第十二章、层压塑料和增强塑料.ppt

第十二章 层压塑料和增强塑料的成型 本章要求： 理解层压塑料和增强塑料，记住常用的增强材料和基体材料。 结合前面学过的塑料助剂中的偶联剂，理解掌握胶接作用。 了解偶联剂的表面处理方法 了解增强塑料的成型工艺。 12.1 概述 层压塑料是将纸张、棉布、玻璃布、石棉纸等片状底材经浸或涂树脂后(称附胶片材)，再经层叠、加热、加压而制成坚实的板、管、棒等形状制品。 增强塑料是指聚合物与增强材料相结合而提高力学强度的有机复合材料。 层压塑料也是增强塑料的一部分，构成两者的主体材料都是树脂和增强物，不同的是层压塑料强调了片状底材的层叠。 增强塑料的性能特点： 比强度高。ρ2×103kg/m3 热性能良好。增强塑料的热变形温度高，收缩率小，导热系数低。 耐化学腐蚀性强。如尼龙耐碱，聚苯醚耐高温水蒸气，聚甲醛耐水、耐有机溶剂等。 电绝缘性能优良。 12.2 增强塑料的组成 一、树脂 热固性树脂 热固性树脂 （1）聚酯树脂 常用不饱和聚酯及其单体配成稠厚性液体。成型时加入适量引发剂(如有机过氧化物)使其发生固化反应。 优点：优越电绝缘性能、较强的抗水和抗酸性、较好透明性以及抗御大多数有机溶剂的侵蚀。 缺点：是耐热性较差和固化时收缩率大。 （2）环氧树脂 通常使用的是稠厚液体，固化时常用酐类或胺类化合物为硬化剂。由于固化反应无气体副产物放出，可选用低压成型方法。 优点：环氧树脂对各种增强物的胶接作用都很好。 缺点：脱模会发生困难，固化时收缩率较小。 （3）酚醛树脂 酚醛树脂成为增强塑料，分预浸和层压两步。 首先将树脂的水溶液或醇溶液涂浸在增强物上并使其固化反应进行至乙阶段，借以逐出溶剂和部分固化反应的副产物； 然后对预浸物采用高压成型，反应至丙阶段。 （4）有机硅树脂 有机性溶液，固化时象酚醛树脂一样有挥发性物质出来，成型时也需预浸和高压，且固化时间较长。 这类树脂常用于制品电绝缘性能、强度和耐热性要求高的场合，成本也较高。 （5）三聚氰胺甲醛树脂 成型时要放出挥发性物质，必须经过预浸。 这类树脂具有优越的抗电弧性，上色范围广、硬度高、耐磨性好、耐热性高等优点。但是成本较高。 除上述几种热固性树脂外，近年来新发展的有三聚氰氨三丙烯酯、聚磷苯二甲酸二丙烯酯和聚间苯二甲酸二丙烯酯、聚酰亚胺等二十多种热固性树脂。 12.2 增强塑料的组成 一、树脂 热固性树脂 热塑性树脂 二、增强材料 1、玻璃纤维； 按化学成分可分为无碱、中碱、高碱、高弹、高强等几种。 2、碳纤维； 3、硼纤维； 4、碳化硼纤维； 5、晶须（单晶类纤维，Al2O3、SiC、SiO2）； 6、石棉纤维。 复合材料的组成 一、胶接作用 加入“双亲分子”的表面处理剂，这种物质的分子一端具有亲极性增强材料的极性基团，另一端是亲非极性树脂的非极性基团，则可在增强材料与树脂之间起一种胶接作用。 处理剂 （1）有机络合物类。常用的是甲基丙烯酸二氯化铬络合物（沃兰） （2）有机硅烷类偶联剂 （3）钛酸酯类偶联剂 4）铝酸酯类偶联剂 二、表面处理方法 热-化学处理法（后处理） 化学处理法（前处理） 迁移法 热-化学处理法 主要用于有捻纺织制品。 在纤维拉制过程中，加入的是纺织型浸润剂，多属油脂类和亲水性物质，必须首先去除。其方法有洗涤法、烘烧法和高温热处理等。 趁热将热处理过的纤维织物浸入特定配方的表面处理剂中充分进行化学浸渍，再经烘干(150-180℃)，(温度低于水的沸点时易吸收水分)10-20min。 热处理时间愈长、温度愈高，则浸润剂的残留量愈低，但纤维强度的损失也愈大。 对电性能要求高的增强塑料制品，应尽可能降低浸润剂的残留量。 二、表面处理方法 热-化学处理法（后处理） 化学处理法（前处理） 迁移法 二、表面处理方法 热-化学处理法（后处理） 化学处理法（前处理） 迁移法 迁移法 是将表面处理剂按一定比例加入树脂中，当玻璃纤维进行浸胶和涂覆时，与玻璃纤维及其织物发生作用。 11.4 增强塑料的成型 一、热塑性增强塑料的成型（自学） 目前比较成熟的是注射成型。但由于含有例如玻璃纤维等而具有特定特征。 二、热固性塑料的成型 1、高压成型 2、低压成型 3、接触成型 4、其它成型 高压成型 1、层压成型 将增强用的片状基材经浸渍、喷射、涂拭等方法上胶后，再经多层叠合送入热压机于一定温度和压力下压制形成制品的方法，称为层压成型。只能生产板材。 层压成型 2、卷绕辊压成型 3、模压成型 附胶片材可用于模压，由于它在模压中很难流动，需先用剪裁、缝制或制坯等方法将其制成型坯安放在阴模中，再进行压制模塑。这种模压制品只能