長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料tpac

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1、長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料TPAC圖2?GMT?和LFRT?材料增長對比（來自Dieffenbacher）●?優(yōu)異的抗沖擊性能。對于聚丙烯和尼龍基體的TPAC粒料而言，由于其模壓產(chǎn)品中的纖維最長，因而其抗沖擊性能最好。另外，其注塑成型的產(chǎn)品的抗沖擊性能明顯高于短纖維粒料的注塑成型產(chǎn)品；●?低收縮率和高的尺寸穩(wěn)定性（低蠕變）；●?惡劣溫度條件下的高力學(xué)性能保持性；●?高模量、高強(qiáng)度、低翹曲、與金屬相近的熱膨脹系數(shù)。???TPAC?粒料的直徑大約3mm，有12mm和25mm左右的兩種長度，其中12mm?左右長度的粒料可用于注塑成型，25mm左右長度的

2、粒料用于模壓成型。TPAC粒料的纖維平行排列，纖維的長度與粒子長度相同（如圖3所示），其產(chǎn)品規(guī)格和性能分別見表2?和表3。注：?以上數(shù)據(jù)均采用ASTM標(biāo)準(zhǔn)、注塑成型試樣，測試結(jié)果為典型值，不作為出廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；?當(dāng)采用模壓工藝制備試樣時，粒子長度為25mm，?其力學(xué)性能將有大幅度提高圖3?TPAC?粒料外觀和纖維在粒料中的分布示意圖???從表3中數(shù)據(jù)可以看出，TPAC系列產(chǎn)品的性能基本達(dá)到了國外公司同類產(chǎn)品的技術(shù)水平，完全可以作為國外同類產(chǎn)品的替代品。???由于LFRT?制品的力學(xué)性能取決于材料中纖維的長度，因此TPAC粒料對注塑工藝和設(shè)備具

3、有特殊的要求，例如：料筒的落料口徑必須足夠大以防止長纖維粒料卡在落料口而影響落料；喂料部分的螺槽深度要達(dá)到5mm以上；注塑機(jī)噴嘴要在6mm?以上；澆口和澆道要盡可能大等。雖然普通的注塑機(jī)也可以用來成型長纖維料制品，但是很難將長纖維的優(yōu)勢完全發(fā)揮出來。一般，采用模壓成型工藝能夠很好地保證纖維的長度。???目前，用TPAC?粒料成型的汽車部件包括：???●?散熱風(fēng)扇???散熱風(fēng)扇用于降低發(fā)動機(jī)引擎的熱量，其形狀也較為復(fù)雜。因此要求材料具有較高的耐熱性和優(yōu)異的加工性能，通常采用的是增強(qiáng)尼龍材料。以聚烯烴為基體的TPACBC2050（長纖維增強(qiáng)PP

4、）具有優(yōu)異的加工性能，且耐熱性高，與增強(qiáng)尼龍相比，該材料可使制品（如圖4?所示）的重量減輕15%?左右。長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料（LFRT）是一種高比強(qiáng)度、高比模量和高沖擊性的新材料，其在汽車輕量化的應(yīng)用中發(fā)揮了越來越重要的作用。上海杰事杰新材料股份有限公司（以下簡稱“杰事杰”）在國內(nèi)首家推出的LFT材料——TPAC粒料可被用于多種汽車部件的制作。LFRT的技術(shù)發(fā)展概況早在20世紀(jì)80年代，歐美國家就提出了LFRT的概念。但是，由于當(dāng)時的纖維浸漬技術(shù)以及長纖維粒料的注塑、模壓成型工藝及生產(chǎn)設(shè)備相對落后，再加上當(dāng)時人們在熱塑性塑料的短纖增強(qiáng)、填充

5、及其他改性技術(shù)的研究及應(yīng)用方面取得了很大的進(jìn)步，從而導(dǎo)致對LFRT技術(shù)的研究進(jìn)步緩慢。20世紀(jì)90年代中期，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，以及人們對環(huán)保及節(jié)能意識的增強(qiáng)，汽車輕量化開始成為新型汽車的發(fā)展趨勢。汽車工業(yè)的這一發(fā)展趨勢使得人們再次將注意力轉(zhuǎn)向LFRT的研究和開發(fā)上來，一些世界級的公司紛紛開發(fā)出了一系列長纖維增強(qiáng)熱塑性塑料材料以及相應(yīng)的制備工藝和設(shè)備，分別擁有自己的核心知識產(chǎn)權(quán)。Azdel和Quadrant攻克了玻纖氈浸漬和批量生產(chǎn)設(shè)備方面的技術(shù)難題，生產(chǎn)出了GMT（玻璃纖維氈增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料）片材；Ticona、RTP和Sabic攻

6、克了長玻纖浸漬和浸漬模頭的設(shè)計難題，生產(chǎn)出了LFRT粒料；GE塑料于2001年底收購了世界上最大的工程熱塑性塑料摻混物生產(chǎn)商——日本川崎制鋼公司的LNP工程塑料公司,從而增強(qiáng)了GE工程塑料的摻混物業(yè)務(wù)。同時，GE與PPG工業(yè)公司共同組建了Azdel公司以開展LFRT業(yè)務(wù)；KraussMaffei和Dieffenbacher解決了螺桿結(jié)構(gòu)和快速壓機(jī)的技術(shù)難題，分別在LFRT直接注塑和直接模壓成型等技術(shù)方面取得了突破性進(jìn)展。在2001~2003年的短短3年時間內(nèi)，Dieffenbacher就賣出了30多條LFRT直接模壓成型生產(chǎn)線，這些生產(chǎn)線分

7、別為Skoda、Polo、Passat、Touran、Golf、MercedesA/E-Class、Smart、BMW、FiatStilo等車型生產(chǎn)出了保險杠、儀表板和車底板護(hù)板等部件。LFRT在中國的開發(fā)和應(yīng)用起步較晚。直到20世紀(jì)90年代后期，國內(nèi)一些研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)的公司才開始進(jìn)行該材料的研發(fā)工作。目前，杰事杰已開發(fā)出了熱塑性先進(jìn)復(fù)合材料（ThermoPlasticAdvancedComposites），簡稱TPAC粒料，包括長纖維增強(qiáng)PP、PA、PET、ABS、PPX等產(chǎn)品。杰事杰通過對生產(chǎn)設(shè)備的三代更新以及對粉體法和熔體法制備長纖粒料

8、的深入研究，在LFRT的生產(chǎn)工藝、材料、設(shè)備開發(fā)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。杰事杰使用的熔體浸漬工藝保證了玻璃纖維得到良好的浸漬，通過配以性能優(yōu)秀的原材料，使粒料的性能得到了很大提高。