熱塑性增強塑料

吳雨其

　熱塑性增強塑料一般由樹脂及增強材料組成。目前常用的樹脂主要為尼龍、聚苯乙烯、ABS、AS，聚碳酸酯、線型聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等。增強材料一般為無堿玻璃纖維（有長短兩種，長纖維料一般與粒料長一致為2～3毫米，短纖維料長一般小于0.8毫米）經表面處理后與樹脂配制而成。玻纖含量應按樹脂比重選用最合理的配比，一般為20～40%之間。由于各種增強塑料所選用的樹脂不同，玻纖長度、直徑，有無含堿及表面處理劑不同其增強效果不一，成形特性也不一。
& i4 s! w. x# N/ r( u　　如前所述增強料可改善一系列機電性能，但也存在一系列缺點：沖擊強度與沖擊疲勞強度低（但缺口沖擊強度增高）；透明性、焊接點強度也降低，收縮、強度、熱膨脹率、熱傳導率的異向性增大。故目前該塑料主要用于塑制小型，高強度、耐熱，工作環境差及高精度要求的塑件。
　　（一）工藝特性
5 G7 m  T% s% @, x1 a  X6 h) ~9 D　1．流動性差增強料熔融指數比普通料低30～70%故流動性不良，易發生填充不良，熔接不良，玻纖分布不勻等弊病。尤其對長纖維料更易發生上述缺陷，并還易損傷纖維而影響機電性能。
　2．成形收縮小、異向性明顯成形收縮比普通料小，但異向性增大沿料流方向收縮小，垂直方向大，近進料口處小，遠處大，塑件易發生翹曲、變形。
　3．脫模不良、磨損大該料不易脫模，并對模具磨損大，在注射時料流對澆注系統，型芯等磨損也大。
　4．易發生氣體成形時由于纖維表面處理劑易揮發成氣體、必須予以排出，不然易發生熔接不良、缺料及燒傷等弊病。
$ t+ A- r" O( L5 y　（二）成形注意事項
$ U$ H+ [2 Z; _* ]* ~. p" S. L  x) g: U　　為了解決增強料上述工藝弊病在成形時應注意下列事項：
　1．宜用高溫、高壓、高速注射。
* @( B6 m- I/ }5 B+ X% y1 J　2．模溫宜取高（對結晶性料應按要求調節），同時應防止樹脂玻纖分頭聚積，玻纖裸露及局部燒傷。
% W4 \. v  s6 B9 Y, Q( x6 g　3．保壓補縮應充分。
8 y7 q( \$ `8 F2 {& y( U　4．塑件冷卻應均勻。
2 d, x% q& r1 N' \1 a, _4 b　5．料溫、模溫變化對塑件收縮影響較大，溫度高收縮大，保壓及注射壓力增大，可使收縮變小但影響較小。
　6．由于熱剛性好，熱變形溫度高可在較高溫度時脫模，但要注意脫模后均勻冷卻。
( h6 I1 x6 P1 A- S5 I0 P, j　7．應選用適當的脫模劑。
. j# \' \- z: p4 Y　8．宜用螺桿式注射機成形。尤其對長纖維料必須用螺桿式注射機加工，如果沒有螺桿式注射機則應在造粒后象短纖維料一樣才可在柱塞式注射機上加工。
　（三）成形條件
5 M- H$ e0 a) S! w$ x0 g　　常用熱塑性增強塑料成形條件見表1-8。
0 v2 H; E. I( o$ [7 |* j+ R! A　　（四）模具設計注意事項
　1．塑件形狀及壁厚特別應考慮有利于料流暢通填充型腔，盡量避免尖角、缺口。
　2．脫模斜度應取大，含玻璃纖維15%的可取1°～2°，含玻璃纖維30%的可取2°～3°。當不允許有脫模斜度時則應避免強行脫模，宜采用橫向分型結構。
　3．澆注系統截面宜大，流程平直而短，以利于纖維均勻分散。
0 d% T$ L9 C; b% y　4．設計進料口應考慮防止填充不足，異向性變形，玻璃纖維分布不勻，易產生熔接痕等因素。進料口宜取薄膜，寬薄，扇形，環形及多點形式進料口以使料流亂流，玻璃纖維分散，以減少異向性，最好不取針狀進料口，進料口截面可適當增大，其長度應短。
1 x3 d. B! o: s& }　5．模具型芯、型腔應有足夠剛性及強度。
6 P  h/ W1 }  A$ y　6．模具應淬硬，拋光、選用耐磨鋼種，易磨損部位應便于修換。
: j3 }; w6 y; a! k　7．頂出應均勻有力，便于換修。
$ a  u8 K9 M' d( t9 ?; d6 F　8．模具應設有排氣溢料槽，并宜設于易發生熔接痕部位。
4 v2 {% l. I' G; D潤滑添加濟

: X$ E. T% d7 `2 [4 w" V塑料齒輪的抗摩擦及抗摩耗性能可籍由添加內部潤滑油而增進.如PTFE(鐵弗龍,Fluon).Silicon油.石墨.Mos2等. 其中Mos2只適用于尼龍, Silicon與PTFE一起使用可在表面形成一高溫性的潤滑脂,特別適用于高速或剛啟動的齒輪.
2 G" P- m' n$ N& q6 i+ p