玻璃纤维增强ABS复合材料

玻璃纤维增强ABS复合材料目录概述基体增强相界面界面处理加工工艺性能表征应用概述玻璃纤维增强ABS复合材料是以ABS树脂为主体，在双螺杆挤出机中加入适量经过表面处理的玻璃纤维而制得一种新型热塑性塑料。优点:有较高的弹性模量;热变形温度显著高;线膨胀系数显著减少，成型收缩率显著降低，增强了制品尺寸稳定性。增强ABS与纯ABS一般性能比较基体ABS树脂是丙烯睛、丁二烯、苯乙烯三种单体经聚合、混炼而制成的一种热塑型合成树脂，具有耐冲击、高刚性、耐油、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电气性能优良，易于加工，加工尺寸稳定性和表面光泽性好，易于涂装、着色，还可以进行喷涂金属、电镀、焊接、粘接等二次加工。增强相玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。它不仅具有不燃、耐高温、电绝缘、拉伸强度高、化学稳定性好等优良性能，还可以采用有机涂覆处理技术来进行制品深加工及扩大制品的应用。玻璃纤维的性能界面浸润理论认为树脂和增强体之间的紧密接触，必须使树脂对增强体表面很好地浸润，树脂与增强体浸润不良会导致界面的空隙，并以此产生应力集中导致局部开裂。化学键理论认为基体树脂表面的活性官能团与增强体表面的官能团能起化学反应，因此基体树脂与增强体之间形成化学键的结合。摩擦理论认为树脂与增强体之间的粘接完全是基于摩擦作用，增强体与树脂间的摩擦系数决定了复合材料的强度，偶联剂的作用在于增加了基体树脂与增强体之间相互作用力。界面处理玻璃纤维增强ABS树脂一般是采用硅烷偶联剂对玻璃纤维表面进行偶联剂处理。硅烷偶联剂分子式是RSIX3，通过易于水解基团X的水解和缩合作用，与玻璃表面起化学反应，生成有机硅单分子层改变了玻璃表面原来的性质。增加ABS和玻璃纤维的之间的粘接强度可用硅烷偶联剂，其分子通式为RSIX。其中R基团可以与聚合物作用，X基团是极易发生水解反应，其水解反应生成硅醇RSi(0H)3，硅醇可以与玻璃纤维反应，具体反应式如下:(i)有机硅烷水解反应生成硅醇RSiX3+3H2O一RSi(OH)3+HX(ii)玻璃纤维表面吸水，生成经基，经基与硅醇反应生成在玻纤表面成化学结合的硅烷基团。偶联剂上的R基团针对不同聚合物基体可以是双键、环氧基、胺基等。R基团可以通过化学和/或物理作用与ABS树脂结合，使玻璃纤维和ABS基体树脂结合起来。加工工艺挤出成型工艺挤出成型工艺是生产热塑性复合材料制品的主要方法之一。工艺过程：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、冷却定型而成制品。优点：1、能加工绝大多数热塑性复合材料及部分热固性复合材料；2、生产过程连续，自动化程度高；3、工艺易掌握及产品质量稳定等。挤出成型示意图1-转动机构；2-止推轴承；3-料斗；4-冷却系统；5-加热器；6-螺杆；7-机筒；8-滤板；9-机头孔型MSSJ-30～120/25单螺杆挤出机系列锥形双螺杆挤出机注射成型工艺注射成型：是指有一定形状的模型，通过压力将融溶状态的胶体注入模腔而成型.工艺原理：将固态的塑胶按照一定的熔点融化，通过注射机器的压力，用一定的速度注入模具内，模具通过水道冷却将塑胶固化而得到与设计模腔一样的产品。注射温度在160~320℃之间对于薄壁、长流程、小浇口制品，注射压力可达130~150MPa，而厚壁、大浇口制品只需70~100MPa即可。为了获得内应力较小的制品，保压压力不宜过高，一般60~70MPa.注射速度以中、低速为宜，模具温度在60℃左右注射成型注射机简介一般可将注射机分为：注射装置、合模装置、液压传动和电器控制1-机身2-电动机及液压泵3-注射液压缸4-齿轮箱4-齿轮传动电动机6-料斗7-螺杆8-加热器9-机筒10-喷嘴11-定模安装板12-注射模13-拉杆14-动模安装板15-合模机构16-合模油缸17-螺杆传动齿轮18-螺杆花链19-油箱性能表征复合材料的拉伸强度和弯曲模量随着玻璃纤维含量的增加增大。随着玻璃纤维含量的增加，材料的熔融指数和断裂伸长率下降。玻璃纤维直径对复合材料性能的影响偶联剂种类和加入量对复合材料性能的影响挤出温度对复合材料中纤维长度和拉伸强度的影响挤出机螺杆转速对复合材料中纤维长度和拉伸强度的影响长玻璃纤维增强ABS树脂复合材料流变性能研究应用排风扇扇叶电脑冷却风扇照相机内外壳及汽车零配件等排风扇扇叶、电脑冷却风扇照相机内外壳汽车零配件参考文献邹永春，玻璃纤维增强ABS复合材料的研究谢谢观赏