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塑料作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎(chǔ)材料之一,越來越廣泛地在各行各業(yè)應(yīng)用。2002年全世界的塑料總產(chǎn)量已達1.65億噸。塑料按受熱后形態(tài)性能表現(xiàn),可分為熱固性塑料和熱塑性塑料。后者是指能夠多次受熱軟化的聚合物---聚合物的分子鏈間不發(fā)生交聯(lián),而且每次加工后分子鏈幾乎沒有變化。為滿足對塑料的更高要求,以復(fù)合方式對塑料改性,來提高其物理機械性能指標,是一條較為重要的、必不可少的途徑。以玻璃纖維增強塑料為例,由于具有較高的比強度,良好的耐熱性、電性能、耐磨蝕性能,以及簡便的加工方法,所以應(yīng)用日益廣泛,發(fā)展十分迅速。歷史上,玻纖增強熱固性塑料(簡稱GFRP)較早投入工業(yè)化生產(chǎn)。自20世紀60年代以來,成功地將玻纖增強熱塑性塑料(簡稱GFRTP)投入正常生產(chǎn)。近20年左右,GFRTP的發(fā)展速度已超過GFRP。GFRTP比GFRP發(fā)展快主要基于以下原因:
1.熱塑性塑料數(shù)量大。它占整個塑料的70%以上,而且有相關(guān)人士預(yù)測,今后10年熱塑性塑料的增長速度將是熱固性塑料的3倍。
2.熱塑性塑料品種多,用玻纖增強改性效果明顯。目前僅工程塑料的品種就有三十幾種,品級牌號達一千多個。由于熱塑性塑料品種繁多,性能差別非常大,各有一些優(yōu)越性能,可供廣泛選擇,同時它們也有一些共同的相對缺點,如耐熱性低,力學(xué)性能差,膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生蠕變、疲勞等,用玻璃纖維對其增強可以較顯著地取得改性效果,擴大其應(yīng)用范圍,從而具備在一些場合和金屬材料、木材的競爭能力。
3.制作工藝性好。增強熱塑性塑料及其制品的制造可借用量大的塑料制品的技術(shù)裝備改進來實施。由于成型過程只是熔融、沒有聚合交聯(lián)反應(yīng),因此用時較快,比GFRP生產(chǎn)效率高。GFRTP件可實現(xiàn)熱熔接,利于組件,比FRP有更好的制件適應(yīng)性。
4.相對價格較低。拿用量非常大的PP(聚丙烯)和UP(聚酯樹脂)兩個典型材料比,前者單重售價比后者低10%以上,比重又只有后者的70%,所以單位體積的價格比后者低15%左右。
5.環(huán)保性能好。制造過程中僅封閉熱熔,不用溶劑,對環(huán)境純凈?啥啻渭訜嶂匦鲁尚,而且加入10%~25%舊料對產(chǎn)品性能沒影響,也就沒有增強熱固性塑料制品邊角料和用后廢品處理的煩惱。
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