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半结晶热塑性材料

点击次数:1843    发布日期:2017-10-30   本文链接://www.kemesee.com/news/756.html

      半结品热塑性塑料之所以如此取名.是因为它们体内含有一定数量的晶体形态。剩余的体积具有无规分子定向称为无定形,此名赋予不含晶体结构的热塑性塑料。变成晶体的体积含量取决于聚合物.例如低密度聚乙烯,晶体可能高达70%。半结晶热塑性塑料通过其分子形成三维有序排列的能力来表征。这与无定形聚合物相反,无定形聚合物不含有序结晶结构的分子。部分半结品热塑性塑料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、(聚醚酮)和聚芳酮。

      半结晶热塑性塑料可转变成几种物理形式.包括薄膜、粉末和长丝。与增强纤维结合.可以注塑混合物、可压塑无规片材、单向带、纱预浸料和织物预浸料供货。浸渍的纤维包括碳、镀镍碳、芳纶、玻璃、石英及其他纤维。

      在注射模塑工业中.短纤维增强半结晶热塑性塑料的应用已超过二十多年。固有的加工速度、生产复杂精细零件的能力、优良的热稳定性和耐腐蚀性使它们在汽车、电子和化学制造T业中确立了地位。

      连续长纤维与高性能半结晶热塑性塑料结合是一项**的进展,这些复合材料与现有材料相比已显示出了若干优点。材料的化学稳定性提供了无限储存期,避免了适用期及需要冷贮存的问题。半结晶材料通常比无定形聚合物具有更好的耐腐蚀性和耐溶剂性,在某些情况下超过了热同性材料,其耐腐蚀性在化学加工工业设备方面得到了利用。结晶结构的另一个优点是在高于材料玻璃化转变温度(L)时的性能保持率,这些材料可以在高于L的温度下应用,但取决于加载要求,应用实例如油田井下抽油杆导杆。

      某些半结晶热塑性塑料具有同有的阻燃性、优越的韧性、在高温下与冲击后良好的力学性能及低吸湿性,这些使其在航空航天的次要和主结构件中获得应用。固有的阻燃性使这些材料成为飞机内部、船舶和潜艇应用的理想候选材料;优越的韧性使其成为对冲击损伤阻抗有要求的飞机前缘和舱门的候选材料;低吸湿性与低渗气性已在空间结构上引起了兴趣.而湿膨胀是它的一个问题;另外,镀镍碳纤维/热塑性塑料体系正在EMI(电磁干扰)屏蔽应用方面找到应用。

      半结晶热塑性复合材料的主要缺点是缺少设计数据库、0o压缩性能比180℃环氧体系低和抗蠕变性能。半结晶热塑性塑料的抗蠕变性优于无定形热塑性塑料,层压板纤维方向上的抗蠕变性并不是问题。

      成形速度是热塑性塑料材料的主要优点。在成形过程中不会发生材料的化学固化,因此,与热固性复合材料相比经历的周期时间少。然而.热塑性预浸料通常比较僵硬,不具有热同性预浸料的黏性与铺覆性。

      供货形式包括交织在一起的热塑性塑料与增强纤维,称为可铺覆的混合片。目前高性能工程热塑性塑料的价格略高于同样性能的环氧材料。而且模具成本更高。但是,由于减少成形时间.可以降低*终零件成本。成形后或再加丁模塑零件的能力也可节约成本。

      有许多方法和技术适用于半结晶热塑性塑料的成形,包括冲压模塑、热成形、热压罐成形、隔膜法成形、滚压成形、纤维缠绕和拉挤成形。半结晶热塑性塑料与无定形热塑性塑料的不同在于,根据成形过程中材料的时间/温度历程其形态会变化,因此,可以通过控制冷却速度控制结品度。为了得到更高的性能,该材料必须在高于其熔融温度下加工成形.要求温度范围为260~370℃。由于成形温度高,应该解决模具和热塑性材料之间的热膨胀差异问题。实际需要的压力随工艺而变,但对冲压模制可能高达34MPa(5000psi),而对热成形则可低至0.7MPa(100psi)。一旦成形.半结品热塑性塑料能采用各种方法接合,包括超声波焊接、红外线加热、振动、热空气和气体、电阻加热和传统的胶黏剂。


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