增强塑料和塑料合金简介

（一）增强塑料

1、增强工程塑料概念

        增强塑料指在聚合物中加入增强材料以改进聚合物力学性质的新型材料。一般通过将热塑性树脂与增强材料进行复合得到增强塑料或FRTP。增强塑料FRTP提高了材料的稳定性、强度、韧性、耐热性和耐环境性能、回收利用性及这些性能的可预测性。因此这些增强塑料壳归类为“工程塑料”。

        在各种增强塑料中聚丙烯、聚酰胺（尼龙）、聚碳酸酯等是最常用的，而填充剂一般以玻璃纤维、碳纤维等为主流。其它常用基体树脂还有PE、POM、聚砜、聚苯醚等。

        增强塑料中加入的增强材料主要有玻璃纤维（GF）、碳纤维（CF）、有机聚合物纤维、无机纤维（如硼纤维BF/晶须/硅酸钙等）、天然纤维、金属纤维、陶瓷纤维、非纤维填料 [如玻璃微珠/矿物质（粘土高岭土/滑石粉/云母粉/二氧化硅/常石/硫酸钡/硫酸钙/碳酸钙等）/弹性体]及添加剂（如阻燃剂/润滑剂/偶联剂/发泡剂）等。

2、增强塑料的性能特点：

1）比强度高 

        增强塑料的比强度优于一般的金属材料，因此，增强塑料是一类轻质高强的新型工程材料。

2）良好的热性能

        一般没有增强的热塑性塑料，其热变形温度是较低的，只能在50～100℃之间使用，塑料合金可在100℃以上甚至150～200℃之间长期工作；

        由于纤维类材料的加入，增强塑料的线膨胀系数比本体树脂低得多，因而制品成型收缩率小；但是成型收缩率有方向性，这在产品设计、模具设计及制造时应予以考虑。

3）良好的电性能

        采用玻璃纤维作增强材料制得的塑料合金有着良好的电绝缘性，在高频作用下仍能保持良好的介电性能，不受电磁作用，不反射电磁波，微波透过性良好。

4）良好的耐化学腐蚀性能

        除氢氟酸外，玻璃纤维的耐化学腐蚀性能是优良的，增强塑料的耐化学腐蚀性能取决于本体树脂和增强材料。 

5）良好的耐老化性

        虽然在光和热的作用下有些塑料合金会发生老化，性能下降，但下降的幅度比基体树脂小。

6）优良的可加工性能

        增强塑料与一般热塑性塑料一样，可采用注射成型、挤出成型加工方法，不需特殊的成型设备。

7）成型收缩率低

        增强塑料的收缩率大大减少，均小于1%。

        增强塑料的熔体流动性与纤维含量有关，它随着纤维含量的增加而流动性能降低。但即使如此，以目前注塑厂所具有的成型设备和工艺条件而言，加工FRTP应是不成问题的。

8）增强塑料材料的明显缺点

        材料的密度增加，制品表面平滑性降低；材料的力学性能、成型收缩率及热膨胀系数容易出现各向异性；制品透明性降低，材料的焊接强度降低，制品夹水纹明显，高硬度的玻璃纤维对设备磨损作用大。尽管如此，FRTP制品在各个工程领域里还是得到了越来越广泛的应用。

3、增强注塑成型加工技术特点：

        由于塑料合金中含有大量的纤维增强材料，所以熔体黏度高，流动性较差；在实际生产过程中，为了克服注塑过程中填充模具不足的问题，一般都是采用加大浇口及流道直径、增加注射压力、提高料筒温度及模具温度等手段。

（二）塑料合金 

1、塑料合金的定义

        把两种以上的聚合物混合在一起各取其所长，互相弥补其所短，使体系像两种以上的金属经熔融混合得到的金属合金那样，具有较稳定的微分散结构，

这种聚合物共混得到的塑料称塑料合金。

        目前市塑料合金的主要种类有PA66/PA6塑料合金、PA/PBT塑料合金、PA/PC塑料合金、PA/弹性体塑料合金、PBT/弹性体塑料合金、PBT/聚酚醛塑料合金、PC/ABS塑料合金、PC/PBT塑料合金、PC/PMMA塑料合金等。

2、塑料合金的性能特点：

3、常用塑料合金ABS/PC注塑成型应用说明

1）ABS/PC的性能：

        ABS/PC为ABS和PC的混合物，一般ABS料的含量在10～20%左右，属无定型聚合物，它兼有ABS和PC两种料的特长，具有抗冲击性、高光泽、抗光性、耐热性、可电镀、高刚性和弯曲强度等优良性能，流动性较好，耐化学腐蚀性差，密度为1.13～1.15g/cm3，热变形温度可达80～137℃,且较易于成型加工，收缩率小（0.5～0.7%），制件尺寸稳定性好，易产生内应力开裂。 

2）ABS/PC的应用：

        广泛应用于电器、电子（如：照相机、手机、笔记本电脑等）、办公设备、照明器具、照相设备、精密机械零部件、汽车配件、家用制品等领域。

3）ABS/PC的注塑成型工艺特点：

        ABS/PC混合物加工前需在85℃的温度下干燥2～3小时（要充分干燥），ABS/PC料的流动性比PC料好，成型加工温度在250～280℃较好，模具温度控制在70～90℃，为减少其内应力，保压压力及保压时间应尽可能小；料筒温度超过280℃或熔料在料筒内停留时间超过20分钟时，熔料易受热分解，

        导致变色或材料强度降低，ABS/PC需用“中等压力、中速、中温”的条件成型；因其收缩率低，制件尺寸精度高，注塑时产品表面易出现气花（银纹），水口位易产生流水纹，内部残留应力较大容易开裂，应控制好工艺条件，合理设定多段注射成型的速度、注射压力及保压压力等，可采用“退火”的方法来消除其内应力。

        备注：ABS/PC的成型温度控制是难点之一。如果温度太高，则ABS组分中橡胶分子链中双键则固化交联，使制品的韧性变差；如果温度太低，则PC组分未塑化好，制品的缺陷较多。要解决此问题，首先要搞清楚该合金中各组分的比例，然后才可能确定所需的温度控制范围。

4）ABS/PC合金塑料的注塑成型工艺条件：

5）ABS/PC的模具制造要点

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