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减小玻璃纤维增强聚酯翘曲性的途径

成型收缩除了与成型工艺有关外,主要来自于原料本身的特性,结晶性聚合物在成型过程中由于冷却结晶时,分子排列趋向于规整,熔融状态时的自由空间就会变小,从而产生成型收缩。PBT、PET属于结晶性聚合物,所以成型时有一定的收缩,特别是PET的结晶速率慢,若模具温度低时,制品很快冷却,而未完全结晶,不仅影响注塑加工制件性能,也影响收缩率。
 
球状无机填料如硅灰石、碳酸钙、玻璃微珠等价廉,能改善GRPBT、GRPET的外观,硅石粉表面硬度大,能提高产品表观硬度。PBT、PET的化学结构相似,熔融温度也较接近,在共混时,共混体在非晶相状态显示出单一的玻璃化温度,可见两者的相容性是良好的。但熔融混炼时,停留时间长会发生酯交换反应,开始时形成嵌段共聚物,时间长了形成无规共聚物,就失去两种聚合物各自的优点,因此混炼时,需采取措施防止发生酯交换。
 
玻璃纤维增强聚酯具有很好的力学性能与耐热性。碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性,他耐高温、耐摩擦、导电、导热、耐腐蚀等,但与一般的碳素材料不同的是:显著的各向异性,其微晶结构沿纤维轴有择优取向,从而在纤维方向上有很高的拉伸强度和杨氏模量。
 
碳纤维增强PBT、PET的力学性能优于玻璃纤维增强PBT、PET,随着电子电气产品小型化的发展,对高强度耐热性聚酯的需求将越来越大,因此碳纤维增强PBT、PET具有广阔的市场前景。同时考虑成本与性能,也可采用玻璃纤维/碳纤维混合使用,这种混杂纤维可发挥性能与价格的优势,用于一般工业用途。
 
填充增强是解决增强聚酯翘曲的途径之一,填充增强PBT、PET在成本上具有竞争优势,采用适当的加工助剂及增韧剂,能制得较高强度、低翘曲、流动性好的增强PBT、PET。填充料的种类不同,对增强PBT、PET的性能有一定的影响,具有层状、针状、纤维状的无机填料对PBT、PET有一定的增强作用,常与玻璃纤维、碳纤维混合使用。
 
玻璃纤维增强聚酯注塑加工制品易翘曲,主要原因是熔融挤出过程中,纤维沿熔体流动方向取向排列,使得增强聚酯在流动方向与垂直方向的成型收缩率不一样而产生翘曲。增强PBT的翘曲性比增强PET大,这一些缺陷限制了增强聚酯在薄壁制品中的应用。硅灰石、云母、蒙脱土、滑石粉、玻璃微珠等具有纤维、针状、层状结构的无机物,对聚酯既有增强作用,又能降低成型收缩不均的问题。
 
加入成核剂,加速其结晶速率,使之在冷却之前就已完全结晶,能够在一定程度上减小成型收缩率。在PBT、PET中掺混其他聚合物形成稳定的多相结构,可减小翘曲性。用填充改善了翘曲性,但降低了材料的力学性能,用其他非结晶性聚合物共混增强,不损害其力学性能,又可减少材料的翘曲。增强聚酯的品种有玻璃纤维增强、碳纤维增强、增强填充、增强增韧、增强阻燃等系列品种。
 
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