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玻纤增强材料注塑成型工艺特点研究
本文叙述玻纤增强材料的特性、相应制品及模具的设计要求、设备的选用，并对其注塑成型工艺进行研究;以一个玻纤增强材料注塑制品为实例，对其注塑成型特点进行分析;详细阐述了玻纤材料在注塑过程中遇到的常见问题及解决方法。
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玻纤增强热塑性塑料，是将玻纤与树脂熔融共混形成的。一般的复合材料的两组分的相容性较好，复合材料的性能便优越;而玻纤是无机化合物，与高分子树脂相容性本身就差，直接用做填料，会影响增强效果。为了取得与热塑性树脂较好的相容性，或者称与树脂形成较好的物理相牢固的界面，玻纤必须经界面处理剂(偶联剂)处理。在生产玻纤增强的塑料材料时，为了便于加工，常常加入一定剂量的润滑剂等物质。一般地，玻纤增强塑料相对于基体树脂，相对密度能增加6-20%;强度、耐热性等可增加0.5-3倍。
一、玻纤增强材料的特点
在塑料的塑化和注射过程中，玻璃纤维始终保持着固体状态不发生相变，不可避免的阻碍了物料的流动，降低了物料的流动性。确定工艺条件时要注意这些问题，采取相应的工艺，以免产生充模不足、熔接痕明显、纤维分布不均等缺陷。
玻纤增强粒子
玻纤增强树脂的收缩率一般比非增强的低1/4～1/2，且收缩率随料流方向的不同而有所不同，沿料流方向的收缩率小，垂直于料流方向的收缩率大，浇口处收缩小，远离浇口部分的收缩变化大。
受玻纤长径比在树脂中含量以及分布等的影响，树脂性能不稳定，给加工和产品最终表观质量和尺寸的均匀性带来一定的影响。玻璃纤维易浮于制品表面，使制品表面不光洁，影响制品外观。制品的表面光泽与型腔粗糙度、工艺条件有关，提高物料和模具温度、合理设置注射速率和注射压力，通常都有利于提高制品的表面光泽。
玻纤的加入虽然不会改变塑料的高分子结构，但会程度不同地改变塑料的物理性能：有些非吸湿性塑料加入玻纤增强后，会产生吸湿作用，为此，还需在成型之前进行干燥。
二、玻纤增强材料模具设计特点分析
热塑性增强塑料与普通塑料在产品设计及所使用的模具方面既具有相同点，又因增强材料的特性而具有一些不同点。
1.玻纤增强材料对应制品结构分析
塑料制品的各处壁厚都追求均匀化。制品的壁厚设计得均匀，就能够控制或克服在成型过程中因为壁厚过厚而造成的凹陷以及因为冷却不均而产生的变形(因为壁厚不均造成冷却不均)等缺陷。对于有特殊用途，而不能达到壁厚一致的情况下，在壁厚尺寸变化部位应采用过渡尺寸，不宜骤变。
2.玻纤增强材料注塑模具结构分析
(1)浇口位置和数量
模具浇口位置和数量设计合理，可大大降低制品收缩的不均匀性。
玻璃增强材料由于收缩的不一致，还会造成纵、横向强度相差近一倍，且熔接线处形成强度差的薄弱环节[3];玻纤材料制件易出现浮纤，浮纤是纤维表现在塑胶原材表面的现象，浮纤的程度受浇口位置的影响，会出现表面颜色不均匀的现象，这些现象在体积较大，颜色较深(例如黑色)的制件上体现较明显。因此设计模具时，要合理安排浇口数量和浇口位置，才能打出性能一致的制品。
浮纤是出现在没有进浇口的两侧，造成制品表面颜色不均。无论怎样调节工艺参数，也无法改善此现象。因此，考虑用改变浇口位置和数量来改善。
加了两个进浇口之后，它的表面比原本只有两个进浇口的制品的表面均匀。由此现象可以总结出，进浇口的位置和数量影响到玻纤的众横取向以及浮纤的出现。
(2)脱模机构
由于玻纤增强材料的收缩率较低，在不宜设置脱模斜度的部位应充分考虑增加脱模力。一般的顶出采用顶杆、顶板或混合式。低收缩率使得包裹型芯的力量较小，在成型时容易出现粘前模现象，在设计时要注意克服这一问题。以上述制品为例，在未对模具修改前，发现制品粘前模，无论如何调整注塑工艺条件，都很难解决这一问题。因此，必须对模具进行修改。
型芯侧面有一排小孔，这一方案是前期试模发现粘前模后，经过改模加上的，原本模具侧面没有这些小孔。当模具动模上没有这些小孔时，打出来的制品因为收缩率小，总是粘在前模上，使制品难以脱模;动模上加上这些小孔，是为了加大制品对动模的黏附力，使制品跟着动模一起走，防止制品总是粘在前模上。
三、玻纤增强材料成型工艺特点分析
下表列出了常用玻纤增强材料的使用温度。
从表1可以总结出：加了玻纤的材料的加工温度一般比没加玻纤增强的材料的使用温度高10-20℃。
2.注射工艺、保压参数的设定
使用玻纤材料的模具，最值得注意的是注射压力和注射速度。这两个因素直接影响制品的表观质量和尺寸要求。一个制品表面存在一排亮点，而另一个则不会存在这种现象。
两个制品的射出工艺参数的变量只有注射压力。可见压力对制品的表观质量影响很大。注射压力过大就会在制品表面产生亮点，减小压力。但是注射压力小，制品的尺寸就会减小。因为客户既要求表观质量也对尺寸有偏差范围的控制。所以最后，也只能再通过修改模具来改善这个现象。
另外，保压压力和时间的设定可以防止熔体倒流，又可以调整模腔内熔体的密实程度。适当的保压可以提高制品质量。文中所举图例，使用的材料是PA/GF，由于PA/GF的粘度低、流动性较好(容易产生倒流)，所以制品成型后需要提供保压。
四、玻纤材料常见其他缺陷分析及解决方法
玻纤材料注塑出来的制品经常存在脆、易断的现象(特别是小产品)。其原因可能是玻纤材料在注塑加工过程中受损了。因而为了防止玻纤损伤及取向，应严格控制注射压力与速度。
据观察，玻纤增强材料的制品很容易出现熔接痕，影响熔接痕强度的主要因素如下：①相汇融的熔体的相容性;②相汇融处熔体的压力。虽然相汇融处的熔体的压力可通过注塑工艺进行有效的调节;但相汇融材料的相容性受玻纤含量的影响，玻纤含量的高低及玻纤在复合材料中的分散性是决定因素。这些因素就要在选购材料时进行处理了。
目前已广泛使用的纤维增强热塑性材料有增强聚酰胺类、增强聚烯烃类、增强聚苯乙烯类、增强聚甲醛、增强PBT、增强ABS、增强PC等等。热塑性增强材料的众多优点，促使了应用领域的拓展，广泛应用于汽车工业、电器、电机、纺织配件及特殊用途等。
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尼龙66加20%玻纤收缩率
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PA6+20GF普通规格应该在0.4左右，PA66会低一些，特殊配方影响会更大，进浇口或工艺控制也有一定影响。建议先选材料试模，尺寸精度高不建议用尼龙
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摘要。连续，Ｋ纤维增强热塑性树脂基复合材料具有高冲击韧胜、高强度、耐化学试制车ｌ Ｊ可回 收利Ｈ｛锋许多优异的性能，近年来，住国外得芏ｌＪ了迅速发展，而该类材料在国内仅处丁起 步阶段，尚朱有自己的品牌。冈此，研究连续／氏纤维增强热塑性树脂基复合卞ｊ料的制符及其结构！ｏ陀能、只有蓖要的坪论Ｉ ｏ实际意义、Ｖ本文的研究目的是设计亢进的浸渍装置，加｜、裴配川］二制器迎续纤维嫩增强热趔肚树脂基预浸带的熔融浸渍装置：探索和优化浸渍过程，深刻理解浸渍过样巾的Ｉ艺干¨技术问题：同时没计、制造剧于制备长纤维粒料的拉挤Ｌ『棋，在此基础上，开发耕的连续，７长纤 维增强热塑性树脂基复合材料。为此，本文设计、制造了一套熔融浸渍装置和一套拉挤装 置，以玻璃纤维（ＧＦ）或碳纤维（ＣＦ）增强聚丙烯（ＰＰ）和尼龙６（ＰＡ６）为对象，在优化ｌ艺的基础上，制备出具有］‘业示范｜生的预浸带’Ｉ长纤维粒料。同时，考察ｒ琏续Ｋ（；Ｉ’增强ＰＰ、ＰＡ６复合材料的加工工艺及其结构与性能间的关系。本文所开发的系列连续／氏纤 维（ＧＦ或ＣＦ）增强ＰＰ、ＰＡ§基复合材料，其性能均达到或超过国外同类产品。其中，艮ＧＦ 增强ＰＰ高性能复合材料已通过锦州石化公司的验收。，｝本文首先设计、加工、制造了一套用于制备连续纤维束增强热塑性树脂基预浸带的熔融浸渍装置。该装置士要由分散系统、预热系统、浸渍系统和上光系统等４部分纲成，其特点是利州圆柱辊系分散和浸渍连续纤维束：熔体浸渍纤维求的推动力来臼７－＂单螺杆挤出科Ｌ的挤山压力羽Ｉ纤维与浸渍辊间熔体膜的压力：整体结构改¨，川山他测仙Ｉ Ｚ条ｒ｜，使 Ｊ探索和优化浸｝贞Ｌ艺；浸浈过牲稳定、劫操ｆ１。迎过刖旋浈ｊ．２“０探未十ｌ?阮比，利，¨－女装置制备了浸渍度高、表面质量优和纤维含量稳定的连续ＧＦ或ｃＦ增强ＰＰ、ＰＡ６基连续纤维预浸带。另外还设计、加ｒ、制造了一套拉挤装置，Ｊｔ』ｒ：阡近续纤维增强热哪Ｈ：树脂莩 预浸带制备成注塑成型用长纤维粒料。并对拉挤Ｌ艺进行优化，制备出表面光沽、纤维分 布均匀的Ｋ ＧＦ增强ＰＰ、ＰＡ６粒料。利川毛细管流变仪，考察了长ＧＦ增强ＰＰ、ＰＡ６粒料的流变行为，发现Ｋ！ｒ维粒利熔ｆＩ 通过毛细管流动时，剪切速率表现出波动现象。随纤维长度、纤维含量和剪切应力的提高、 以及熔体温度的降低，波动现象越明显。因此，在注塑成型长纤维粒料时，应适当加宽注 塑模具浇口，或者适当提高注塑压力，以减轻熔体剪切速率的波动对注塑材料｜生能的不利 影响。随着纤维含量和纤维长度的增加．ＧＦ／ＭＡＨ―ＰＰ（接枝马来酸酐改性的ＰＰ）熔体的粘度 增人，但住较高剪切速率条件Ｆ，纤维眭度对熔体粘度的影响降低。在相同试验条件Ｆ， ＫＧＦ增强ＭＡＨ一１）Ｐ和ＰＡ６熔体的１ｒ牛顿指数平¨｛｝Ｉ流活化能均低】｜轼体，ｊｆ¨ｌ：”…ＩⅥ＾¨一”） 熔体的１ｒ牛顿指数和粘流活化能均明显小丁Ｋ ＧＦ／ＰＡ６熔体。冈此，为降低注塑成掣时熔体 的秕度，对ＫｃＦＰＰ（ＭＡＨ―ＰＰ）牲十：｝，市适々况高汴叩述牢：而计Ｋ ｆｌ？ｌ，Ⅶ＂¨掣ｉ ａ。ｊ一：ｉ塑温度，效果会更显著。利州普通光学显微镜和扫描电镜，考察了长纤维粒料注塑哑铃形试样内的纤维分布，发现注塑Ｋ ＧＦ增强ＰＰ试样内的纤维，平均睦度高，分布宽，并相互交叉形成网络结构：试样内纤维的平均长度和较长纤维份率（＞３ Ｊｎｍ）均随粒料的长度、模具浇口尺寸的增加而 增大，随注塑速率的升高而下降。 同时，考察了影响长ＧＦ增强ＰＰ、ＰＡ６注塑哑铃形试样力学性能的各种因素，试验表明， 通过界面改性（加入接枝ＰＰ或双马来酰亚胺）、增加模具的浇口尺寸和降低注塑速率均可以使长ＧＦ／ＭＡＨ―ＰＰ注塑试样的拉伸强度和冲击强度提高。注塑长ＧＦ增强ＰＰ试样的拉伸强度剪不能随粒料的氏度增加而提高，而冲击强度随之提高。退火处理可以有效地提高注塑Ｋ ＧＦ，ＰＰ试样的拉伸曩虽度，粒料越长、注塑速率越高、模具浇口尺＿、Ｊ越人，遄火处卵对相应试样拉伸强度的影响越大，如对１５ｒｎｍ粒料注塑宽浇口试样，拉伸强度的提高幅度超过３０ ％。遐火处理也呵有效提高Ｋ ＯＦ增强ＰＰ注塑试样的冲－打强度，如５ｍｍＧＰ增慢ＰＰ的冲ｍ强 度可提高２０％，但肖界面强度较高时，退火处理的作＿Ｌ｝ｊ ｒ降。 经界面改陆、注塑ｊ：艺优化及退火处理，本ｆ．竹。开发的Ｋ（小个Ｐ利Ｋ Ｇ』？ｔ／ＰＡ６往塑材料的力学睦能均超过文献报道或国外同类材料，如纤维含量为４０％ｗｔ的［Ｏｍｍ ＧＦ／ＰＰ的拉伸强 度可达剑１２０ＭＩ，ａ．模彗大了＝‘７ＧＰａ，冲击强度大ｒ ｉ６ＫＪ／ｍ‘。 本文还考察了连续／长ＧＦ增强ＰＰ、ＰＡ６注塑扳材试样的力学性能及分布性质。长ＧＦ增 强ＰＰ和ＰＡ６注塑扳材试样的力学性能具有位置分布特点：沿注塑方向，靠近模具边缘处的 拉伸、抗弯和冲击强度均高于中间部分：垂直注氇方向，靠近注颦口模处的抗弯和冲击强 度高．】二模腔底部：且氇直于注塑方向的冲击强度明显高于平行＝Ｉ＝＿注塑方向。单向连续ＧＦ增 强模压板材的拉伸、抗弯和层间剪切强度都随浸渍程度增加、界面改性而提高。利用本文 制备的预浸带模压成型单向连续ＧＦ增强ＭＡＩｌ―ＰＰ和ＰＡ６板材，在纤维含量为４５％ｗｔ时，其拉伸强度可分别达到４９ｌ ７ＭＰａ和５５８．６ＭＰａ，拉伸模量１７．６ＧＰａ和１９．３６Ｐａ：抗弯强度达到５２５９仲ａ币¨６７５ ３ＭＰａ，抗弯模鼙１７ ２０Ｐａ午¨２【９（；Ｐａ：层闯呜切强Ｊ殳丛刮２５ ｂＭＰ。Ｌ干¨３５ ６ＭＰａ。最后，通过葶示扫描量热（ＤＳＣ）法利动态剪切试验考察了退火处理对ＧＦ增但ＰＰ和ＰＡ６体系的热行为影响。退火处理可以提高ＧＦ增强ＭＡＨ―ＰＰ的结品度，而对ＧＦ／ｉＰＡ６体系结晶度 的影响较小：退火处理能够促进ＭＡＨ基团与ＧＦ表面偶联剂的键合反应，提高ＧＦ／ＭＡＨ－ＰＰ体系的界面结合强度。但对ｇ－Ｆ／ＰＰ体系，退火将导致界面结合变差。结合第／、ｏ章的试验结果，可以得出：退火处理是通过松弛注塑试样Ｉ』＝Ｊ的残余应力、提高体系的结晶皮利界面结合强 度，使注塑长纤维试样的力学性能得到显著改善。、７作为一项具有＿［业开发性质的研究项目，｝本ｒ作的主要成果体现在：１建成一台热塑性树脂熔融浸渍连续纤维柬预浸带的技术样机，可以熔融浸渍连续纤维，也可以制备长纤维粒料。既可用于工艺研究和教学，也可用于改备放大。２ ３在国内首ｊ：父制备出ＰＰ长纤维粒料，基本性能达剑国外同类产品的水平。发明了预浸材料的退火处理方法，可以明显提高材料的性能。该技术已中报国家发明专利“艮纤维增强热塑性复合材料退火处理方法”，并已公升。 系统晰究ｒ Ｋ纤维粒料模拟典删注塑什的Ｌ？艺，结构．性能的天系，为Ｋｌ Ｆ维粒料的推』 麻川提供了基础数据。４、Ｉ关键词：聚丙烯，尼龙６，连续纤维，长纤维，热塑性树脂，预浸带，粒料，熔融浸渍，装 置，注塑成型√塑坚盔兰竖！：兰垡笙兰――ＡＢＳＴＲＡＣＴＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ａｎｄ ｌｏｎｇ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｔｂｒｅｅｄ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓ Ｊｔｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｒａｐｉｄｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅｉｒ 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ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｏｔＬＧＦ／ＰＰ ｉｓ ｍｏｒｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｓｈｅａｒ ｒａｔｅ，ａｎｄ ＬＧＦ／ＰＡ６ ｅｘｈｉｂｉｔｓ ｍｏｒｅ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔ ｉｓ ｍｏｒｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｌｔ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｏｌｄｉｎｇ ｏｆ ＬＧＦ／ＰＰ ｐｅｌｌｅｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｏｆ ＬＧＦ／ＰＡ６ ｐｅｌｌｅｔｓｔｏＴｈｅ ｆｉｂｅｒ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｉｎ ＬＧＦ／ＰＰｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｓａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｖａｎｏｐｔｉｃａｌ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ａｎｄａｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅａＩｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄｔｏｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ｖｅｒｙ ｌｏｎｇ ｆｉｂｅｒｓ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆａｎａｎｄｂｒｏａｄ ｌｅｎｇｔｈ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｌｃａｄｔｈｅ１ｅｘｔｅｎｓｉｖｅｆｉｂｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｎｓ７ｆｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ａｖｅｒａｇｅ ｔｊｂｅｒｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆ ｔｉｌｅ ｆｉｂｅｔｓ ｌｏｎｇｅｒ ｔｈａｎ ３ ｍｍ，ｉｎｃｒｅａｓｅ ｗｈｅｎ ｅｎｌａｒｇｉｎｇ ｔｈｅｐｅｌｌｅｔ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｕｌｄ ｇａｔｅ，ｏｒ ｗｈｅｎ ｌｏｗｅｒｉｎｇ ｔｈｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎａｒｅｓｐｅｅｄａｓＴｈｅ ｐｅｌｌｅｔ。ｌｅｎｇｔｈ ｈａｓｎｏｔｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ａｖｅｒａｇｅ ｆｉｂｅｒ ｌｅｎｇｔｈｅｘｐｅｃｔｅｄ Ｔｈｅｎｕｍｂｅｒ ａｖｅｒａｇｅ ｆｉｂｅｒ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ １．５８．１．６８ ａｎｄ ２ １４ ｍｍ５．１０ ａｎｄ １ ５ｍｍ ＧＦ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ＰＰ ｓｈａｐｅｄ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ ｕｓｉｎｇａｏｂｔａｉｎｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｎｓｍｏｌｄｅｄ ｗｉｔｈ ５．１０ ａｎｄ １５ ｍｍ ＬＧＦ ｒｅｉｎｆｂｒｃｅｄ ｐｅｌｌｅｔｓ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｏｒＰＡ６ ｐｅｌｌｅｔｓａｒｅｍｏｌｄｅｄ ｉｎｔｏ ｄｕｍｂ．ｂｅｌｌＴｅｎｓｉｌｅ ａｎｄｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａＩｃａｎｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｉｍｐａｃｔｏｒｓｔｒｅｎｇｔｈｓ ｏｆ ＬＧＦ／ＰＰ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓｂｅ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ＭＡＨ．．ｇ．．ＰＰＢＭＩ．ｏｒ ｂｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｌｄ ｇａｔｅ ａｎｄ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄＣｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ．ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ＬＧｒＦ／ＰＰ ａｎｄ ＬＧＦ／ＰＡ６ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ ｄｏｅｓｃａｎｎｏｔｉｎｃｒｅａｓｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｕｓｅｄ ｐｅｌｌｅｔｓ．Ａｒｍｅａｌｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ＬＧＦ／ＰＰ ａｎｄ ＬＧＦ／ＰＡ６ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｕｌｄ ｇａｔｅｃａｎｉｎｊｅｃｔｉｏｎＧＦｍｏｉｄｉｎｇｓｒｅｍａｒｋａｂｌｙ．Ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｖａｒｉｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｅｌｌｅｔ ｌｅｎｇｔｈ．ｔｈｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎＡｎｎｅａｌｉｎｇｓｐｅｅｄＦｏｒ１ ５ｍｍｒｅＩｎｔｂｒｃｅｄＰＰｓｐｅｃｉｍｅｎｓ．ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈｃａｎｉｎｃｒｅａｓｅ ｂｙ ｔｈｉｒｔｙ ｐｅｒｃｅｎｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．ａｌｓｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ＬＧＦ／ＰＰ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇｓ．ｃｏｎｔｅｎｔＨｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅｏｆＭＡＨ．ＰＰ ＬＧＦ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ＰＰ ａｎｄ ＰＡ６ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ．ｅｘｈｉｂｉｔ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．ｅ ｇ ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ．ｔｈｅ ｍｏｄｕｌｕｓ ａｎｄ ｔｉａｅ ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｌ ０ ｍｍ ＧＦ／ＰＰ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇｓ ｗｉｔｈ ｆｉｂｅｒ ｅｘｃｅｅｄｉｎｇ １ ２０ＭＰａ．７ＧＰａ ａｎｄ １ ６ＫＪ／ｍ２ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙＴｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ａｎｄ ｌｏｎｇ ＧＦ ｒｅｉｎｌ＇ｏｒｃｅｄ ＰＰ ａｎｄ ＰＡ６ ｐｌａｑｕｅｓｃｏｎｔｅｎｔｏｆ ４０％ｗｔｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｓｉｍｐｌｅ ｐｌａｑｕｅｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ ｏｆ １０ｎｇ ＧＦ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ＰＰ ａｎｄ ＰＡ６ ｐｅｌｌｅｔｓ ｓｈｏｗ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．ａｒｅ．Ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｕｃｈ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｒｅ ｈｉｇｈｌｙ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｓ ｆｏｕｎｄｅｄｏｎｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｔｅｓｔ’ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｌａｑｕｅ．Ｉｎ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．ｈｉｇｈｅｒ ｔｅｎｓｉｌｅ．ｂｅｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｉｍｐａｃｔｎｅａｒｔｈｅ ｅｄｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｌａｑｕｅｎｅａｒＩｎ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．ｔｈｅｔｈｅ ｍｏｕｌｄ ｇａｔｅａｒｅｂｅｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓｎｅａｒｈｉｕｈｅｒ ｔｈａｎｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍ．Ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎ ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ ｔｏ ｔｈｅ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｎｊｅｃｔｉｏｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｐｅｃｉｍｅｎ ｐａｒａｌｌｅｌ ｔｏ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ． Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ．Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ＧＦ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ＰＰ ａｎｄ ＰＡ６ ｐｌａｑｕｅｓ ｍｏｌｄｅｄ ｗｉｔｈ ｐｒｅｐｒｅｇｓｂｙｅｘｃｅｅｄｓｔｈａｔｏｆｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｅｘｈｉｂｉｔｉｍｐｒｏｖｅｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｓｔｈｅｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｉｎｃｒｅａｓｅａｎｄｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｂｏｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｉｂｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｔｒｉｘＶＦｉｎａｌｌｖ．ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ＰＡ６ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｏｒｅｏｎｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｏｆ ＧＦ ｒｅｉｎｌｂｒｃｅｄ ＰＰ ａｎｄｓｔｕｄｉｅｄ ｂｖ ｄｉｆｋｒｅｎｔｉａｌ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｈｅａｒ ｔｅｓｔ．Ｉｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＧＦ／ＰＰ ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｈａｓ ｆｅＷ ｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＧＦ／ＰＡ６ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒｓｃａｎｏｆ ＧＦ／ＭＡＨ ｓｙｓｔｅｍ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａＲｅｒ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｉｎｄｉｃａｔｅ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ａｇｅｎｔ ｔｈｅ ＭＡＨ ｇｒｏｕｐ ｇｒａｆｔｅｄＯｉｌｏｎｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ＧＦ ａｎｄｃａｎｔｈｅ ＰＰ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｈａｉｎＦｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ．ａｎｎｅａｌｉｎｇｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ ｂｏｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｂｅｔｗｅｅｎ ＧＦ ａｎｄ ＭＡＨ―Ｐ Ｐ’ＰＡ６ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ．ｉｔｒｅｌａｘｅｓｃａｎＦｒｏｍ ｔｈｅｂｅ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｈｅｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌ ａｎｄｓｔｒｅｓｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｉｎｉｎｊｅｃｔｉｏｎｔｏｐｒｏｃｅｓｓ、ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｔｈｅｃｒｖｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｂｏｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｍｅｃｈａｎｉｃａＪｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＬＧＦ ｒｅｉｎｆｏｒｅｅｄ ＭＡＨ―ＰＰ ａｎｄ ＰＡ６ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇｓ ｒｅｍａｒｋａｂｌｙＫｅｙＷｏｒｄ：ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ，ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ６，ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｆｉｂｅｒ，ｌｏｎｇ ｆｉｂｅｒ，ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｐｒｅｐｒｅｇｓ，ｐｅｌｌｅｔ，ｍｅｌｔ ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ，ｄｅｖｉｃｅ，ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇＶ塑堑盔堂壁．！：堂丝笙墨．一――第一章绪论１．１研究背景传统树脂基复合材料一般是指旌续纤维增强热吲性树脂基复合材料年¨短纤维增强热塑 性树脂基复合材料。在航空、化１２＿、国防、体育ｍｌ一铺等领域，热…ｅＬ－树脂址奠合｛：ｄ利Ｉ．删绝对的优势，而短纤维增强热塑性复合材料任陕速成’“复杂形状制品领域独领风骚…。随剑 最近的Ｉ ５―１６年间，崖续纤维增强热塑性树脂基复合材料才得剑Ｊ’泛的重视，这土耍足冈为热塑性树脂具有高的冲击韧性、低的制备成本以及可以同收利ＨＪ等潜在的优势（表ｌＴａｂｌｅ】Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ａｎｄ ｔｈｅｒｍｏｓｅｔ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ‘“，Ｊ。热固性树脂在复合材料成型前还未交联，预浸料必须存放在室温以Ｆ，并且对铺层成 型时间也有限制；基体固化需要较长的成型周期，一般需要几个，Ｊ，ｌｔＦ：由于基体在成型过 程中固化，其质量只能在最终制品成型后才能确定；为保证高的强度，热咧性树脂（如环氧）必须具有高的交联度，导致复合材料的冲击性能Ｆ降：热固性树脂具有极性基团，容易吸收水分。对于热塑性树脂基复合材料则不存在这种情况，一般而言，它们具有无限期的存放对间，不需要特殊的存放条件；成型过程仅需要升温、成型和冷却，虽然其成型温度要比热固性树脂基复合材料高的多，但成型时间仅需几分钟：基体己经完成聚合，庄成 型前就能够确定其质量：制品能够容易地修复和同收：制晶的冲ｍ韧胜优良：绝人多数的 热塑性基体对水分不敏感，抗环境腐蚀性能优越。 热塑性树脂基预浸带也存在一些缺点，如预浸带柔韧性较差，不易丁焊接利铺屣成掣。根据纤维的取向．连续纤维增强热塑性树脂基复合材料可分为连续纤维毡增强、连续 纤维布增强和单向连续纤维增强。根据制品的形式，又可分为无规纤维预浸片材（ｒａｎｄｏｍｆｉｂｅｒ ｐｒｅｐｒｅｇｓｈｅｅｔ）、共编织物预浸料（ｗｏｖｅｎｆａｂｒｉｃｐｒｅｐｒｅｇ）、单向纤维预浸带和预浸棍（ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｔａｐｅ ａｎｄ ｔｏｗ ｐｒｅｐｒｅｇ）、混编纤维束（ｃｏｍｍｉｎｇｌｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔｓ）、共编纤维束墨二童苎―坠――――――――――――一ｆｃｏｗｏｖｅｎＤｒｏｄｕｃｔｓ）、粉料浸渍产品（ｐｏｗｄｅｒ ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔｓ）等。连续纤维增强热塑性树脂基复合材料可以直接通过模压、热成型等工艺成型制品，应用于航大、航空领域，如导弹翼、入口门、航天器门、机翼构件、喷气发动机的构件、直升℃机结糊什等等，＿Ｅ肯应用于民用领域，如高强度的管子、医疗用支架、压力容器等。单向连续纤维增强热塑性 复合材料也可以切割成一定氏度的粒科，用于注塑成慢复杂形状的制【！ｉ｝１。 从７０年代中期开始，国外就开始研究单向近续纤维增强ＰＥＥＫ、ＰＥＴ等ｒ衙肚能时忻Ｉ’：预浸带的制各装置与工艺‘２“，在８０年代初，开始转向迎续纤维增强ＰＰ、尼龙等１ｒ高性能树脂基复合材料的研究开发。近年来，连续／Ｋ纤维增强热塑性树脂墼复合材利在囡外得剑 了迅速发展，儿乎每个知名化工公司都有相关产品面市，而该类材料住国内的发展汉处１｜起步阶段，尚未有自己的品牌。因此，进行连续／Ｋｅｌ＂维增强热塑性树脂基复合材料的制薪 及其结构、性能的研究，具有重要的理论与实际意义。１．２单向连续纤维增强热塑性树脂基复合材料１．２．１单向连续纤维增强热塑性树脂基预浸料的制备 预浸料要求纤维浸渍（或浸润）完全，分布均匀，没有富树脂区和欠树脂区和气孔…。为此，人们一般采用熔融浸渍工艺和后浸渍工艺来制备单向连续纤维增强热塑性树脂基预浸料。熔融浸渍工艺土要包括膜叠压工艺、砑光成掣、涂敷１，艺＿ｌ拉挤熔融ｌ艺书’，ｎ‘这类Ｊ＿＝艺中，树脂均以熔融状态渗透到纤维束中。 膜叠压（ｆｉｌｍ ｓｔａｃｋｉｎｇ）工．ｕ），将多层树脂膜与纤维隔层替加，然后加热加雁，是应削最早的浸渍工艺之一，适用于任何能够制膜的热塑性树脂。基本原理如图１所示。由ｒ聚合 物熔体的粘度较高，纤维完全浸渍需要商的温度、压力和时间。该１１艺不能连续生产，效 率低Ｆ，仅适合实验室内采用。鲨Ｆｉｇ ２ Ｄｏｕｂｌｅ ｂｅｌｔ ｐｒｅｓｓ ｔｉｂｒ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ．‘７、Ｆｉｇ １ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｆｉｌｍ ｓｔａｃｋｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ砑光成型（ｃａＩｅｎｄｅｒｆｎｇ）（６?７’是改进的膜叠压工艺，通过一对反向运动的压辊将树脂熔体挤 入纤维柬中（图２），过程连续，生产效率提高。同膜叠压【艺一样．该Ｔ艺很雉使纤维求 获得良好浸渍。２塑坚盔堂堡圭兰垡堡苎――制备单向纤维增强热塑性树脂预浸料最早商业化的ｉ’艺是利＿Ｌ｝ｊ交义口模对连续纤维进 行挤出涂塑，类似于电缆包敷‘“。由于浸渍压力较低，纤维浸渍不充全，求内纤维儿乎不能 接触剑树脂（幽３）。Ｃｏａｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ‘。。―― Ｆｉｇ．３ Ｐｒｅｐｒｅｇ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ拉挤熔融浸渍工艺：纤维束被拉伸分散，然后较大压力的熔融树脂被挤入纤维间，使 纤维得以浸渍。英国ＩＣＩ公司于１９８２年首先利用该工艺制备出单向ｃＦ增强ＰＥＥＫ予浸料…’，Ｐｈｉｌｌｉｐｓ６６公司则以单向ｃＦ与聚苯硫醚树脂，以拉挤工艺生产出类似的予浸带”…。由于绝大多数的热塑性熔体在低剪切速率下，具有高的粘度和低的假塑性，很难渗入到几微米或十儿微米的纤维中，使纤维柬获得完全均匀地浸渍。冈此，人们义提山了一些有别于熔融浸渍工艺的方法一后浸渍工艺（ｐｏｓｔ―ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ），住该类浸渍。ｒ艺的特点是浸渍过程发生在后续的成型阶段。后漫渍工艺主要有粉末法浸渍Ｉ：艺、溶剂浸渍丁艺等几种。溶剂浸渍工艺（１”，将热塑性基体（一般为无定型）溶于或乳化ｒ有机溶剂中，然后川该溶液或悬浮液浸渍纤维束，如在７０年代中期曾用此工艺生产单向ＣＦ增强聚矾予浸带。 该工艺的缺点是需要寻找适宜的溶剂（如ＰＥＥＫ基体无合适的溶剂），且这些溶剂通常为高沸点、有毒性，加热难于除去等，限制了其进一步的发展。 粉末法浸渍工艺分为干法与湿法。干法工艺（１２，１３）采用静电浸渍原理使纤维与树脂粉末 混合均匀，再迅速加热使树脂与纤维融合；或者利用流化床工艺，纤维分散并通过一个由 树脂粉末悬浮于气流中形成的流化室，树脂粉末沉积在单丝间，经熔融，牵拉成刑。该工 艺的优点是浸渍速度快，予浸料中纤维含量高。缺点是纤维很难分散，树脂粉末也不易均 匀地粘附到纤维的表面，从而造成树脂粉末堆积，在预浸料中形成较多的空隙（剀４）：同 时，树脂粉尘还容易发生爆炸。湿法工艺“”，是将热塑性树脂粉末平¨表面活牲剂住浸渍室 中形成水悬浮液，连续纤维吸附分散悬浮的树脂粉末，经干燥、加热、压实成型。德国柏 林工大Ａｕｇｓｔｉｎ采用此法以５ｍ／ｍｉｎ的速度制备纤维体积含量为６０％的予浸带“”，ＢＡＳＦ公 司也利用该工艺生产ＰＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＥＫＫ、ＰＥＳ基予浸料““。粉末浸渍上艺中，为达剑 树脂粉末与纤维的完好浸渍，大部分的树脂粉末粒径应在０．５．２ｕｍ间（Ｉ”，因此如何将树脂粉末磨碎至与纤维相当的尺寸（么２０“ｍ）是粉末法遇到的最大困难。笙二垦堑』∑――――――――――――――――――――一一 ；。ａｔｌｎｇ一?：：．一Ｆｉｂｅｒｓ ｌａｙｅｒ。●●●Ｐｏｗｅｒ ＣｏａｔｉｎｇＣｏｗｏｖｅｎＰｍｏｌｙ。１ｅＬ焉：＾州ｍ。ＣｏｍｍｉｎｇｌｅｄＦｉｇ ４ Ｉｍｐｒｅｇｎｍｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ除此之外，后浸渍工艺还包括其它一些Ｊ：艺。如原位聚合ｒ艺，Ｂａｅｒ０８）？睁纤维求与苯 乙烯，丙烯腈单体混合悬浮于水中，单体在纤维周ｍ聚合。由１：纤维表面及其表面的粘台剂 对单体的聚合具有干扰作用，单体的选择十分有限，使原位聚合Ｊ：艺不可能得剑较Ｊ’的应 用。混编纤维束工艺（ｃｏｍｍｉｎｇｌｅ）（”’，是将热塑性基体纤维与增强纤维混合住一起，一般 再将混合纤维编织成布，经热压，热塑性基体熔融浸渍纤维。两种纤维混合越均匀，则纤 维在热压条件下的浸渍越完全。ＣＦ／ＰＰＳ及ＣＦ／ＰＥＥＫ的混合纤维已经有商品供应。在混合 浸渍工艺的基础上，还有共编织物工艺（ｃｏｗｏｖｅｎ）“…，其与混编＿＿Ｌ艺的不同在丁二在共纺前， 增强纤维与热塑性基体并没有混合（图４）。共编工艺有两种形式，一是两种纤维以各种方 式共纺；二是纤维与聚合物膜共纺。混编和共编工艺的共同缺点是浸渍过程与制品成型过 程同时进行，需要较长的时间与较高的压力。 在所有上述工艺中，拉挤熔融浸渍工艺最为简单、易于实现，在工业生产和实验室研 究中的应用也最为广泛８”。在拉挤熔融浸渍过稗中，熔体渗透剖纤维求中的推动力可以来自于挤出机的十字形口模（２２，２３），或者纤维束与圆枰辊间形成的楔形树脂膜Ⅲ１１”，或青挤出压力和楔形树脂膜压力共同作用”…。圆柱辊形浸渍装置（图５）或其改进形式已经被』“泛地 应用于二制备连续纤维增强热塑性树脂基复合材料。硒婴翟娑蜇ｍＭｅｋＰｏｏｉ４脚紧竽鼍譬圈ｚ血Ｆｉｇ．５ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｏｆｔｈｅ ｐｉｎｓ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ１．２．２辊系浸渍过程将纤维求牵拉通过同定在树脂池中的浸渍辊时（㈧５）。树Ｈ％熔体件纤维求‘。浸渍鞋问 形成楔形树脂膜，在纤维柬张力的作用下，楔形树脂膜具有一定的压力，其中的熔体被挤堑堡盔堂竖！：兰篁丝些――一随着纤维接近浸渍辊，树脂３入到纤维束中。该工艺已经成熟地应用于制备热研性树脂基预浸料，但其浸渍机理却没有被深入地研究，这可能是因为在浸渍过程中热同性树脂（单体）还术交联，粘度低（住０ ２～２Ｐａｓ之间），几乎不需要对过程进行大的优化就可以使纤维得到完全浸渍“”。而热塑性树脂的粘度高（２０～４０Ｐａ ｓ），浸渍困难。现在，热塑性树脂熔融浸渍辊系装置以及相关：ｌ：艺的探索成为～个新的研究热点。纤维柬在浸渍辊上的浸渍区域可分为四部分（图６）（２４，３１’：入口区：纤维接近辊时，角度由过程的几何参数所确定膜的压力升高，其方式与轴承运转过程中润滑油压力的变化相似。 浸渍区：当纤维靠近浸渍辊时，纤维束与浸渍辊 间的熔体膜已相对较厚，并具有较高的压力，在该压 力作用下熔体渗入到纤维柬中。 接触区：纤维束接触到浸渍辊的瞬间称之为“干 接触”（ＤｒｙＣｏｎｔａｃｔ），此时已有足够多的树脂熔体渗Ｆｉｇ ６ Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｆｉｂｅｒ ｒｏｖｉｎｇ ｗｉｔｈ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ．ａｎ入到纤维束中，虽然已没有树脂熔体可以渗入到纤维 束中，但己渗入到纤维束中的熔体可以继续沿纤维横 向和纵向流动，使纤维在熔体中的分布更加均匀。 脱离区：获得浸渍的纤维束离开浸渍辊。ｐｉｎ１．２．３影响辊系浸溃的因素 利用辊系装置制备连续纤维增强热塑性树脂予浸带时，浸渍时间、浸渍辊直径、纤维 束张力等参数对纤维束的浸渍程度都有一定程度的影响ｏ”。 浸渍时间：纤维与浸渍辊的接触时间，其大小与纤维束与浸渍辊间的包覆角、辊径及 纤维的线速度有关。根据Ｄａｎｃｙ定律ｏ“，纤维束的浸渍度与浸渍时间的平方根成线性关系。 但在整个辊系浸渍过程中该关系并不能简单成立。但若将浸渍过程分为初级浸渍过程（浸 渍区）和次级浸渍过程（接触区），在每个过程中，浸渍度与浸渍时间都附合Ｄａｎｃｙ定律。 在次级浸渍阶段，浸渍速率较低。增加牵拉速率会降低浸渍时间，从而使浸渍度下降‘”?２”。 浸渍辊直径口‘”’：改变浸渍辊的直径，纤维束在辊上的接触时间和接触面积及树脂膜的压力将发生变化。辊径增加，浸渍压力下降，浸渍时间增加。纤维张力：纤维束在辊上的浸渍速率依赖于纤维束内树脂熔体的压力降和纤维柬的渗透系数。增加纤维束的张力，楔形树脂膜压力提高，纤维束的渗透系数Ｆ降，但总的结果５第一帝绪论可以使渗透速率增加‘”３“。楔彤树脂膜压力：树脂膜压力是辊系浸渍的促动力，浸渍速率与树月自熔钵膜的压力平方根成直线关系，压力增加．浸渍速率提高‘２５、。树脂膜的压力可通过凋摧辊径人小和纤维束张力来调常。熔体粘度：熔体的粘度是流体剪切速率的函数，楔形树脂膜的剪切速率与纤维束的线 速度和膜厚度有关。在纤维束中，浸渍流动的剪切速率大约为５０ｓ。‘”’。随着浸渍程度的增 加，熔体的剪切速率下降，表观粘度升高，浸渍速率降低。纤维的浸渍程度随树脂熔融指数（Ｍｅｌｔ Ｆｌｏｗ Ｉｎｄｅｘ．ＭＦＩ）下降而降低，但浸渍度不随ＭＦＩ平方根成线形关系，可能是因为ＭＦＩ不仅影响树脂的浸渍，还影响熔体的拖曳流动‘”’。辊的个数：采用多个浸渍辊时，熔体可以从纤维束的上下两面渗入，浸渍距离下降， 浸渍速率提高‘２”。 树脂改性：因为熔体与纤维间的毛细管作用对浸渍过程影响很小ｏ”，基体改性对浸渍 速率的影响不大。如马来酸接枝ＰＰ（ＭＦＩ＝７）利ＰＰ基体（ＭＦＩ＝８），／上同柑没渍条川ｒ． 两种基体预浸带的浸渍程度基本一致‘２”。 楔形树脂膜厚度：树脂膜厚度越大，纤维柬与浸渍辊间熔体的压力越人，浸渍速率提高。１．２．４热塑性树脂熔融浸渍纤维束模型 准确描述热塑性树脂熔体在渗透纤维束过程中压力变化的模型，对漫渍装置的没计和 浸渍工艺参数的确定具有重要指导作用。熔体渗透纤维束的流动过程一般用描述流体流经多孔介质的Ｄａｒｃｙ经验公式来分析０３，３６，３ ７）：ｄｚＫ ｄＰ１非万２ｉ历的熔体压力降。上式积分得到：“渗透速率，ｆ浸渍时间，Ｋ纤维束的渗透系数，口熔体粘度，ｄＰ／ｄＺ渗透深度为ｚ时Ｚ＝降Ｖ¨， ｒ２对厚为Ｈ的连续纤维束，浸渍度Ｍ。与浸渍时间ｔ、浸渍压力ＡＰ等参数的关系由下式给出：‰ｐ＝毛＝６事３用Ｄａｒｃｙ定律模型分析树脂熔体在纤维柬中的渗透速率时，树脂熔体一般被视为牛顿塑望叁堂竖！兰些堡兰―――――――――――――――――一流体‘２―３５，３８），这对热同性树脂是合适的，但对热掣ｒ＃坩脂熔体仔ｎ许多限制。、ｊ然，也ｌ’Ｊ｜｝Ｊ 指数定律米描述熔体的粘度变化。然后由Ｄａｒｃｙ公式水汁掉熔体月、力降‘ｔ９１，世山ＪＤａｔ ｃｙ公 Ｄａｉｃｙ式中的渗透系数Ｋ随试样的不同、工艺条１，｛．的改变而变化，无法准确估计或计算，Ｉｍｌ ｓｌｔ公式不能准确预测熔体的渗透压力变化：Ｄａｎｃｙ定律的基础是假塑性流体流经横截面不觇 则的管子，利用ＤａｎｃＹ定律计算压力降，熔体渗透速率被视为在纤维表面处的速率，而熔 体在纤维束内的流动速率实际上较高；Ｄａｎｃｙ定律不能够描述熔体流动的剪切和平面拉伸 速率等特性，因而无法描述流体的粘弹性、界面张力和纤维的形状、堆积度等因素对浸渍过程的影响。对辊系浸渍过程，Ｂａｔｅｓ等人提出了基于浸渍过科参数的模玳‘”、。浸渍过料参数土要是 指纤维柬相关参数、装置相关参数及操作参数笛。 纤维求相关参数：纤维束性质对浸渍距离（Ｌ。）剃渗透系数（Ｋ）有重人影响。Ｌ。与纤 维束空隙率（≯）、宽度（∥）、纤维根数（ｎｓＪ及直径ｒＤ，ｊ间的关系可通过ｒ式汁掉确定：￡：互上竖 ‘‘一４职ｌ一≯）Ｇａｒｍａｎ．Ｋｏｚｅｎｙ方程‘２６’给出了Ｋ与纤维商径Ｄ，和空隙率≯间的关系：４’足＝高尚最大熔体压力４Ｐ：△Ｐ：』一肜Ｒ６ｓ托称为Ｋｏｚｅｎｙ常数，用来说明熔体浸渍所经过的曲折路径。纤维束中的空隙率依赖于纤维束的张力，如２４００．ｔｅｘ ＧＦ的空隙率随纤维柬张力增加而降低，并趋向丁二一个常数０．４０‘２“。Ｂａｔｅｓ等人‘２６’实验测量了Ｋｏｚｅｎｙ常数（横向流动，２４００．ｔｅｘＧＦ纤维束）人约为３０。装赞（辊）相关参数：对楔形树脂膜区域的纤维求截面受力平衡分析后，可理论侍算此式被称之为Ｌａｐｌａｃｅ公式。～柬纤维包覆到圆柱辊上，最小曲率半径可人约等于辊的、Ｆ径。有趣的是，很多文献建议最重要的与辊相关的参数是纤维与辊的接触长度。 Ｂｉｊｓｔｅｒｂｏｓｃｋ（２７’和Ｐｅｌｔｏｎｅｎ（２８’等都报道了增加接触长度可提高浸渍。Ｂｉｊｓｔｅｒｂｏｓｃｈ通过改变辊 的直径（１．６ｒａｍ）和辊的个数（１－５）来改变接触长度。Ｐｅｌｔｏｎｅｎ通过改变包覆角改变接触长度。操作参数：操作参数将影响熔体的粘度和纤维束牵拉速度及张力。根据Ｄａｎｃｙ定律， 降低熔体粘度有利于浸渍，Ｃｏｇｓｗｅｌｌ等“”称熔体的粘度小丁３０Ｐａ．ｓ时最有利丁．熔融浸渍。在入口处增加纤维束张力使熔体压力提高，但其作圳破提高压力后纤维求的空隙率和渗透系数的降低所抵消。纤维柬通过浸渍辊后张力增加，Ｂａｔｅｓ等口５’认为纤维求张力的生成是‘＿７墨二里竺堡―――――――――――――――――――一纤维束与熔体间的剪切应力和摩擦力相关的。简单的剪切应力被认为米白于纤维求与熔体 膜间的作用。膜的厚度（６）估计在ｌＯＡｖｎ左右。而摩擦分鼍通过Ａｍｏｎｔｏｎ公式计算：７Ｔｉ＝Ｔｕｅ轧ｎ是纤维柬与辊间的摩擦力。对２４００ｔｅｘ的ＧＦ柬与辊间的摩擦系数大约为０．２。Ｔａｂｌｅ ２ Ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｍ ｍｅｌｔ ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎｕｎｉｔｓＳｙｍｂｏＩＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎＮ０Ｄｎｕｍｂｅｒ ｏｆｐｉｎｓ――ｔｈｅ ｐｉｎｓ ａｎｇｌｅ ｏｆ ｃｏｎｔａｃｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｒｏｖｉｎｇ ａｎｄ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆｐｉｎｓ ｒａｄｉａｎｓ ｌｅｎｇｔｈ呵ｍｅｌｔ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙｍａｓｓ／（１ｅｎｇｔｈ ｔｉｍｅ）ｌｅｎｇｔｈ／ｔｉｍｅＵｒｏｖｉｎｇ ｐｕｌｌｉｎｇ ｓｐｅｅｄｒｏｖｉｎｇ ｉｎｌｅｔ ｔｅｎｓｉｏｎ％ｆｍａｓｓ ｔｅｎｇｔｈ）／ｔｉｍｅ一ｎｕｍｂｅｒ ｏｆｍｏｎｏｆｉｌａｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｏｖｉｎｇ卿研ｍｏｎｏｆｉｌａｍｅｎｔ ｄｉａｍｅｔｅｒｗｉｄｔｈ ｏｆｔｈｅ ｒｏｖｉｎｇｏｎｃｅｓｐｒｅａｄｏｎｔｈｅ ｐｉｎｓｒｏｖｉｎｇ－ｐｉｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆｍｅｌｔ ｆｉｌｍ ｂｅｔｗｅｅｎ ｒｏｖｉｎｇ ａｎｄ ｐｉｎＫｏｚｅｎｙ ｃｏｎｓｔａｎｔ矿∥ｄ‰≯ｒｏｖｉｎｇ ｖｏｉｄ ｆｒａｃｔｉｏｎ所有影响纤维束浸渍的参数如表２所示。浸渍程度依赖ｒ装置参数（Ⅳ、０，Ｄｊ、操作参数（ｒｌ、Ｕ、Ｔｏ）、纤维束参数（补Ｄ，）和其它很容易更改和测量的参数（Ｗ、芦、５、Ｋｏ、≯ｊ。可以用Ｂｕｃｋｉｎｇｈａｍ Ｐｉ分析理论‘４２’将上述１３个参数结合成十个无维量，如表３所示。Ｔａｂｌｅ ３．Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓ ｇｒｏｕｐｓ ｒｅｌｅｖａｎｔｔｏ ｍｅｌｔｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ ｍｏｌｄｌｉｎｇ．将表３中所有的参数结合成一新的无维数～浸渍数Ｐ公式虽然十个无维量的组合看起来是任意的，但它重新组合后的形式与无维的Ｄａｎｃｙ方程一式缀相似。浸渍数Ｐ增加，相应预浸带的浸渍程度提高。当浸渍数超过１ ５０时，可以实现 纤维束的完全浸渍‘２”。辊系浸渍过程中，熔体渗透到纤维柬中的推动力主要来自ｒ纤维束与浸渍辊间形成的楔形树脂膜压力。Ｃｈａｎｄｌｅｒ等人‘２４’利用润滑理论（Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ）和宙诺方程（Ｒｅｙｎｏｌｄｓｅｑｕａｔｉｏｎ）分析计算了树脂膜压力的形成和分布。纤维求与浸渍辊间楔形树脂膜的压力变化与轴承润滑过程中润滑油压力的变化很相似．润滑理论利宙诺方程被』‘泛川了二描述和』模拟这 种类犁的问题。假如熔体在楔形树脂膜中的流动为平收流功（忽略平｛Ｊｉ Ｔ辊轴的ｆ９１１１流）．亍ｔ考虑剑熔体渗入到纤维中的流动，雷诺方榉化为：丁１晕（Ａ，垒）：兰塑＋墅 １２，７出、ｄｘ’ ２ ｄｘｒ／ｔ９。式中，口指熔体粘度；ｘ指纤维的包覆长度；ｈ指熔体膜厚度；Ｐ指熔体膜压力：Ｖ纤维 束牵引速度；Ｋ是根据Ｄａｎｃｙ定律给出的熔体垂直于纤维柬的渗透系数（常数）：，是浸渍时间。在熔体刚刚渗入纤维时，Ｋ实际上比较高，随着熔体渗入到纤维束中，其值Ｆ降， 并趋于一个稳定值。 忽略熔体渗入到纤维束中的流动（即忽略式９右第２项），纤维束沿线形靠近浸渍辊，缝隙的侧面是一抛物线形状，并且假设Ｒ≯☆，则可以求得熔体膜某一点（距辊ｘ）的压力表达式：ｐ＝６ｑＶｈ。－＇－扭瓦（等一掣＋１６石）０ ｊＺｌｏ式中，ｔａｎｙ＝］；：。。√２Ｒ矗。通过对每一浸渍区域进行合理简化，利用该模型可以较好地预测在漫渍过程中纤维柬张力的变化。如在入口区张力：Ｉ一兀一５ｚｒ４ｑＶｖ在漫渍区：２座‰１１㈩＝孚ｃ寺＋音，有贡献，因此：?ｚ在接触区：在该区熔体的有效厚度是常数，枯性拖曳和库仑摩擦可能都对张力的增加塑：丝。业ｄｒＲ’ｈ．３９由边界条件在ｘ＝Ｌ，处，ｒ＝乃，ｘ＝Ｌ，丁＝乃得Ｌ一瓦－（ｅｘｐ（譬）＿１）（瓦＋瓦ｒＩＶＲ）１．２．５预浸带浸渍程度的表征纤维求浸渍彩度的高低可以采刚以ｒ一种或儿种方法米表，仕。４纤维浸渍度测定：在显微镜下测量纤维束中被树脂完全浸渍的纤维根数占全部纤维根 数的份率‘２”。该方法耗时耗力，结果误差较大。 预浸料层压板材的剪切强度测定：预浸带模压板材的剪切强度，不仅反映了界面间的粘接强度，还与基体与纤维间的接触面积大小有关，因此能够反映纤维的浸渍程度。１’…’。抗弯性能测定：抗弯强度能够反映粉末法浸渍和共编工艺过程中牵拉速度不同引起的 浸渍程度的变化‘”）。抗弯模量非常有效地反映了温度、浸渍时间、浸渍压力等对浸渍程度的影响‘３”。注塑成型试样的性能８“：纤维的浸渍程度提高．Ｋ纤维粒料注塑试样的拉忡和冲－ｌｉ｜生 能随之增大。注塑试样的表面粗糙度也反映了预浸料浸渍程度的高低，浸渍度芹，纤维容 易出现在注塑件的表面，表面较粗糙。预浸带中空隙率表征ｏ…：孔隙率高，纤维浸渍程度低。１．３长纤维增强热塑性树脂基复合材料在过去的３５年中，非连续纤维增强热塑性树脂基复合材料被工业化和广泛应用，并形 成一新的材料家族”），它们同未增强热塑性树脂相比具有更高的强度、刚度和尺寸稳定性。人们已经对热塑性基体、纤维以及纤维与基体间界面改性进行了系统、卓有成效地研究， 以期调控材料中纤维与基体的粘结、纤维的长度及取向分布。其中，纤维长度的保持最为困难。短纤维增强热塑性树脂复合材料通过挤出机将纤维束与树脂混合造粒，然后滓颦成刑，由于工艺简单，在纤维增强热塑性树脂复合材料市场中占据完全的主导地位。在最近ｌＯ－－ １５年间，由于连续纤维浸渍技术的突破，长纤维增强热塑性树脂复合材料得到很大的发展 （４３－４５、ｏ连续纤维束首先被增强树脂完全浸渍．然后切割成ＩＯｍｍ左右的粒料用于注塑成犁。 在长纤维粒料中，纤维分散均匀，并且与粒料等长（图７）。用长纤维粒料注塑制品中纤维 的长度远远大于用短纤维粒料注塑制品（一般在０．２．０．５ｒａｍ间），从而其强度、刚度及韧性等都得到显著地提高郴』７’（图８）。１０堑坚盔兰！！．！．！！些堡兰――ａ匦 ㈣ｂｃＦｉｇ．７ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｏｆ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｐｅｌｌｅｔｓ：ｅｘｔｒｕｄｅｄ（ａ），ｗｉｒｅ ｃｏａｔｅｄ（ｂ），ｐｕｌｔｒｕｄｅｄ（ｃ）注塑成型长纤维增强热塑性树脂基复合材料，同冲压、叠层、缠绕等成型材料及传统 的短纤维注塑成型材料相比，具有明显的优越性：ｌ，可将材料的高性能同经济的加工方法结合起米。 ２，由丁注塑成型长纤维增强热塑性树脂基复合材料内纤维形成网络结十勾，其刚度与韧 性可同时提高。注塑成型短纤维增强复合材料霸『非增强树脂很雉做剑这一点。３，在较大温度范围内，长纤维增强热塑性树脂基材料的性能可以得剑保持。在长纤维 增强热塑性树脂基复合材料使用的最高温度Ｆ，同样纤维含繁的短纤维增强复合材料及纯树脂材料已经严重变形。在高温下，长纤维增强热塑性树脂基材料的蠕变量仅是短纤维增强复合材料的一半。在极端应力条件Ｆ，长纤维增强热塑性树脂基材料逐步变形，其断裂的时间一般是短纤维增强复合材料及纯树脂的２倍以上。４，低温冲击韧性，远高于相应的纯树脂及短纤维增强复合材料。 ５，长纤维增强热塑性树脂注塑件的收缩率很低。可以注塑成型尺寸大，并且尺寸要求精确的制品。６，长纤维增强热塑性树脂基粒料可以做为提高强度、韧性的加Ｉ．助荆。 ７，最后，眭纤维增强热塑性树脂基粒料可以在普通注塑机上容易地成型。．；｛ｉ●＝ｌ§ｂ一Ｉｍｎ螂＾Ｍ ｃⅢ…～ｎＩｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓＦｉｇ ８ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ ｌｏｎｇ ｆｉｂｅｒ，ｓｈｏｒｔ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ鳖兰』Ｌ卫―――――――――――――一由ｒ其成删Ｉ。艺简单，性能优越，长纤维增强热塑性树胼基材料住国外得剑ｊ泛的麻川。随着国内汽下ｆｉ业、化ｒ等行业的发展，对复合材料的件能、价格‘疆求Ｉ｛ｉｊ摊矗、＿纤维增强热塑性树脂基材料的应Ｈｊ与日俱增。１．３．１长纤维增强热塑性树脂粒料的制各 最早商业化的睦纤维粒料制备工艺同电缆的制备工艺相仿，连续纤维束通过挤出机的 交义口模，表面被涂敷一层熔融树脂，冷却后切割成１２ ５ｒａｍ的长纤维粒料““ａ该浸渍１２艺简单，对大多数的热塑性树脂均适合，但粒料内的纤维浸渍不完全，束内纤维儿乎不能接触到树脂（图７）。因此，在以后的成型过程中，还需进一步使纤维分散、浸渍，这样不汉 使纤维受到较大的损伤，设备（螺杆、螺筒】磨损严重，且在成型的制品中，纤维分散不 均匀，成簇出现，影响了其表面质量与力学性能。同涂敷［艺相比，通过拉挤１二艺制冬的 长纤维粒料中纤维分散均匀，并保持其连续状态（图７）。在近儿年，采＿【｛＿Ｊ此种Ｉ：艺制备的 一系列艮纤维粒料面市，如ＶｅｒＳｏｎ“（ＩＣＩＡｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ），Ｃｅｌｓｔｒａｎ…（Ｈｏｅｃｂｓｔ．Ｃｅｌａｎｅｓｅ），Ｖａｒｕ．Ｃｕｔ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）。增强纤维包括破Ｉ离纤维、碳纤维和Ｋｅｖｌａｒ纤维，增强基体包括通用塑料和一部分上程塑料，表４列出了己面ＩＨ的部分产晶。Ｔａｂｌｅ ４ Ｐｕｌｔｒｕｄｅｄ ｌｏｎｇ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ塑坚叁兰坚！：堂些丝墨――１．３．２长纤维粒料的注塑 注塑成型是一种非常经济的加工方法（特别足成删彤状复杂．体积较人的制品），被Ｊ’泛应｝｝ｊ ｒ成喇１Ｆ连续纤维增强热塑性树脂材料。虽然Ｋ纤维粒料的尺寸与纤维Ｋ度均远人 于短纤维粒料，但长纤维粒科的加ｒ性能与短纤维粒料１ｒ常相似，｛＆徉易注颦成州…。往掣成型纤维增强热塑性树脂复合材料制品的力学性能与纤维的取向及Ｋ－度分布紧密相关。注塑件内纤维长度的分布长纤维增强热塑性树胎基粒料注塑过程分为两步：在螺轩挤出单元中型化＆纤维粒料和高压注射复合材料熔体。纤维的磨损主要发生在挤出单元““””、，其中在计皱段和传送段，同体粒料铍熔化和挤压，纤维的磨损程度最大。纤维的磨损还与基体与纤维的种类相关， Ｓｃｈｖｃｅｉｚｅｒ（４”发现在相同条件下，玻璃纤维增强ＰＢＴ粒料注塑试样内纤维的数均氏度减少了 ５０％，而玻璃纤维增强聚丙烯粒料注塑试样内纤维的数均长度只减少了３０％。碳纤维同玻 璃纤维相比在注塑过程中更容易折断ｏ…。纤维含量高，纡维间的缠绕程度增大，住注塑过程中纤维更容易折断ｏ”。在纤维增强聚丙烯粒料注塑过程中，由于聚丙烯基体具有宽的熔 融范围（同尼龙、ＰＢＴ等相比）．在加料段和传送段，聚丙烯能够在纤维表面软化，形成润 滑层，使纤维受到的剪切作用下降，因此在ＰＰ注塑件中，纤维的平均１支皮和艮纤维份数均较高‘４“。螺杆的转速嗣『背压也影响纤维的磨损拌度””．Ｂａｉｌｅｙ“…发现背帕伯人小刈【：坡埔｝ｒ维增强尼龙６６材料中纤维的长度有很大影响，背压增加４０％，纤维平均长度ｒ降３倍，Ｋ纤维 （＞ｌｍｍ）份数下降６０％。减少挤出单元流道上的阻滞，能够降低纤维的磨损。Ｃｉａｎｅｌｌｉ”“ 等人发现，无论何种纤维与基体，用具有凹槽流道的白由流动螺杆头（ｆｌｅｅｆｌｏｗ 替代标准的固体面螺杆头（ｓｏｔｉｄｓｕｒｆａｃｅｓｃｒｅｗｔｉｐ）ｔ｜ｐ）后，注塑件内纤维的长度增加。模具浇口尺寸也对长纤维增强注塑件内纤维的长度有较大的影ｕ向。纤维长度在浇口处 的损失与熔体的收敛流动相关。Ｃｉａｎｅｌｌｉｐ”发现浇口尺寸从２×５ｍｍ减小到１×１．５ｒａｍ后， 在长纤维增强尼龙注塑件内纤维的平均长度减小５０％，长纤维份数下降６６％。熔体通过流 道时，芯部的纤维与流动方向垂直ｐ”，若流道较窄，纤维将变形（弯曲）以适应狭窄的流道：若入口角度很小，纤维弯折的程度很人．很窬易发生断裂：即使纤维韧性较好．没有断裂，这部分能罩将会在熔体到达模腔时释放，熔体膨胀率很高，易在注塑什内形成孔隙，该现象即所谓的“纤维发泡”（ｆｉｂｅｒｆｏａｍｉｎｇ）。长纤维增强热塑性树脂熔体通过模只浇口、 流道时，靠近模具的纤维比在流道中央的纤维受剑更人的剪切力作州“’，注射速度平¨压力增加，熔体流动的速率随之提高，熔体内的剪切戍力变人．导致纤维磨损严重。熔体通过流道、充满模腔等过程也可能导致纤维的断裂，但这些影响比塑化过槲、毛 细管流动要小的多。另外，虽然活塞注塑成型过程中没有塑化阶段，螺杆注塑机和活塞注塑机成型的长纤３墨二翌笪』―――――――――――――一维增强热塑性树脂基注塑件内，纤维的平均Ｋ度斤没囱ｌＪ月显的芦剧”’。返“朋Ｅ胜…为扯蚓杆注塑过程中，通过浇口与流道的熔体粘度较活塞注射过聪低。 降低纤维Ｋ度任注塑过程中的损失，可通过”。”’： １，降低螺杆转速和注塑背压：２，提高注塑温度，降低粒料熔融的时间和熔体粘度： ３，利用头部有凹槽的螺杆，增加浇口流道的尺寸，以减小熔体流动阻力： ４，降低注塑压力和注塑速度，以减小熔体通过浇口和流道时的剪切戍力：５，在模具、流道设计时，注意不要有尖锐的拐角。注塑件内纤维取向分布： Ｋ纤维增强热塑性树脂注塑件同短纤维增强热塑性树脂基注塑什一样，贝有明显皮芯 层结构。皮芯结构的形成可由连续流动一冷却一流动机理来说明“Ｉ（幽９）。皮Ｊｚ纤维趋向于注塑方向，芯层纤维趋向垂直于注塑方向。注塑件内纤维的取向分布取决于充模过程中纤维在熔体内的运动，纤维住熔体内的ｉ耋 动义取决１二熔体的流场，即与纤维长度、注塑条件及模具的设计相关。Ｖｅｌｏｃｉｔｙ Ｐｒｏｆｉｌｅ１ｎ÷ｄｖ８世１ｎｇｐｌｏｗＩｏＩｔｅｎＣｏｒｅｐｆｏｎｔＦｉｇ．９ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｒｍｉｎｇ ｏｆ Ｓｋｉｎ―Ｃｏｒｅｓｔｒｕｃｔｔｌｒｅ在同样条件ｒ，长纤维粒料注塑件的芯层所占全部试掸厚度的比例比短纤维粒料注塑件要高ｕ”．如５０％ｗｔ ＧＦ增强尼龙６６，短纤维粒料注塑件芯层比例为１７％，氏纤维粒科注塑件内芯层比例为２９％。长纤维和短纤维粒料注塑件内芯层尺寸随注塑条ＰＩ：的变化趋势１｝ 常相似，说明以上的差异来自于纤维的长度不同。在熔体前锋，较长纤维不容易沿熔体流 动方向取向，因此皮层部分减少。 增加注射速度，注塑件的芯层厚度不变，但由于皮芯边界层树脂的剪切速率增加，该层纤维的取向度提高；在较低的注射速率下，可能因为在较低速率下，熔体流动更趋向于 牛顿流体，在流动的前锋剪切流动区域更广，注塑件的芯层厚度下降。保压压力提高，导致芯层材料更加密实，同时芯层熔体的剪切流动增加，芯层厚度降低，纤维在注塑方向的 取向度提高。为使纤维的取向得以保持，要小心控制保乐时间，直剑芯层俐化。提高背乐年¨螺杆转速，均使芯层厚度Ｆ降和纤维长度减小，芯层厚度的１－降造冈为纤维Ｋ度变小．１４堑坚叁兰堕！：兰些垒兰――――――――――――――――――一容易在熔体流动的前锋取向。低的熔体和模具温度都导致芯层厚度ｒ降，这是…为低温条什卜＇熔体接触剑模』Ｉ壁 时更容易冷却同化形成皮层。模具入口尺寸和模腔的形状对纤维的取向也有明显地影响。边缘注射浇口的倒形试样与扇形浇口的平板试样相比，圆形试样的芯层厚度较人。这是因为熔体径向流动充模导致分散流动（ｄｉｅ唱ｅｎｔ ｆｌｏｗ），分散流动使纤维取向方向与充模方向成９０。，形成较厚的芯层。扇形流动降低了分散流动，试样内的芯层厚度减小。 在尽量保持纤维长度的条件下，减小芯层厚度可通过以Ｆ途径： １．模具殴计上要减少收敛流动（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｔ ｆｌｏｗ）区域：２，低速注射和高保压压力；３，住提高加料段温度的同时．降低熔体和摸具温度：在纤维取向方向，注塑件的力学性能得到了很人的提高。为充分使纤维取向，发展山 多向进料注射工艺‘５９’（ＭｕｌｔｉｐｌｅＬｉｖｅ．ＦｅｅｄＩｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ），如幽ｌＯ，注射系统只有两个往复式活塞，注射时，一个活塞打开，另一关闭，循环往复，赢到模腔内树脂完全㈣化。通过增加熔体在模腔中的剪切，有效提高了注塑件内纤维在注塑方向的取向。但剪切作ｆ＿｝ｊ 提高将引起纤维的长度下降，在一定程度上又导致材料性能变差。畦泽ＷＹｌＡｗｘⅧ㈨ｒ∞￡Ⅲ／／ＰｍｏＨＦｉｇ １０ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｌｉｖｅ―ｆｅｅｄｉｎｊｅｃｔｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇ１．３．３长纤维增强热塑性树脂基复合材料的应用 以下是国外长纤维增强热塑性复合材料应用的儿个例子。新闻纸辊筒：由３０％ｗｔ １０ｍｍ长玻璃纤维增强聚丙烯注塑成型。具有高的尺寸稳定性和高的抗冲性能。由纯ＰＰ树脂注塑成型的辊筒，尺寸稳定性及抗冲性能均不能满足其要求。由短纤维增强ＰＰ注塑成型的辊简，其高温尺寸稳定性和抗冲性能也不能满足要求。汽车行李架与缓冲器：４０％ｗｔ ｌＯｍｍ长玻璃纤维增强聚丙烯注塑成型。具有高的冲击 韧性与强度，同时重量轻，价格低廉。 汽车蓄电池壳：长玻璃纤维增强聚丙烯注塑成型，耐蠕变性能优越，收缩率低。由于氏玻璃纤维增强聚丙烯的强度和韧性高，可使壳擘很薄，减轻制件重蕈、削定方便。现在国内的蓄电池壳，绝人部分由ＡＢＳ树脂成型。｜丈玻璃纤维增强聚丙烯复合材纠成Ｊ¨的蓄ｌＵ５笙二至竺堡池壳，价格｜生能比优ｒ ＡＢＳ树腊。导流管的扇叶和电机过滤器罩：长纤维增强热塑性复合材料注塑什可以替代金属作成电一机导流管的扇叶和电机过滤器罩，由于这些器件往上作中受剑很人范围的温度变化，短纤 维增强复合材料及纯树脂制件不能胜任。 卡车的同轴汽缸离合器辅助件（ＴｈｅＣｏｎｃｅｎｔｒｉｃ ＳｌａｖｅＣｙｌｉｎｄｅｒＣｌｕｔｃｈＰａｒｔ）：可由玻纤 含量为５０％的长玻璃纤维增强尼龙复合材料注塑成刷，取代传统的锅浇铸什。Ｋ玻纤／尼龙具有光滑的表面，可保持中心尺寸精确，保证弹性衬套沿中心轴平稳转动。１．４研究目标连续／Ｋ纤维增强热塑性复合材料由于具有高的力。’＃性能、可ｍ收利川等明显的优势， 在国外得剑了迅速发展。而该类材料在国内的发展仅处于起步阶段，尚未有自己的品牌。 因此，进行连续／长纤维增强热塑性树脂基复合材料的制备及其结构、眭能的研究，具有重 要的理论与实际意义。本文的研究目标就是在借鉴国外先进经验和以前研究的基础上，研 制开发一套制备单向连续纤维增强热塑性树脂基预浸带的浸渍装置，探索并优化浸渍Ｔ艺， 制备浸渍程度高、纤维含量稳定的连续纤维增强ＰＰ、ＰＡ６基预浸带；同时，研制开发一套 将预浸带制备成长纤维粒料的拉挤装置，制备用于注塑成型的长纤维粒料：在此基础上，开发新的连续／长纤维增强热塑性树脂基复合材料。同时，考察连续／氏玻璃纤维增强ＰＰ、ＰＡ６复合材料的加ｌ＝工艺及其结构与性能间的关系，为该类材料的推ｒ应州提供基础数据。１．５研究内容敬计、制造一套熔融浸渍装置和一套拉挤装置，以玻璃纤维（ＧＦ）或碳纤维（ＣＦ）增 强聚丙烯（ＰＰ）和尼龙６（ＰＡ６）为对象，在优化Ｊ一艺的基础上，制各山具有ｌ＋业示范｜生的 预浸带与长纤维粒料。具体包括： 设计、加ｊ二及调试单向连续玻璃纤维／热塑性树脂熔融浸渍姨置和制备长纤维粒料的拉挤装置：通过对熔融浸渍工艺的探索和优化，制备浸渍度高、表面质量优和纤维含量稳定的连续玻璃纤维增强ＰＰ、ＰＡ６预浸带，和长纤维粒料：制备长玻璃纤维增强ＰＰ、ＰＡ６复合 材料，研究影响其力学性能的各种因素，如界面改性，注塑工艺等，以期获得一种高性能 的长纤维增强热塑性树脂基复合材料：考察连续／长玻璃纤维增强ＰＰ、ＰＡ６复合材料的加工 工艺及结构与性能间的关系。６塑里苎兰堕ｌ兰！韭生生―――――――――――――――――一参考文献Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ＬｅｉｆＡＣａｒｌｓｏｏｎ，Ｒ Ｂ．Ｐｉｐｅｓ．ＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ?Ｅｌｓｅｖｉｅ。ＳｃｌｅｎｃｅＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓ Ｂ Ｖ＿．１９９１ ２ ３４Ｍｏｏｒｅ．Ｄ．Ｒ．，ａｎｄ Ｓｅｆｅｒｉｓ，Ｊ．Ｃ．，Ｐｕｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌ．Ｃｈｅｍ，１９９１，６３（１１），Ｐ１６０９Ｉ ９７５ Ｊ Ｊ．Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｒｅｓｉｎ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ２０‘“Ｎａｔｉｏｎａｌ ＳＡＭＰＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｍａｙ Ｈｏｇｇａｔｔ ２４…Ｎａｔｉｏｎａｌ ＳＡＭＰＥ Ｈｕｓｍａｎ Ｇ Ｅ．。Ｈａｒｔｎｅｓｓ Ｊ．Ｙ－，ＰｏＩｙｐｈｅｎｙＩｓｕｌｐｈｏｎｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｍｅｅｔｉｎｇ，１９７９ ５Ｈｏｇａｎ，Ｐ Ａ．，Ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎ ＰｒＤｅ．１４ｔｈＵＳｅＳｏｆ ｆｉｌｍ ｓｔａｃｋｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｔ１０ｒ ｔｈｅ ａｒｅｏｓｐａｃｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙＳＡＭＰＥ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８０Ｈ．“Ｃａｌｅｎｄｅｒｉｎｇ ｏｆ ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ”Ｕ ＳＰａｔｅｎｔ６Ａｎｃｋｅｒ．Ｆ３，８４９．１ ７４、Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １ ９７４７Ｍａｙｅｒ，Ｃ．，Ｗａｎｇ，Ｘ，ａｎｄ Ｎｅｉｚｅｌ，Ｍ．．Ｍａｃｒｏ―ａｎｄ ｍｉｃｒｏＩｉｎｐｒｅｇｎａｔｌｏｎＰｈｅｎｏｍｅｎａＪｎｃｏｎｓｔｉｎｕＯｕＳ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｏｆ ｆａｂｒｉｃ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｐａｒｔ Ａ２９（Ａ）（Ｉ ９９８）Ｐ７８３．８ ９ ｌＯ Ｒ Ｂｒａｄｔ，ＵＳ Ｐａｔ３，０４２，５７０（１ ９６２）ＡＰＣ一２（１９８４）１Ｃ１ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ ＣｏｍｐｏｓｉｔｅＰｈｉＩｌｉｐｓ ６６ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ．Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｆｉｂｅｒ．ＰＰＳ ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｐｒｅｐｒｅｇ Ｔａｐｅ ＡＧ４０―７０； ＡＣ４０．６０；ＡＣ４０－６６；ＡＡ４０―５５ｒＮｏｖｅｍｂｅｒ １９８７） Ｇｏｏｄｍａｎ．Ｋ．Ｅ．ａｎｄ Ａ．Ｃ Ｌｏｏｓ．１９９０．“Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｐｒｅｐｒｅｇ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ”Ｊ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ．３（Ｊａｎｕａｒｙ）；Ｐ３４?４０１２ １３１４ １ ５Ｍｕｚｚｙ，Ｊ．Ｄ．，Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．５，０９４，８８３（１９９２） Ｍｏｒｅｌ，Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．４，８２８，７７６（１９８９）Ｊ Ｅ．Ｏ’Ｃｏｍｎｏｒ，Ｂａｒｔｌｅｓｖｉｔｌｅ Ｏｋｌａ，Ｕ Ｓ．Ｐａｔ．４，６８０．２２４（Ｉ９８７） １９９３，４（３），Ｐ１２３－１３２Ａ Ｍ Ｖｏｄｅｒｍａｙ，Ｊ Ｃ．Ｋａｅｒｇｅｒ，Ｇ．Ｈｉｎｒｉｃｈｓｅｎ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＡ１６１７Ｔｅｘｉｅｒ，Ｒ．Ｍ．Ｄａｖｉｓ Ｐｏｌｙｍｅｒ．１９９３，３４（４），ｐ８９８―９０６Ｃａｒｌｓｏｏｎ，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ＭａｔｅｒｉａＩ，Ｅｄｉｔｏｒ，Ｌｅｉｆ ＡＢ．ｖ．．１９９１１８ １９ ２０Ｍ．Ｂａｅｒ．Ｊ Ａｐｐｌ Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．１９（１９７５）Ｐ１３２３－１３３６Ｒ Ａ Ｓｃｈａｐｅｒｙ，Ｐｒｏｃ Ｕ ＳＮａｔｌ．Ｌｏｎｇ．Ａｐｐｌ．Ｍｅｃｈ．ＡＳＭＥ￥ｆ１９６２）Ｐ１０７５Ｏｎ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ＭａｔｒｉｘＤ．Ｒ．Ｃａｒｌｉｔｅ，Ｄ．Ｃ．Ｌｅａｃｈ，ｅｔ ａｌ，ＳＴＰ ｏｆ ＡＳＴＭ Ｓｙｒｕｐ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（１９－２０ Ｏｃｔｏｂｅｒ １９８７）．２１ ２２Ｌｅｅ，ｗ１．．ａｎｄ ＳｐｒｉｎｇｅｒＧ．Ｓ．，Ｊｏｕｍａｔ ｏｆＣｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，１９８７，２Ｉ，Ｐ１０１７Ｂａｒｄｅｒ，Ｍ．Ｇ．，ａｎｄＢｏｗｙｅｒ，ＷＨ．，Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，１９７３，４，Ｐ１５０ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．Ｉｎ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ２３Ｒａｇｈｕｐａｔｈｉ，Ｎ．，Ｌｏｎｇ ｆｉｂｅｒ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｅｄ．ＰＫ．Ｍａｌｌｉｃｋ ａｎｄ Ｓ．Ｎｅｗｍａｎ．Ｈａｎｓｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｍｔｌｎｉｃｈ，１９９０２４ ＨＷＣｈａｎｄｌｅｒ，Ｂ．Ｊ．Ｄｅｖｌｉｎ ａｎｄ Ａ．Ｇ．Ｇｉｂｓｏｎ．Ａ ｍｏｄｅＩ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ ｏｆｉｎ ｒｅｓｉｎ ｂａｔｈｓｆｉｂｅｒ ｔ０ＷＳｗｉｔｈｐｉｎｓ，Ｐｌａｓｔｉｃｓ，ｒｕｂｂｅｒ，ａｎｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｖ０１．１ ８，ＮＯ．４，１９９２，Ｐ２１５ ２５Ｐ．Ｊ．Ｂａｔｅｓ．Ｊ Ｍ．Ｃｈａｒｒｉｅｒ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｍｅｌｔ ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｒｏｖｉｎｇ．Ｊｏｕｍａｌ ｏｆＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍａｔｅｒｉａ Ｌｓ．Ｖｏｌ １２ Ｊｕｌｙ １９９９２６Ｂａｔｅｓ，ＰＪ．，Ｃｈａｒｒｉｅｒ，Ｊ．Ｍａｎｄ Ｒｉｐｅｎ，Ｈ．１９９２．５０”’Ａｎｎｕａｌ Ｔｅｃｌｍｉｃａｌ Ｃｏｎｆｅｉｅｎｃｅ，Ｓｏｃｉｅｔ）ｏｌＰｌａｓｔｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉ ７０９―１７１ １７塑二里鲨丝――２７ ２８Ｂｉｊｓｔｅｒｂｏｓｃｈ，Ｈ．Ｇａｙｍａｎｓ，Ｒ Ｊ１ ９９３ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，４－２：８５＿９２ ａｎｄ Ｔｏｒｍａｌａ．Ｐ １ ９９２ Ｊ ｏｆＰｅＩｔｏｎｅｎ．Ｐ．Ｌａｈｔｅｅｎｋｏｒｖａ，Ｋ．，Ｐａａｋｋｏｎｅｎ，Ｅ Ｊ ａｎｄ Ｊａｒｖｅｌａ、ＰＫｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．５：３ １ ８－３４３．２９Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐａｔｅｎｔ ０ ０５６Ａ Ｈ Ｍｉｌｌｅｒ，Ｎ７０３（Ｊｕｌｙ １９８２）３０Ｄｏｄｄｓ，Ｊ．Ｍ Ｈａｌｅ ａｎｄ Ｇｉｂｓｏｎ，Ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｐｕｌｔｒｕｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｐａｒｔ Ａ ３ ｌ Ｇａｙｍａｎｓ，Ｒ Ｊ ａｎｄ ｉｎ ３２ ３３３４ａ２９Ａ（１９９８）７７３?７８２ａＷｅｖｅｒｓ，Ｅ．，Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｌａｓｓ ｆｉｂｅｒ ｒｏｖｉｎｇ ｗｉｔｈ Ａ，２９（Ａ）（１ ９９８）６３３?６７０ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｍｅｌｔｐｉｎ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ，Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ＰａｒｔＧｒｅｅｎｋｏｒｎ，Ｒ Ａ，Ｆｌｏｗ Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ｉｎ Ｐｏｒｏｕｓ Ｍｅｄｉａ Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｐ９４Ｋｉｍ，ＴＶ．Ｊｕｎ，Ｅ．Ｊ．，Ｕｍ，Ｍ．Ｋ．ａｎｄ Ｌｅｅ，Ｗｌ，Ａｄｖ Ｐｏｌｙｍ Ｔｅｃｈ，１９８９，９，Ｐ２７５Ｓｅｏ．Ｊ Ｗ，ａｎｄＬｅｅ．Ｗ Ｉ．，Ｊ ｏｆＣｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍａｔｅｒ，１９９２，２５，Ｐ１１２７３５ ３６ ３７ ３８ ３９Ｇｕｔｏｗｓｋｉ．ＴＧ，Ｃａｉ．Ｚ，Ｂａｕｅｒ，Ｓ．，ｅｔ ａｌ，Ｊ Ｃｏｍｐ Ｍａｔ，，１９８７，２ Ｊ，Ｐ６５０ Ｃｏｕｌｔｅｒ，Ｊ Ｐ ａｎｄ Ｇｕｃｅｒｉ，Ｓ．Ｉ．，Ｊ，Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ｌ ９８８，７，Ｐ２００ Ｃｏｕｌｔｅｒ，Ｊ．Ｐ ａｎｄ 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ａｌ，Ｐｕｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９７，６９，Ｐ２５２３．５ｌ ５２ＦｉｌｂｅｒｔｗＣＪｒ ＳＰＥＪ．２５（１９６９）Ｐ６５Ｃｉａｎｅｌｌｉ，Ｄ．Ａ．Ｔｒａｖｉｓ Ｊ．Ｅ．ａｎｄ Ｂａｉｌｅｙ，Ｒ．Ｓ．．ＳＰＩ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ，ＣｏｍｏｏｓｉＩｅｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ４３“Ｃｏｎｆ－，３－Ｂ（Ｆｅｂｒｕａｒｙ １９９８）．５３ ５４ ５５ ５６ ５７ ５８ ５９Ｇｉｂｓｏｎ，Ａ．Ｇ．ａｎｄ ＭｃＣｌｅｌｌａｎｄ，Ａ．Ｎ．，Ｐｒｏｃ．６”Ｃｏｎｆ．ＩＣＣＭ，Ｌｏｎｄｏｎ（Ｊｕｌｙ １９８７）Ｐ１３１． Ｃｒｏｗｓｏｎ，Ｒ．Ｊ．ａｎｄ Ｆｏｌｋｅｓ Ｍ．Ｊ，Ｐｏｌｙｍ．Ｅｎｇｉ．Ｓｃｉ ２０（１４），１９８０，Ｐ９３４．Ｇｕｐｔａ，ＶＢ．Ｍｉｔｔａｌ，Ｒ．Ｋ．ａｎｄ Ｓｈａｒｍａ，ＰＫ．，Ｐｏｌｙｍ Ｃｏｍｐｏｓ，１ Ｏ，８（Ｉ ９８９）ＣｈｉｎＷ－Ｋ Ｌｉｕ Ｈ―ｒ ａｎｄ Ｌｅｅ Ｙ．Ｄ．，Ｐｏｌｙｍ Ｃｏｍｐｏｓ，９，２７（１９８８）Ｃｉａｎｅｌｌｉ，Ｄ，Ａ ＴｒａｖｉｓＲｚｅｐｋａ，ＢＪ．Ｅ．ａｎｄ Ｂａｉｌｅｙ，Ｒ．Ｓ．，ＰｌａｓｔｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ａｐｒｉｌ １９８８，Ｐ８３ａｎｄ Ｂａｉｌｅｙ，Ｒ．Ｓ．，Ｐｏｌｙｍｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｉｎｔ Ｃｏｎｆ．Ｏｒｌａｎｄｏ（Ｍａｙ ｌ ９８８）Ａｌｌａｎ，ＥＳ．ａｎｄ Ｂｅｖｉｓ，Ｍ．Ｊ．，Ｐｌａｓｔ．Ｒｕｂｂ．Ｐｒｏｃ Ａｐｐｌ．，ｌ ９８７，７．Ｐ３．塑！：垒型型！：：堕！！――第二章 单向连续纤维束／热塑性树脂熔融浸渍装置的 设计、制造与调试制器单向连续纤维增强热塑｜生树脂基顶浸带的浸渍装筒应能够住不损伤纤维肚能的｜｛，『 提下使仅十儿或儿微米的纤维与热塑性树脂完全、均匀地混合“。。以往，人州采川了如膜 替压、砑光成型、涂覆和拉挤熔融浸渍等多种ｒ艺，其中拉挤熔融浸渍技术由ｒ｜艺简‘１自、 过程连续、稳定等优势应用最为广泛。我们在前州Ｉ。怍‘”车Ｉｌ文献研究的鹰础Ｌ－改计、加ｈ 装配了一套单向连续纤维求／热塑性树脂熔融浸渍堤簧。 本章对装置的设计、制造与调试进行了分忻皖ｕ月。２．１熔融浸渍装置的设计熔融浸渍装萱应能够在一定的ｒ艺条什ｐ，ｒ青效、隐，Ｅ地使ｒ岛十川叟的热型Ｉ}