熱塑性聚合物熔融時黏度很高,浸漬困難,如何在纖維與基體間形成良好的浸漬、使兩者充分接觸,減少制備與成型過程中纖維的損傷,是高性能制備與成型過程所面臨的關鍵問題。對此,國內外已開展大量的研究,形成了一系列浸漬技術,如原位聚合浸漬技術、粉末浸漬技術和熔融浸漬技術等。
(1)原位聚合浸漬技術
原位聚合浸漬技術是將聚合物基體單體、引發劑等與增強纖維均勻混合后,在一定的條件下引發劑引發單體聚合,使其聚合成為具有一定韌性和強度的高分子聚合物。由于采用低黏度的單體或低聚物對纖維進行浸漬,浸潤性好,浸潤速度快,生產速度提高,從而在根本上解決了LRTR的生產過程的關鍵技術難點。
(2)粉末浸漬技術
粉末浸漬技術是將粉末狀基體樹脂以各種不同方式與增強纖維相復合。粉末浸漬分為濕法粉體浸漬和干法粉體浸漬。濕法粉體浸漬工藝是熱塑性樹脂粉體和一些表面活性劑在浸漬室中形成懸浮液,用牽引連續玻纖通過樹脂的懸浮液,使樹脂粉末均勻地滲人纖維之間,再使附著樹脂粉末的玻纖束通過除溶劑,干燥裝置,后加熱熔融、冷卻、切成長纖維增強粒料。
(3)熔體浸漬技術
熔體浸漬技術是將熱塑性樹脂加熱熔融后來浸漬纖維的一種技術。最初該技術主要用于制備熱塑性復合材料的預浸料,經模壓成型等二次成型加工工藝,將預浸料加工成為熱塑性復合材料部件。熔融法制備熱塑性復合材料預浸料的典型產品為玻璃纖維氈增強熱塑性復合材料,其工業化的工藝有兩種,連續熔融浸漬最常用,其工藝方法為將兩層玻璃纖維氈夾在三層聚丙烯熔體之間,在履帶式熱壓機上熱軋,然后凝固冷取成片材的半成品材料。熔體浸漬也可采用拉擠技術,即采用一種特殊結構的拉擠模頭,讓均勻分散、預加張力的連續纖維束經過這一充滿高壓熔體的模頭時,反復多次承受交替的變化,促使纖維和熔體強制性的浸漬,達到理想的浸漬效果。
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