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塑料作為現代四大工業(yè)基礎材料之一,越來(lái)越廣泛地在各行各業(yè)應用。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,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(méi)有變化。為滿(mǎn)足對塑料的更高要求,以復合方式對塑料改性,來(lái)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(jiǎn)便的加工方法,所以應用日益廣泛,發(fā)展十分迅速。歷史上,玻纖增強熱固性塑料(簡(jiǎn)稱(chēng)GFRP)較早投入工業(yè)化生產(chǎn)。自20世紀60年代以來(lái),成功地將玻纖增強熱塑性塑料(簡(jiǎn)稱(chēng)GFRTP)投入正常生產(chǎn)。近20年左右,GFRTP的發(fā)展速度已超過(guò)GFRP。GFRTP比GFRP發(fā)展快主要基于以下原因:
1.熱塑性塑料數量大。它占整個(gè)塑料的70%以上,而且有相關(guān)人士預測,今后10年熱塑性塑料的增長(cháng)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(gè)。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(shí)它們也有一些共同的相對缺點(diǎn),如耐熱性低,力學(xué)性能差,膨脹系數大,易產(chǎn)生蠕變、疲勞等,用玻璃纖維對其增強可以較顯著(zhù)地取得改性效果,擴大其應用范圍,從而具備在一些場(chǎng)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(jìn)來(lái)實(shí)施。由于成型過(guò)程只是熔融、沒(méi)有聚合交聯(lián)反應,因此用時(shí)較快,比GFRP生產(chǎn)效率高。GFRTP件可實(shí)現熱熔接,利于組件,比FRP有更好的制件適應性。
4.相對價(jià)格較低。拿用量非常大的PP(聚丙烯)和UP(聚酯樹(shù)脂)兩個(gè)典型材料比,前者單重售價(jià)比后者低10%以上,比重又只有后者的70%,所以單位體積的價(jià)格比后者低15%左右。
5.環(huán)保性能好。制造過(guò)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(méi)影響,也就沒(méi)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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