热塑性增强塑料

吴雨其

　热塑性增强塑料一般由树脂及增强材料组成。目前常用的树脂主要为尼龙、聚苯乙烯、ABS、AS，聚碳酸酯、线型聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等。增强材料一般为无碱玻璃纤维（有长短两种，长纤维料一般与粒料长一致为2～3毫米，短纤维料长一般小于0.8毫米）经表面处理后与树脂配制而成。玻纤含量应按树脂比重选用最合理的配比，一般为20～40%之间。由于各种增强塑料所选用的树脂不同，玻纤长度、直径，有无含碱及表面处理剂不同其增强效果不一，成形特性也不一。
% j! _" m, D+ w　　如前所述增强料可改善一系列机电性能，但也存在一系列缺点：冲击强度与冲击疲劳强度低（但缺口冲击强度增高）；透明性、焊接点强度也降低，收缩、强度、热膨胀率、热传导率的异向性增大。故目前该塑料主要用于塑制小型，高强度、耐热，工作环境差及高精度要求的塑件。
　　（一）工艺特性
9 p' M- q% n0 c/ m: y9 |, R　1．流动性差增强料熔融指数比普通料低30～70%故流动性不良，易发生填充不良，熔接不良，玻纤分布不匀等弊病。尤其对长纤维料更易发生上述缺陷，并还易损伤纤维而影响机电性能。
　2．成形收缩小、异向性明显成形收缩比普通料小，但异向性增大沿料流方向收缩小，垂直方向大，近进料口处小，远处大，塑件易发生翘曲、变形。
* l# x; N4 K  S  O' r0 z　3．脱模不良、磨损大该料不易脱模，并对模具磨损大，在注射时料流对浇注系统，型芯等磨损也大。
　4．易发生气体成形时由于纤维表面处理剂易挥发成气体、必须予以排出，不然易发生熔接不良、缺料及烧伤等弊病。
& \" G* Y/ O# e& D/ h　（二）成形注意事项
　　为了解决增强料上述工艺弊病在成形时应注意下列事项：
( X6 ^8 y  v9 x+ j　1．宜用高温、高压、高速注射。
　2．模温宜取高（对结晶性料应按要求调节），同时应防止树脂玻纤分头聚积，玻纤裸露及局部烧伤。
　3．保压补缩应充分。
　4．塑件冷却应均匀。
2 d# C3 g; ?  ~4 \0 ?　5．料温、模温变化对塑件收缩影响较大，温度高收缩大，保压及注射压力增大，可使收缩变小但影响较小。
　6．由于热刚性好，热变形温度高可在较高温度时脱模，但要注意脱模后均匀冷却。
: ^* z2 z' r+ o: p' \　7．应选用适当的脱模剂。
　8．宜用螺杆式注射机成形。尤其对长纤维料必须用螺杆式注射机加工，如果没有螺杆式注射机则应在造粒后象短纤维料一样才可在柱塞式注射机上加工。
/ X% t1 c8 u. M0 U4 f　（三）成形条件
, v* f; D8 V7 h% Y. R　　常用热塑性增强塑料成形条件见表1-8。
! ~1 R" N7 t7 ?; R" [5 P% @4 L　　（四）模具设计注意事项
+ a. |3 x0 p+ w8 k- \　1．塑件形状及壁厚特别应考虑有利于料流畅通填充型腔，尽量避免尖角、缺口。
* p( C: I4 D+ `! x2 x- P- I　2．脱模斜度应取大，含玻璃纤维15%的可取1°～2°，含玻璃纤维30%的可取2°～3°。当不允许有脱模斜度时则应避免强行脱模，宜采用横向分型结构。
9 L6 ]; D5 |5 |$ y0 u& G　3．浇注系统截面宜大，流程平直而短，以利于纤维均匀分散。
6 ^( t) z* g" A! H1 x# X, {　4．设计进料口应考虑防止填充不足，异向性变形，玻璃纤维分布不匀，易产生熔接痕等因素。进料口宜取薄膜，宽薄，扇形，环形及多点形式进料口以使料流乱流，玻璃纤维分散，以减少异向性，最好不取针状进料口，进料口截面可适当增大，其长度应短。
　5．模具型芯、型腔应有足够刚性及强度。
　6．模具应淬硬，抛光、选用耐磨钢种，易磨损部位应便于修换。
7 Z4 h9 ?4 q9 N; s/ ?% t$ d　7．顶出应均匀有力，便于换修。
& h5 W: d1 a" l% {6 e" v. ^　8．模具应设有排气溢料槽，并宜设于易发生熔接痕部位。
. V# X( B/ \4 h( g1 b润滑添加济
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0 d1 R- E0 j6 Y/ r5 ^$ q4 e$ K塑料齿轮的抗摩擦及抗摩耗性能可籍由添加内部润滑油而增进.如PTFE(铁弗龙,Fluon).Silicon油.石墨.Mos2等. 其中Mos2只适用于尼龙, Silicon与PTFE一起使用可在表面形成一高温性的润滑脂,特别适用于高速或刚启动的齿轮.

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