树脂基复合材料4.ppt

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1、ThermoplasticResinCompositesHighPerformanceThermoplasticResinsandTheirComposites热塑性树脂--Thermoplasticresins在常温下是固体。加热到一定温度时，可软化，甚至流动（特别是在加压时易流动），它们可以塑制加工成一定的形状。冷却后变硬。再加热可软化。即它的变化（相变）是双向的。这类树脂中所包含的高分子聚合物属于线型或支链型分子结构。常用的有：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛、氯化聚醚、聚砜、聚酚醚

2、、有机氟树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚氨基甲酸酯、聚丁烯、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、丙烯腈-丁烯-苯乙烯共聚物（ABS）、聚酰胺等、聚醚醚酮（PEEK）。Thermoplasticresins主要种类的基本性能主要种类强度（MPa）模量（GPa）弯曲强度（MPa）延伸率（%）聚乙烯PE230.825-2960聚丙烯PP35-401.442-56>200聚苯乙烯PS592.3772聚碳酸酯PC632.310060-100ThermoplasticResincompositesmolding热塑性复合材料和

3、热固性复合材料相比，具有不同的特点项目热塑性复合材料热固性复合材料成型加工性成型时间短、温度高，成型较困难成型时间长、温度低，成型较容易力学性能耐冲击和疲劳性能优良高强度、高刚度、静态性能好再生性次品可再生利用再生利用困难（一）短纤维增强热塑性树脂基复合材料成型工艺1、挤拉成型2、注塑成型（二）连续纤维增强热塑性树脂基复合材料成型工艺1、预浸料加工方法2、成型工艺：辊轧成型、纤维缠绕、挤拉和热成型。ThermoplasticResincompositesmolding挤出成型挤出成型工艺是生产热塑性复合材料制品的主

4、要方法之一。各种增强塑料管、棒材、异形断面型材等。其工艺过程是先将树脂和增强纤维制成粒料，然后再将粒料加入挤出机内，经塑化、挤出、冷却、定型成制品。纤维和树脂无规混合。长纤维粒料生产的制品力学性能较高，短纤维粒料则用于生产形状复杂的薄壁制品。（一）短纤维增强热塑性树脂基复合材料成型工艺ThermoplasticResincompositesmolding优点：能加工绝大多数热塑性复合材料及部分热固性复合材料时，生产过程连续，自动化程度高，工艺易掌握及产品质量稳定等。缺点：只能生产线型制品。Thermoplastic

5、Resincompositesmolding注塑成型注塑成型是树脂基复合材料生产中的——种重要成型方法材料，它适用于热塑性和热固性树脂基复合材料，但以热塑性树脂基复合材料应用为广。注射成型是将粒状或粉状的纤维-树脂混合料从注射机的料斗送入机筒内，加热熔化后由柱塞或螺杆加压，通过喷嘴注入温度较低的闭合模内，经过冷却定型后，脱模得制品。特点：成型周期短，热耗量少，闭模成型，可使形状复杂的产品一次成型，生产效率高、成本低。但是它不适于长纤维增强的产品，模具质量要求高。注射成型工艺在复合材料制品生产中，主要是代替模压成型工

6、艺，生产各种电器材料、绝缘开关、汽车零部件、纺织零部件、家电壳体、安全帽、食品周转箱、空调机叶片等。ThermoplasticResincompositesmolding（二）连续纤维增强热塑性树脂基复合材料成型工艺长期以来，连续纤维增强热固性复合材料的研究与应用占主导地位。进入80年代，连续纤维增强热塑性复合材料的研究成为国际上关注的热点。研究表明：加工费用本身占先进热塑性复合材料部件总成本的72％。提高连续纤维增强热塑性复合材料的应用的关键是要开发最合适的成型技术。1、预浸料加工方法（1）溶液浸渍法。（2）熔融

7、浸渍法。（3）薄膜叠合。（4）纤维混合：（A）共混纤维（B）共织织物（5）粉末浸渍。ThermoplasticResincompositesmolding（1）溶液浸渍法。热塑性聚合物被溶解在溶剂中，然后用低粘度溶液浸渍增强纤维集合体(纤维束或织物)。为了避免预浸料在复合材料固化中产生空隙，必须完全去除溶剂。亚基氯化物和N—甲基吡咯烷广泛用作溶剂。但是去除预浸料中的溶剂常常是一个困难工序，在最后成型时，遗留的溶剂能引起气泡、表面缺陷及内部空隙，并且排出的溶剂会带来环境污染。除此之外，许多重要的热塑性聚合物在室温下不

8、能溶解于普通溶剂中，在使用高相对分子质量聚合物时，聚合物在溶液中的质量分数应该不大于15％，因为较高质量分数将产生高的溶液粘度，达不到使用溶剂的目的。经过浸渍的纤维集合体的柔软性、悬垂性差，不利于一些部件的成型加工。ThermoplasticResincompositesmolding（2）熔融浸渍法。在这种方法中，熔融聚合物浸渍纤维粗纱已有两种方法用于生产