“多元材料化”趨勢下，長玻纖增強材料為車輛制造提供新思路

　　“多元材料化”趨勢下，長玻纖增強材料為車輛制造提供新思路
　　為了滿足汽車輕量化的發展需求，汽車材料逐漸從傳統的單一化金屬材料向“多元材料(Multi - Material)化”方向發展。所謂“多元材料化”就是在汽車制造過程中組合使用多種材料。例如車身骨架及外殼，除了原來的鋼鐵材料之外，還結合使用鋁、鎂、玻璃纖維增強復合材料等輕質材料。根據不同位置的性能要求恰當地組合選用多種材料，就能在實現優異性能的同時達到更大的輕量化效果。長玻纖增強熱塑性材料就是“多元材料化”趨勢下出現的一種新型車用材料。
　　長玻璃纖維增強熱塑性材料（long fiber reinforced thermoplastics，簡稱LFT）指由長的、連續的玻璃纖維，經過特殊工藝被樹脂充分浸潤、再切成特定尺寸后得到的玻纖增強膠粒材料。通常玻纖長度為10到25 mm。長玻纖增強PP材料價格低廉，具有不亞于增強工程塑料的卓越性能，從而表現出高性價比優勢，前景良好。
　　LFT材料制造工藝
　　傳統的玻纖增強技術是將玻纖絲束在擠出機直接與樹脂基料熔融混合造粒。在螺桿和料筒摩擦剪切的作用下，玻纖絲束被切碎，得到的是短玻纖增強材料。終制品中大部分玻纖的長度低于增強的臨界長度，玻纖的增強能力沒有充分發揮。
      
　　不同于短纖增強材料的制備，長玻璃纖維增強熱塑性材料由長的、連續的玻璃纖維，經過特殊工藝被樹脂充分浸潤，再切成特定尺寸后得到的玻纖增強膠粒。當玻纖長度超過臨界長度Lc時，LFT材料即表現出強度高、耐熱性好等性能優勢，可替代短纖增強熱塑性復合材料。
　　但是長玻纖增強復合材料在注塑成型時存在纖維分散不均勻、纖維/樹脂界面的結合不牢、產品的外觀不整潔等問題。中廣核俊爾自主開發的俊強?LFT材料，采用特殊的浸漬工藝生產，材料中纖維分散均勻，界面結合優異。產品主要包括20%-60%含量的長玻纖增強聚丙烯和20%-60%含量的長玻纖增強尼龍。
      
　　LFT材料性能特點
　?。?）優異的力學性能
　　長玻纖增強材料制造的制品中玻纖形成三維立體網狀結構，可以承受較大的應力和載荷，有效吸收能量，從而使復合材料達到更優異的力學性能。下圖為不同纖維增強復合材料的力學性能：
      
　　由上圖可知，玻纖的加入可有效提高材料的力學性能，且長玻纖增強的復合材料在拉伸模量和缺口沖擊等力學性能上明顯優于相同玻纖含量增強的短纖增強材料?？栕灾鏖_發的俊強?LFT材料也具有優異的力學性能：在相同玻纖含量增強下，受到同樣作用力，長玻纖增強的PP材料僅發生韌性發白，而短纖增強的PP材料發生脆性斷裂。
      
　?。?）翹曲程度
　　長玻纖的加入能明顯降低基體樹脂的成型收縮率，但有時玻纖在基體中易產生取向不均，出現熔膠流動方向和垂直方向的收縮率差異大等問題，終導致制件翹曲變形而無法裝配（如圖5所示）。俊爾通過改善提高纖維與基體的界面結合力，在注塑過程中大大改善纖維取向的均勻性，明顯降低材料的翹曲變形度。
      
　?。?）產品外觀
　　由于玻璃纖維的加入，玻璃纖維在樹脂基體中的分布較難控制，導致產品表面出現浮纖，影響產品外觀。俊爾通過特殊工藝，實現了復合材料中玻纖的較好控制，使產品表面光潔，無浮纖。
      
　　LFT材料應用
　　目前，汽車部件和零配件是 LFT應用的領域，占LFT產量的80%以上，且有繼續增加的趨勢。在混合動力和電動車輛的組件中、發動機艙區以及其它結構材料的應用中，LFT材料都可以用來制造高度集成的部件，從而降低重量和成本?？柕腖FT材料在作為發動機周邊用材時，可在長期耐熱條件下實現較高的力學性能保持率；作為汽車內飾材料時，具有低VOC、低散發性等特點。目前公司 產品得到客戶廣泛認可，以下是俊爾LFT材料的應用實例：
       
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