增强塑料
基本内容
中文名：增强塑料
产品：塑料
分类：增强热固性塑料、增强热塑性塑料
含有：增强材料
类型：增强型
属性：高分子复合材料
概述
增强塑料采用的热固性树脂有：不饱和聚酯、酚醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂 、醇酸树脂、三聚氰胺－甲醛树脂；采用的热塑性树脂有：聚酰胺、氟树脂、聚碳酸酯、聚砜、丙烯酸类树脂（丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯类的聚合物）、聚甲醛、ABS树脂、聚乙烯和聚丙烯等。所用增强材料有金属材料、非金属材料和高分子材料，三者均以纤维状材料为主。常用的增强纤维有玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、硼纤维和芳香族聚酰胺纤维。增强材料具有较高的强度和模量。树脂具有许多固有的优良物理、化学(耐腐蚀、绝缘、耐辐照、耐瞬时高温烧蚀等)和加工性能。树脂与增强材料复合后，增强材料可以起到增进树脂的力学或其他性能，而树脂对增强材料可以起到粘合和传递载荷的作用，使增强塑料具有优良性能增强塑料。
增强塑料
偶联剂 为了提高树脂与增强材料的粘接能力，有些增强材料在使用前需用偶联剂进行表面处理。不同树脂和增强材料选用不同的偶联剂。以玻璃纤维为例，所用偶联剂主要有铬络合物和硅烷两类。常用的铬络合物为甲基丙烯酸氯化铬络合物（又称沃兰），它的一端与含硅烷醇基的玻璃纤维（玻璃）作用，即：另一端可与环氧树脂、聚酯和酚醛树脂等反应，从而起粘接树脂和玻璃纤维的作用。乙烯基三乙氧基硅烷也是常用的硅烷偶联剂，它与玻璃纤维的作用同沃兰类似。 成型方法 按成型压力低于或高于7MPa可分为低压法和高压法；按工艺特点则可分为手糊成型、层压成型、模压成型、注射成型和缠绕成型等。手糊成型又称接触成型，即先在表面涂有脱膜剂的模具上，喷涂一层树脂，然后铺上一层增强材料，每铺一层排除气泡一次，直至所需厚度，即进行固化处理，然后脱模整修。这种成型方法的优点是可以用于制造大型制品，设备及操作简单；缺点是生产效率低，制品精确度较差。缠绕成型主要用于贮罐、大型管道和耐压容器等的制造。工艺过程是将浸有树脂的纤维（或织物）有规则地缠绕在相当于制品外形的芯模或内衬上，然后加热固化成型。根据制法和用途的不同，芯模分为不可卸式金属芯模、可卸式金属芯模、可敲碎式芯模（用石膏、石英砂、石蜡或陶土制成）、橡皮袋芯模（用压缩空气吹胀的橡皮袋）和组合芯模（金属-橡胶、金属-石膏等）。凡用芯模作为内衬以提高制品强度或气密性的，可以采用不可卸式芯模。
组分中含有高强度纤维等增强材料，使某些力学性能比原树脂有较大提高的塑料。也是一种高分子复合材料。随所用树脂不同而有热塑性增强塑料和热固性增强塑料。所用增强材料多为玻璃纤维、碳纤维、聚芳酰胺纤维，也可用石棉纤维、陶瓷纤维和棉纤维等。增强塑料不仅保留了原树脂的优良特性，而且力学性能大为提高。可用作电绝缘材料、装饰材料以及用于机械、汽车和宇航等方面。
分类
增强塑料的分类
1.按增强材料的外形分为：
1）粒状增强塑料：如钙塑塑料。
2）纤维增强塑料：如玻璃纤维或玻璃布增强塑料。
3）片状增强塑料：如云母增强塑料。
2.按增强材料的材质分为：
1）布基、石棉增强塑料：如碎布增强塑料。
2）无机矿物填充塑料：如石英、云母填充塑料。
3）玻纤增强塑料：如预浸渍料。
4）SMC、BMC等特种纤维增强塑料：如碳纤维、凯芙拉纤维增强塑料。
5）金属纤维增强塑料：如钢丝增强塑料。
纤维增强塑料性能试验方法总则
本标准适用于纤维增强塑料的力学和物理性能的测定。
1 试样制备
1.1 机械加工法
1.1.1 试样的取位区，应距板材边缘(已切除工艺毛边)20～30mm。若取位区有气泡、分层、树脂淤积、皱褶、翘曲、错误铺层等缺陷，则应避开。
1.1.2 若对取位区有特殊要求或需从产品中取样时，则按有关技术要求确定，并在试验报告中注明。
1.1.3 纤维增强塑料一般为各向异性材料，故应按各向异性材料的两个主方向或预先规 定的方向(例如板的纵向和横向)切割试样，相符。
且应严格地保证纤维方向和铺层方向与试验要求
1.1.4 纤维增强塑料试样应采用硬质合金刃具或砂轮片等加工。加工时要防止试样产生分层、刻痕和局部挤压等机械损伤。
1.1.5 加工试样时，可采用水冷却(禁止用油)。但加工后，应在适宜的条件下对试样及时进行干燥处理。
1.1.6 对试样的成型表面尽量不要加工。当需要加工时，一般应单面加工，并在试验报告中注明。
1.2 模塑法
模塑成型的试样按产品标准或技术规范的规定进行制备。在试验报告中注明制备试样的工 艺条件及成型时受压的方向。
2 试样外观检查和数量
2.1 试验前，试样需经外观检查，如有缺陷和不符合尺寸及制备要求者，应予作废。
2.2 对所测材料的性能每组试样应多于5个。保证同批有5个有效试样。
3 试验标准环境条件和试样状态调节
3.1 试验标准环境条件
温度：23±2℃；
相对湿度：50±5%。
3.2 试样状态调节
3.2.1 试验前，试样在试验标准环境条件下至少放置24h。
3.2.2 若不具备试验标准环境条件，试验前，试样可在干燥器内至少放置24h。
3.2.3 特殊状态调节条件按需要而定。
4 试样测量精度
4.1 试样尺寸小于和等于10mm的，精确到0.02mm；大于10mm的，精确到0.05mm。
4.2 试样共他量的测量精度应按有关试验方法中的规定。
5 试验设备
5.1 力学性能用试验设备应符合以下要求：
5.1.1 试验机载荷相对误差不得超过±1%。
5.1.2 机械式和油压式试验机使用吨位的选择应使试样施加载荷落在满载的10～90%范围内(尽量落在满载的一边)，且不得小于试验机最大吨位的4%。
5.1.3 电子拉力试验机和伺服液压式试验机使用吨位的选择应参照该机的说明书。
5.1.4 测量变形的仪器仪表相对误差差均不得超过±1%。
5.2 物理性能用试验设备应符合有关标准的规定。
5.3 试验设备定期经国家计量部门进行检定。
6 试验结果
6.1 每个试样的性能值：X1，X2，…，Xn。必要时，应说明每个试样的破坏情况。
6.2 算术平均值X计算到三位有效数字。
……………………………………………(1)
式中：Xi——每个试样的性能值；
n——试样数。
6.3 标准差S计算到二位有效数字。
……………………………………………(2)
式中符号同式(1)
6.4 离散系数Cv计算到二位有效数字。
………………………………………(3)
式中符号同式(1)、(2)。
6.5 平均值的置信区间。
7 试验报告
试验报告的内容包括以下各项全部或部分：
a.试验项目名称；
b.试样来源及制备情况，材料品种及规格；
c.试样编号、形状、尺寸、外观质量及数量；
d.试验温度、相对湿度及试样状态调节；
e.试验设备及仪器仪表的型号、量程及使用情况等；
f.试验结果：
给出每个试样的性能值(必要时，给出每个试样的破坏情况)、算术平均值、标准差及离散系数。
若有要求，可按ISO 2602-1980《试验结果的统计分析——平均值的估算——置信区间》给出一定置信度的平均值置信区间；
g.试验人员、日期及其他。
PPG长纤维热塑性增强塑料复合材料展
PPG工业公司(纽约证交所代码：PPG)玻璃纤维事业部将参加9月7日至9日在上海世博展览馆举行的第十七届中国国际复合材料工业技术展览会。该展会是中国乃至亚洲地区规模最大、最具影响力的复合材料行业展览会之一。PPG工业公司玻璃纤维事业部的展位号为A917/A921。
PPG将展示其丰富的玻璃纤维产品，其中包括最新研发的多种LFT(长纤维热塑性增强塑料)直接纱，以及应用于风力发电和其他多种高强玻璃钢产品中的HYBON2026直接纱。此外，PPG还将展示各种以PPG玻纤为原料的高强度玻璃纤维增强塑料制品。在PPG展厅内还特别设置专题演示区，特邀PPG国内外专家就行业趋势、前沿技术等方面进行连续两天的演讲。
PPG玻璃纤维全球商务总监Gerald Marino先生将发表主题为“汽车产业应用玻璃纤维的市场与技术发展”的演讲。Marino先生将会介绍玻纤增强塑料在汽车行业目前及未来的一些用途，从而预测玻璃纤维的发展及应用；他还将就PPG汽车创新产品的发展历史、PPGCHOPVANTAGE(R)短切以及PPGTUFROV(TM)LFT直接纱在汽车相关领域的应用展开讨论。
PPG中国技术中心玻纤技术经理郭旭博士将于PPG展位现场发表主题为“PPG玻纤创新技术助推优质产品(PPG FiberGlass Science & Technology Innovationto Develop Competitive Products)”的技术讲座。郭博士将介绍PPG中国玻璃纤维与复合材料应用实验室以及相关设备与实验方法，以此帮助客户有效评估原材料、改善产品性能并提高生产效率。[1]