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減小玻璃纖維增強聚酯翹曲性的途徑

成型收縮除了與成型工藝有關(guān)外,主要來自于原料本身的特性,結(jié)晶性聚合物在成型過程中由于冷卻結(jié)晶時,分子排列趨向于規(guī)整,熔融狀態(tài)時的自由空間就會變小,從而產(chǎn)生成型收縮。PBT、PET屬于結(jié)晶性聚合物,所以成型時有一定的收縮,特別是PET的結(jié)晶速率慢,若模具溫度低時,制品很快冷卻,而未完全結(jié)晶,不僅影響注塑加工制件性能,也影響收縮率。
 
球狀無機填料如硅灰石、碳酸鈣、玻璃微珠等價廉,能改善GRPBT、GRPET的外觀,硅石粉表面硬度大,能提高產(chǎn)品表觀硬度。PBT、PET的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似,熔融溫度也較接近,在共混時,共混體在非晶相狀態(tài)顯示出單一的玻璃化溫度,可見兩者的相容性是良好的。但熔融混煉時,停留時間長會發(fā)生酯交換反應(yīng),開始時形成嵌段共聚物,時間長了形成無規(guī)共聚物,就失去兩種聚合物各自的優(yōu)點,因此混煉時,需采取措施防止發(fā)生酯交換。
 
玻璃纖維增強聚酯具有很好的力學(xué)性能與耐熱性。碳纖維是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,他耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕等,但與一般的碳素材料不同的是:顯著的各向異性,其微晶結(jié)構(gòu)沿纖維軸有擇優(yōu)取向,從而在纖維方向上有很高的拉伸強度和楊氏模量。
 
碳纖維增強PBT、PET的力學(xué)性能優(yōu)于玻璃纖維增強PBT、PET,隨著電子電氣產(chǎn)品小型化的發(fā)展,對高強度耐熱性聚酯的需求將越來越大,因此碳纖維增強PBT、PET具有廣闊的市場前景。同時考慮成本與性能,也可采用玻璃纖維/碳纖維混合使用,這種混雜纖維可發(fā)揮性能與價格的優(yōu)勢,用于一般工業(yè)用途。
 
填充增強是解決增強聚酯翹曲的途徑之一,填充增強PBT、PET在成本上具有競爭優(yōu)勢,采用適當?shù)募庸ぶ鷦┘霸鲰g劑,能制得較高強度、低翹曲、流動性好的增強PBT、PET。填充料的種類不同,對增強PBT、PET的性能有一定的影響,具有層狀、針狀、纖維狀的無機填料對PBT、PET有一定的增強作用,常與玻璃纖維、碳纖維混合使用。
 
玻璃纖維增強聚酯注塑加工制品易翹曲,主要原因是熔融擠出過程中,纖維沿熔體流動方向取向排列,使得增強聚酯在流動方向與垂直方向的成型收縮率不一樣而產(chǎn)生翹曲。增強PBT的翹曲性比增強PET大,這一些缺陷限制了增強聚酯在薄壁制品中的應(yīng)用。硅灰石、云母、蒙脫土、滑石粉、玻璃微珠等具有纖維、針狀、層狀結(jié)構(gòu)的無機物,對聚酯既有增強作用,又能降低成型收縮不均的問題。
 
加入成核劑,加速其結(jié)晶速率,使之在冷卻之前就已完全結(jié)晶,能夠在一定程度上減小成型收縮率。在PBT、PET中摻混其他聚合物形成穩(wěn)定的多相結(jié)構(gòu),可減小翹曲性。用填充改善了翹曲性,但降低了材料的力學(xué)性能,用其他非結(jié)晶性聚合物共混增強,不損害其力學(xué)性能,又可減少材料的翹曲。增強聚酯的品種有玻璃纖維增強、碳纖維增強、增強填充、增強增韌、增強阻燃等系列品種。
 
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