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半結晶熱塑性材料

點擊次數:1595    發布日期:2017-10-30   本文鏈接:http://www.miribilla.net/news/756.html

      半結品熱塑性塑料之所以如此取名.是因為它們體內含有一定數量的晶體形態。剩余的體積具有無規分子定向稱為無定形,此名賦予不含晶體結構的熱塑性塑料。變成晶體的體積含量取決于聚合物.例如低密度聚乙烯,晶體可能高達70%。半結晶熱塑性塑料通過其分子形成三維有序排列的能力來表征。這與無定形聚合物相反,無定形聚合物不含有序結晶結構的分子。部分半結品熱塑性塑料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、(聚醚酮)和聚芳酮。

      半結晶熱塑性塑料可轉變成幾種物理形式.包括薄膜、粉末和長絲。與增強纖維結合.可以注塑混合物、可壓塑無規片材、單向帶、紗預浸料和織物預浸料供貨。浸漬的纖維包括碳、鍍鎳碳、芳綸、玻璃、石英及其他纖維。

      在注射模塑工業中.短纖維增強半結晶熱塑性塑料的應用已超過二十多年。固有的加工速度、生產復雜精細零件的能力、優良的熱穩定性和耐腐蝕性使它們在汽車、電子和化學制造T業中確立了地位。

      連續長纖維與高性能半結晶熱塑性塑料結合是一項**的進展,這些復合材料與現有材料相比已顯示出了若干優點。材料的化學穩定性提供了無限儲存期,避免了適用期及需要冷貯存的問題。半結晶材料通常比無定形聚合物具有更好的耐腐蝕性和耐溶劑性,在某些情況下超過了熱同性材料,其耐腐蝕性在化學加工工業設備方面得到了利用。結晶結構的另一個優點是在高于材料玻璃化轉變溫度(L)時的性能保持率,這些材料可以在高于L的溫度下應用,但取決于加載要求,應用實例如油田井下抽油桿導桿。

      某些半結晶熱塑性塑料具有同有的阻燃性、優越的韌性、在高溫下與沖擊后良好的力學性能及低吸濕性,這些使其在航空航天的次要和主結構件中獲得應用。固有的阻燃性使這些材料成為飛機內部、船舶和潛艇應用的理想候選材料;優越的韌性使其成為對沖擊損傷阻抗有要求的飛機前緣和艙門的候選材料;低吸濕性與低滲氣性已在空間結構上引起了興趣.而濕膨脹是它的一個問題;另外,鍍鎳碳纖維/熱塑性塑料體系正在EMI(電磁干擾)屏蔽應用方面找到應用。

      半結晶熱塑性復合材料的主要缺點是缺少設計數據庫、0o壓縮性能比180℃環氧體系低和抗蠕變性能。半結晶熱塑性塑料的抗蠕變性優于無定形熱塑性塑料,層壓板纖維方向上的抗蠕變性并不是問題。

      成形速度是熱塑性塑料材料的主要優點。在成形過程中不會發生材料的化學固化,因此,與熱固性復合材料相比經歷的周期時間少。然而.熱塑性預浸料通常比較僵硬,不具有熱同性預浸料的黏性與鋪覆性。

      供貨形式包括交織在一起的熱塑性塑料與增強纖維,稱為可鋪覆的混合片。目前高性能工程熱塑性塑料的價格略高于同樣性能的環氧材料。而且模具成本更高。但是,由于減少成形時間.可以降低*終零件成本。成形后或再加丁模塑零件的能力也可節約成本。

      有許多方法和技術適用于半結晶熱塑性塑料的成形,包括沖壓模塑、熱成形、熱壓罐成形、隔膜法成形、滾壓成形、纖維纏繞和拉擠成形。半結晶熱塑性塑料與無定形熱塑性塑料的不同在于,根據成形過程中材料的時間/溫度歷程其形態會變化,因此,可以通過控制冷卻速度控制結品度。為了得到更高的性能,該材料必須在高于其熔融溫度下加工成形.要求溫度范圍為260~370℃。由于成形溫度高,應該解決模具和熱塑性材料之間的熱膨脹差異問題。實際需要的壓力隨工藝而變,但對沖壓模制可能高達34MPa(5000psi),而對熱成形則可低至0.7MPa(100psi)。一旦成形.半結品熱塑性塑料能采用各種方法接合,包括超聲波焊接、紅外線加熱、振動、熱空氣和氣體、電阻加熱和傳統的膠黏劑。


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