處理及處理原則
   (1)玻璃纖維的表面處理為適應(yīng)拉絲、紡織及不同的使用要求,玻璃纖維表面都涂有一層侵潤(rùn)劑。侵潤(rùn)劑按其實(shí)用功能可分為兩種類型,一種時(shí)紡織型侵潤(rùn)劑,一種是強(qiáng)化型侵潤(rùn)劑。紡織型侵潤(rùn)劑是由淀粉糊/乳化植物油系統(tǒng)組成,其作用時(shí)保護(hù)原紗,使之在加捻、并股、織造過(guò)程中不受機(jī)械損傷。這種類型的侵潤(rùn)劑是和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等不相容的。因此,在使用時(shí)應(yīng)部分或全部除去,而后還往往需用偶聯(lián)劑處理。強(qiáng)化型侵潤(rùn)劑時(shí)以聚醋酸乙烯酯為主并加入偶聯(lián)劑及其他添加劑組成,視其中偶聯(lián)劑組分的不同,可分別與聚酯、環(huán)氧酚醛等樹(shù)脂相親和,因此,在應(yīng)用時(shí)不必先行除去。
    玻璃纖維的表面處理方法一般分為熱處理和表面化學(xué)處理法。熱處理時(shí)脫去纖維表苗含有的紡織型侵潤(rùn)劑如石蠟乳劑等,處理?xiàng)l件一般為340~350℃/(10~15)min,纖維的殘油量控制在0.3%以下。纖維采用處理脫蠟后,若處理?xiàng)l件得當(dāng),一般能提高模塑制品的力學(xué)性能。
(2)表面處理劑表面處理劑,又稱偶聯(lián)劑,時(shí)一類在分子中既有能與無(wú)機(jī)分子起物理或化學(xué)作用的基團(tuán),又有能與聚合物分子起物理或化學(xué)作用的基團(tuán)化合物。由于它同時(shí)能與無(wú)機(jī)物和聚合物起作用,故可以在無(wú)機(jī)材料與高分子材料的界面上塔起“分子橋”,使二者緊密地結(jié)合,達(dá)到遷移時(shí)增強(qiáng)的目的。在模塑料成型時(shí),偶聯(lián)劑主要是用來(lái)改善粉末填料或增強(qiáng)材料與樹(shù)脂的結(jié)合,提高制品的強(qiáng)度和使用壽命,并改善其加工性能與耐水性。在BMC模塑料中,玻璃纖維表面化學(xué)處理劑的加入,往往還能改進(jìn)莫塑制品的綜合性能。
      常用的玻璃纖維表面處理劑有沃藍(lán)、A-151 KH-550 和K-570等,如表2-7所列。當(dāng)用遷移法時(shí),表面處理劑用量為純樹(shù)脂質(zhì)量的1%左右。目前,在大多數(shù)情況下,玻璃纖維的表面處理劑往往配成強(qiáng)化型侵潤(rùn)劑,在纖維拉絲過(guò)程中就一施加到其表面上。


 

 

[-page-]

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 2.1.6.3不同規(guī)格的纖維對(duì)制品力學(xué)性能的影響
(1)短切紗的長(zhǎng)度除了以上兩種不同的侵潤(rùn)劑對(duì)制品強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生重要的影響以外,纖維的短切長(zhǎng)度時(shí)另一個(gè)重要影響因素,一般短切纖維長(zhǎng)度為3~25mm。對(duì)于BMC模塑料來(lái)說(shuō),纖維的長(zhǎng)度、侵潤(rùn)劑的類型以及混料時(shí)間等都對(duì)其強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生影響。

 


  

 

 

 

 

  

 

[-page-]

 

 

 

 

    當(dāng)纖維長(zhǎng)度在3~6mm范圍時(shí),一般BMC制品的拉伸強(qiáng)度都隨長(zhǎng)度的增加而增大。但當(dāng)纖維長(zhǎng)度增大到13mm時(shí)其力學(xué)性能反而下降。這是因?yàn)檩^長(zhǎng)的玻璃纖維在工字形絞刀混料機(jī)內(nèi)混合時(shí)更易被擠碎。圖2-4、圖2-5分別為不容性及可溶性兩種纖維的長(zhǎng)度對(duì)BMC與SMC制品拉伸度與沖擊強(qiáng)度的影響。
     表2-8時(shí)玻璃纖維含量為31%時(shí),使用不同玻璃纖維長(zhǎng)度的BMC模塑料的機(jī)械強(qiáng)度。


 

 

 

(2)纖維直徑與紗股線密度對(duì)于不容性玻璃纖維制品其紗股的線密度對(duì)BMC也有一定的影響。對(duì)于可溶性玻璃纖維紗股線密度影響也是明顯的。纖維直徑在10~30μm內(nèi)變化對(duì)制品性能影響不大。圖2-6顯示拉伸強(qiáng)度有隨紗股線密度增加而下降的趨勢(shì)。沖擊強(qiáng)度則隨線密度的上升而增大。
(3)玻璃纖維用于模塑料生產(chǎn)中時(shí),在工藝上要注意以下問(wèn)題。
⑴玻璃纖維含量要穩(wěn)定玻璃纖維含量的波動(dòng)將影響制品力學(xué)性能波動(dòng),圖2-7所示為SMC與BMC制品的拉伸強(qiáng)度隨玻璃纖維含量變化的情況。沖擊強(qiáng)度的變化也與之相似。


  

 

 

 

  BMC玻璃纖維含量一般為20%-40%,低于20%時(shí),很難控制玻璃纖維的分布,制品性能不穩(wěn)定。高于40%時(shí),難于浸透纖維;如用低粘度的樹(shù)脂混合料,在制造與貯存中又有困難。BMC的玻璃纖維含量一般都不超過(guò)25%,高于25%不能再增加強(qiáng)度,提高增強(qiáng)材料的含量,可以改善力學(xué)性能,但纖維含量過(guò)大也將給成型加工帶來(lái)不便[-page-] 
 ⑵玻璃纖維紗股在短切時(shí)要有良好的分散性分散不良時(shí),纖維束保持高集束態(tài),使樹(shù)脂混合料難于滲入纖維束,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使制品產(chǎn)生氣孔。
⑶玻璃纖維要去除靜電帶靜電的纖維裁切時(shí)會(huì)堵塞切口,并黏在聚氨酯托輥上,而且會(huì)使短纖維毛飛揚(yáng)而落在短切機(jī)上,后成為纖維團(tuán)而落在傳送帶上,造成難于濕透的白料團(tuán)。為了克服纖維切割時(shí)產(chǎn)生靜電,可以在浸潤(rùn)劑中添加防靜電劑,在切刀下裝除靜電器以及用控制空氣濕度等辦法來(lái)解決。
      玻璃纖維在投入使用之前要嚴(yán)格檢質(zhì)量,主要檢查其浸潤(rùn)劑類型及被覆量、靜電、分散性及線密度等
a.浸潤(rùn)劑類型及被覆量從觀察丙酮可苯取性可以鑒別纖維上浸潤(rùn)劑在樹(shù)脂苯乙烯溶液中的可溶性,可用索格利特 丙酮苯取法來(lái)檢驗(yàn)其濃度。浸潤(rùn)劑被覆量可用馬福爐在600~700℃下燒去被覆物后來(lái)計(jì)算樣品的失重。
b.線密度用標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)長(zhǎng)儀取樣后稱量再計(jì)算。
c.分散性可用一個(gè)短切器或直接取樣,分別對(duì)不同集束度的啥束進(jìn)行計(jì)數(shù),并做出頻率分布圖進(jìn)行判斷。例如

2400tcx的無(wú)捻粗紗短切后應(yīng)分散為76tcx的絲束,取得50根試樣,做出頻率分布圖(見(jiàn)圖2-8所示)從圖中看出其分布情況。


 

 

 

 

 

 

 

 2.1.6.4玻璃纖維的類型及其組成
 (1)玻璃纖維的類型許多不同成分的玻璃都可拉制成纖維,按其使用特性,可分為以下幾種類型:
   無(wú)堿玻璃纖維-E
   高強(qiáng)玻璃纖維-S
   耐化學(xué)玻璃纖維-C
   含堿玻璃纖維-A
   高彈玻璃纖維-M.
它們的組成列于表2-9中。


 

 

(2)玻璃纖維的性能玻璃纖維作為增強(qiáng)材料與其他常見(jiàn)材料相比,有以下主要優(yōu)點(diǎn)。
 1拉伸強(qiáng)度與彈性模量高
2、拉伸率小,尺寸穩(wěn)定性好,無(wú)蠕變現(xiàn)象。[-page-]
3、不著火,耐溫達(dá)550℃。
4、耐微生物侵蝕,耐各種化學(xué)試劑和溶劑腐蝕,耐侯性好。
5、不吸潮,電性能好。
6、應(yīng)用形式廣泛。
玻璃纖維的主要性能列于表2-10中。


 

 

 

 

 

 

 

 

(3)高硅氧纖維 高硅氧纖維是指用瀝取法生產(chǎn)的含二氧化硅達(dá)96%以上的高純度玻璃纖維,具有良好的耐燒蝕性能。模塑成型用高硅氧纖維多用80/5和66/7有捻粗紗。在要求不高的場(chǎng)合下,也可使用無(wú)捻紗。高硅氧纖維具有良好的切割性能,有較高的吸收樹(shù)脂的能力,以其為增強(qiáng)材料制得的模塑制品的強(qiáng)度較高,因而應(yīng)用比較廣泛。當(dāng)二氧化硅含量高99.95%時(shí),就屬于石英纖維的范疇。一般石英纖維用高純度天然石英拉制,用于模壓成型時(shí),石英纖維工藝性稍差。
2.1.6.5其他纖維
    碳纖維由于價(jià)格昂貴,所以用碳纖維來(lái)配置模塑料目前還未能大量的推廣運(yùn)用。從力學(xué)性能來(lái)看,碳纖維的彈性模量和比彈性模量分別是玻璃纖維的2倍和2.5倍,以其為增強(qiáng)材料所制得的模塑制品的強(qiáng)度則與玻璃纖維的相當(dāng),而耐沖擊性則較差。通過(guò)碳纖維與玻璃纖維的復(fù)合使用,可彌補(bǔ)其剛性的不足。近期的應(yīng)用領(lǐng)域主要有飛機(jī)座位、控制曲柄、導(dǎo)彈構(gòu)架、駕車板簧、門梁、排障器以及體育用品等。
     使用石棉纖維,可提高模塑制品的耐熱耐酸、耐腐蝕性能,并能改善模塑料的成型工藝性和制品的外觀質(zhì)量。
     用紡綸纖維增強(qiáng)材料配置模塑料時(shí),與所用玻璃纖維相比,前者僅需要較低的纖維含量便可獲得同等的力學(xué)性能和電氣性能,而耐摩擦性能則可提高數(shù)百倍,但成型收縮率大。
    用聚酯纖維配置的模塑料可改善制品的沖擊性,但強(qiáng)度和模量會(huì)降低。
    用維尼綸纖維和聚丙烯纖維制得的模塑料,相對(duì)密度小,彈性模量小,斷裂延伸率大,但如與玻璃纖維混用則往往能改善物料的成型流動(dòng)性、制品的耐沖擊性和抗震性。

推薦復(fù)材學(xué)院 更多>