第六章 热塑性聚合物基复合材料的制造方法.ppt

HFUT PolymerMatrixComposites 1 第六章热塑性聚合物基复合材料的制造方法 6 1概述6 2预浸料或片状模塑料的制备6 3热塑性复合材料的冲压成型6 4热塑性复合材料的拉挤成型工艺6 5热塑性复合材料的模压成型工艺6 4热塑性复合材料的缠绕成型工艺 HFUT PolymerMatrixComposites 2 6 1概述 1 定义 热塑性复合材料是以热塑性树脂为基体 以纤维为增强材料制成的复合材料 2 分类 按性能分 普通型复合材料 高性能热塑性复合材料 HFUT PolymerMatrixComposites 3 按增强材料形状分 短纤维增强热塑性复合材料 连续纤维增强热塑性复合材料 3 特性 韧性 加工速度 废料的回收等 HFUT PolymerMatrixComposites 4 HFUT PolymerMatrixComposites 5 4 热塑性复合材料的成型方法分类 短纤维增强热塑性树脂的成型方法 注塑和挤出 连续纤维增强热塑性树脂成型方法 片状模塑料冲压成型工艺预浸料模压成型工艺片状模塑料真空成型工艺预浸纱缠绕成型工艺拉挤成型工艺 HFUT PolymerMatrixComposites 6 6 2预浸料或片状模塑料的制备 关键技术 热塑性树脂的浸渍技术 1 预浸渍技术 预浸渍 后浸渍 主要特征 增强材料的完全浸润和浸渍 无缺陷 树脂分布均匀 HFUT PolymerMatrixComposites 7 熔融浸渍 溶剂辅助浸渍 缺点 树脂粘度高 浸渍效果难达到 优点 无需溶剂 缺点 溶剂沸点高 难除去 留在树脂中有增塑作用 优点 粘度小 可采用类似热固性树脂的浸渍技术 HFUT PolymerMatrixComposites 8 2 后浸渍技术 仅是纤维和树脂的物理混合 包括 薄膜层叠 粉末涂料 包裹 共纺织 混杂 HFUT PolymerMatrixComposites 9 3 热塑性片状模塑料的制备 国外简称GMT或AZDEL GMT的干法工艺 HFUT PolymerMatrixComposites 10 优点 增强材料可以任意设计 铺层 并可选择多种增强材料 生产不污染环境 常用 PP PVC 尼龙等 工艺 熔融浸渍法 即将连续纤维毡和PP塑料片叠合后 在加热加压下使PP浸透玻纤毡 排除气泡 冷却定型后制成GMT HFUT PolymerMatrixComposites 11 GMT的湿法工艺 HFUT PolymerMatrixComposites 12 特点 纤维和树脂分布均匀 纤维含量高 但该工艺不能用连续纤维 增强材料不能按需要铺设 生产过程有污水排放 工艺 将粉末树脂和短纤 10 15mm 在拌浆槽内加水或泡沫悬浮剂搅拌成均匀的悬浮料浆 用泵输送到传送网带上 经减压脱水 形成湿毡 再干燥 收卷成坯料 在复合机内加热 加压 冷却 切断成GMT HFUT PolymerMatrixComposites 13 6 3热塑性复合材料的冲压成型工艺 1 工艺 2 特点 成型周期短 生产效率高 收缩率低 模具费用低 能成型形状复杂的大型制品 HFUT PolymerMatrixComposites 14 3 分类 固态冲压成型工艺流动态冲压成型 HFUT PolymerMatrixComposites 15 6 4热塑性复合材料的拉挤成型工艺 常用的 PP 尼龙 其它有PEEK PI PPS 聚砜 聚醚等 1 概述 2 特点 无化学反应 易成型 质量稳定 易控制 韧性好 断裂延伸率8 12 纤维不易露出制品表面 表面性能好 HFUT PolymerMatrixComposites 16 3 分类 预浸纤维拉挤成型工艺纤维直接拉挤成型 4 预浸纤维拉挤成型工艺 HFUT PolymerMatrixComposites 17 HFUT PolymerMatrixComposites 18 5 纤维拉挤成型工艺 HFUT PolymerMatrixComposites 19 6 5热塑性复合材料的模压成型工艺 是采用热塑性树脂预浸料在模具内加热加压成型复合材料的一种成型方法 工艺参数 温度 压力 时间 一般模压压力为0 7 2 0MPa 在成型温度下仅需几分钟时间 HFUT PolymerMatrixComposites 20 6 6热塑性复合材料缠绕成型工艺 工艺原理与热固性树脂的干法缠绕相同 都是用预浸纤