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凡以纖維類材料及其織物或其它材料為增強物,填充于塑料中,而能顯著提高制品的力學強度的過程,稱塑料的增強。而所加入的增強物質(zhì)稱增強劑,所制得的制品稱增強塑料。
增強劑可顯著提高制品的力學強度
塑料的增強研究和增強塑料的應用,始于1931年玻璃纖維工業(yè)化生產(chǎn)之后,1932年首先制出了熱固性增強塑料(俗稱玻璃鋼)主要用作絕緣材料。由于它的重量輕,強度高(尤其是比強度高),1941年聚酯玻璃鋼則用于飛機雷達罩上,隨后用于飛機機身,機翼、結(jié)構(gòu)部件等上。
特別值得一提的是,七十年代偶聯(lián)劑鈦酸酯的出現(xiàn),把塑料的增強推向一個新階段。此后隨著復合技術(shù)和偶聯(lián)技術(shù)的提高,使其更加迅速的發(fā)展。加上宇航和尖端技術(shù)應用的擴大,塑料的增強越來越引起人們的重視。
目前塑料的增強,除了繼續(xù)進行機理(包括偶聯(lián)機理)研究外,已轉(zhuǎn)向耐高溫、高強度、特種復合材料(高模量、耐燒蝕功能性復合材料等)的研制方面,增強劑已由玻璃纖維轉(zhuǎn)向碳纖維、硼纖維,晶須,芳香聚酰胺纖維的制造和使用方面,以及新型的,廉價的偶聯(lián)劑的研制等。
此外還注意了增強劑的使用方式,把不同的增強填料,以不同的比例和不同的形式進行混合交織:例如玻纖一碳纖維交織布,碳纖維一金屬纖維交織布,玻纖一碳纖維—金屬纖維交織布,玻纖加晶須和硼纖維加晶須的復合增強塑料,另外還有用各種纖維織成的三向織物,晶須在碳纖維表面生長而得的新型混合纖維等。
塑料增強的成型工藝,已由原始的手糊成型及層壓成型逐漸轉(zhuǎn)入擠出,注射成型。而大型制品則采用噴附、對模,離心、拉出成型等工藝。