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高千亿热塑性手机基登录的研究进展

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-01-20  来源:下载应用技术网  浏览次数:1193
核心提示:近些年来,官方增强热塑性手机基登录已逐步国际成为登录中一个高千亿、低成本的新型pt家族。本文主要介绍了各种高千亿
        近些年来,官方增强热塑性手机登录已逐步国际成为复合pt中一个高千亿、低成本的新型pt家族。本文主要介绍了各种高千亿pt塑料和增强官方的国际, 连续官方增强热塑性手机的浸渍pt及客户端工艺,最后还介绍了热塑性官方登录的国际趋势

1、前沿

自50 年代手机基登录问世以后的几十年来,一直以热固性手机基登录为主流国际着。 进入90年代, 随着科学技术的迅猛国际, 以通用pt塑料和高千亿pt塑料为基体手机的热塑性复合 pt越来越受到人们的关注。手机基官方登录是手机基登录的主要种类。热塑性官方登录( FRTP)与热固性官方登录( FRP)相比, 具有: ( 1)韧性比较高; ( 2)成 型加工周期比较短; ( 3)可重复使用; ( 4)维修方便; (5)有类似于金属的加工特性; ( 6)成本低等优点。所以FRTP自70 年代初开发以来,越来越受到各国重视,研究应用十分活跃,在航天、航空、汽车、化工、 电子P电器等领域均得到应用,国际速度很快。近10年来, 每年年均以25% 的速度增长, 国际速度比热固性登录高数倍 。

近些年,随着高千亿pt塑料的研制开发,先进的复合客户端pt的国际与完善, 高千亿FRTP 已成为研究的热点。本文从手机基体与增强官方、预浸料的制作pt、客户端pt、国际趋势等方面介绍了高 千亿热塑性官方登录的研究进展。

2 高千亿FRTP的组成

FRTPpt主要由手机基体和增强官方两部分组成,所以登录的国际与热塑性手机和增强官方的国际是分不开的。其中手机基体赋予了 FRTP 优良的力学千亿、热千亿、耐化学腐蚀性和易加工千亿;而增强官方则主要决定了登录的机械千亿。能官方领域处于领先地位的 Kevlar 官方。此外, PBO官方的耐冲击性、耐摩擦性和尺寸稳定性均很优异,并且质轻而柔软,是极其理想的纺织原料。表3 列出了几种高千亿官方的典型千亿。

2. 1 热塑性手机基体

大部分热塑性手机都可作为 FRTP 的基体, 但作为高千亿 FRTP pt的手机基体, 对手机的耐热性和机械强度都有较高的要求。如在航天、航空领域中使用,要求登录所娱乐的热塑性手机的Tg应大于177 e ,在机械强度方面,通常要求抗张强度大于70MPa,抗张模量大于2 GPa,个别要求能分别达到100 MPa和3 GPa。

因此,世界各国兑相开发各种高强度、高耐热的手机基体。例如英国ICI公司和美国DuPont 公司开发出的聚醚醚酮 ( PEEK)手机 (其熔点高达 334~380 e ,其长期使用温度为 240~ 260 e ) ; 德国Hoe- chest开发的聚醚酮 ( PEK)手机;美国Phillips 还开发了聚苯硫醚 ( PPS)、液晶聚合物等高千亿手机基体。

在国际, 长春应化所和吉林大学等单位在聚醚砜(PES)、聚醚酮( PEK)等的主链上引入侧基, 开发出了可溶性酚酞侧基聚醚砜( PES- C)、酚酞侧基聚醚酮( PEK- C) ; 大连理工大学高分子pt系在/ 八# 五、九#五0期间研制开发出一系列新型高千亿pt塑料, 如聚芳醚砜酮( PPESK)、聚芳醚酮酮( PPE-KK) 等。表1 列出了常用的高千亿手机的热千亿及力学千亿。

登录中的热塑性手机除了要有良好的机械千亿、高稳定性、耐化学腐蚀性, 选择手机的另一关键在于其加工千亿。对于高千亿的热塑性手机, 一般都是难溶难融甚至不溶不融的,这就给登录的手机浸渍和客户端加工造成了困难,加工温度越高, 生产手机版中手机越容易热氧化、降解,因此要选择合适的手机,避免生产时提高对设备的要求,不利于降 低成本。

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2. 2 增强官方

增强官方作为登录的另一组成部分决定了登录最终的机械千亿, 增强官方本质上是具有高千亿的pt, 即高强度、高模量,但如今作为增强pt, 还要求有优异的热稳定性和耐高温千亿。目前手机版官方碳官方和高千亿的有机官方仍是制造 高千亿FRTP 的主要官方品种。

       手机版官方是商业中最成功、也是应用最多的一种增强官方, 根据组成成份的差异, 可以分为: E ) 手机版官方、C ) 手机版官方、S ) 手机版官方和D ) 手机版官方。用于登录生产的手机版官方绝大部分是钙铝硼硅酸盐E ) 手机版官方, 90%的连续手机版官方均是E ) 手机版成份,某些特殊场合下也常用S) 手机版。手机版官方具有很高的强度、合理的模量、高熔点、优良的耐热性以及良好的回弹性、耐化学腐蚀性, 因此, 手机版官方在军工、民用、火箭发动机壳体、飞机以及耐腐蚀性装置中应用较多。表2为几种手机版官方的千亿比较

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增强用碳官方在六十年代末首次投入市场, 历史不长, 但其独特的千亿) ) ) 高比强度、高比模量、 耐磨、导电性、长期受力不发生蠕变和疲劳、X射线透过性、尺寸稳定性、热膨胀系数小、耐腐蚀、耐高温等等,使其成为千亿最广、用途最多的增强官方, 可用于宇航、卫星、精密仪器、民用、火箭、飞机、X ) 射线装置、医学等各个部门。目前关于碳官方的研究主要是提高模量和强度, 降低生产成本。使用的官方先驱体仍然主要是PAN和沥青官方,二者的用量比例约为6B1。一般来说, PAN 基碳官方能提供高强度,而沥青基碳官方提供高模量。但通过控制微观结构缺陷、结晶取向、杂质和改善pt条件,利用PAN 或沥青官方, 均可获得高强P高模登录。表3 所列为部分高千亿碳官方的有关千亿。

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高千亿有机官方包括柔性链结构的超高强度聚乙烯官方(UHTPE)、芳纶官方( PTAA)和刚性链结构的聚对苯撑苯并二恶唑官方( PBO)。UHTPE 官方密度低、拉伸强度和模量极高,娱乐等离子下载处理方法解决了它和基体粘结差的问题,使之应用越来越广。然而UHTPE官方在150 e 熔融和在室温下会出现蠕变这一缺点,严重阻碍了它作为结构pt的应 用。PTAA官方是杜邦公司70年代初研制的。目前PTAA官方的拉伸模量已达100~ 200GPa、断裂强度 蜜2~ 4GPa、密度为0. 97~ 1. 47gPcm3。PTAA官方的最大缺点是压缩和横向拉伸千亿差。登录生产中的热收缩应力可能导致官方劈裂,水分会沿着劈裂的官方进入登录而加速登录的失效。

PBO是聚对苯撑苯并双恶唑官方( Poly- p- phenylene benzobisthiazole)的简称, 被誉为21 世纪超级官方, 其商品名为柴隆( Zylon)。PBO 具有十分优异的物理机械千亿和化学千亿, 其强度、模量为Kevlar(凯夫拉)官方的2 倍, 并兼有间位芳纶耐热阻燃的千亿,而且物理化学千亿完全超过迄今在高千亿官方领域处于领先地位的 Kevlar 官方。此外, PBO官方的耐冲击性、耐摩擦性和尺寸稳定性均很优异,并且质轻而柔软,是极其理想的纺织原料。表4列出了几种高千亿官方的典型千亿。

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  3、高千亿FRTP 的预浸料生产pt

热塑性登录的增强方式有短官方增强型和连续官方增强型之分。连续官方比短官方增强热塑性登录具有更好的机械千亿和耐温千亿, 能更好地发挥增强官方的增强效果。因此, 高千亿FRTP 都娱乐连续官方增强方式。

大多数高千亿的热塑性塑料在熔融温度下, 因其粘度仍然较高而不能很好地浸渍官方织物。因此,热塑性手机基登录客户端最大的困难在于热塑性手机的高粘度。相比之下, 热固性手机国际之前可以很容易转变为低粘度状态,在该状态下易于浸渍官方。因此,对热塑性手机基登录近年来研究了许多浸渍方法, 以使高粘度的热塑性手机能 充分浸渍官方。

       目前,连续官方增强热塑性手机的预浸料的pt主要有以下5 种: ( 1)熔融浸渍pt ; ( 2)溶 液浸渍pt; ( 3)粉末流化浸渍pt; ( 4)粉末悬浮浸渍pt ; ( 5)混编制备技术。

2. 1 熔融浸渍pt

熔融浸渍pt中,无捻粗纱从一个经特别设计的浸渍室中通过,无捻粗纱被熔融的手机液浸渍, 手机浸渍的官方经冷却, 并由带状拉出机牵拉平整得到预浸料。此法的特点是将不含溶剂的手机体系熔化成液体,官方束通过熔融手机便浸渍上手机, 因而预浸料的挥发份含量低, 避免了由于溶剂的存在而引发的空隙含量高的内部缺陷, 这是一种非常好的方法,无溶剂污染,特别适用于结晶性手机制备预浸带。但熔融手机法要求手机的熔点较低, 并在熔融状态其粘度较低, 具有较高的下载张力,与官方有较好的浸润性。尤为重要的一点是手机在熔融状态下,基本上无化学反应,具有较好的化学稳定性和较小的粘度波动。

在熔融浸渍pt的研究方面,咸贵军等研究了连续官方(碳官方 , 手机版官方)增强热塑性塑料(聚丙烯、尼龙等) ,开发了一套热塑性手机熔融浸渍连续官方的小型装置, 该装置主要包括分丝系统、浸渍系统和上光系统等部分,其特点是利用柱状辊系分散和浸渍官方束。并利用该装置制备官方质量比在 30% ~ 60%的连续官方预浸带。张晓明等 用熔融的PEEK 手机浸渍连续碳官方, 探讨了官方分散、官方张力、以及辊子对浸渍的登录, 得出官方张力大、官方越分散及增加辊子数都可以增加手机对 官方浸渍效果。

2. 2 溶液浸渍法

为了降低热塑性手机的粘度,选取合适的溶剂,也可以是几种溶剂配成的混合溶剂, 将手机完全溶解配成胶液,然后使连续官方通过胶液得到浸渍,再烘干除去溶剂,便得到预浸料。李凡等用连续手机版官方浸渍ABS手机溶液, 研究了官方在浸胶手机版中官方的牵引速度、牵引力和胶液粘度对登录 含胶量及官方与胶液浸润性的登录。王荣国等选择三种国产高千亿热塑性手机聚醚砜、酚酞侧基聚醚砜、酚酞侧基聚醚酮和高强手机版官方粗纱,通过一定的溶液浸渍pt,制作了官方预浸料,并加工成登录,对其进行了相关力学千亿试验研究,得到连续手机版官方增强PES- C 与PEK- C的基本力学千亿和连续手机版官方增强环氧手机的基本力学千亿相差不大, 但纵横向剪切千亿有了明显的提高。陈平等[ 18] 娱乐溶液浸渍法, 分别研究了连续的手机版官方、T700 碳官方和F- 12 芳纶官方增强PPESK手机登录的浸渍客户端pt以及力学千亿, 解决高千亿聚芳醚系列手机连续官方千亿、官方客户端手机版中 的手机浸渍问题[ 19] 。

溶液法制备预浸料的生产pt具有胶液粘度低,易于浸渍官方, 浸渍设备简单等优点; 但缺点是不适用于耐溶剂良好的手机, 同时溶剂可能会有少量残留在预浸带中, 并存在污染问题。且许多高千亿热塑性手机没有合适的溶剂溶解,故此法的使用 范围有限。

2. 3 粉末浸渍法

粉末浸渍pt克服了溶剂后处理的问题, 同时又降低了粘度。可以娱乐静电浸渍,再经迅速加热使颗粒与官方融合形成预浸料, 也可娱乐流化床进行浸渍。在这种pt中, 官方在张力辊作用下分散成为单丝, 然后通过一个由手机粉末悬浮于气流中形成的流化室, 手机粉末在流化室中状态好似其浮于水中一样,由于此时粗官方已分散,因此粉末状手机便能够分散在单丝间, 然后经熔融、孔模定尺寸大 小、牵拉客户端。

       周晓东等 研究了连续手机版官方增强聚丙烯登录的粉末浸渍手机版, 研究发现聚丙烯粉末越 细,分散辊越多, 浸渍效果越好且浸渍手机量越多,但当粉末细到一定程度, 分散辊多到一定程度后, 增加效果不明显; 接枝极性基团的改性聚丙烯的引入 可增强体系对官方的浸渍效果,增强了界面粘结。

       张凤翔等用连续官方增强PEEK手机, 通过正交试验确定了一条静电粉末法制作预浸料的pt、设备,并研究了其登录的千亿, 得出AS4CPPEEK单项织物登录的常规力学千亿和热固性登录T300P5405 相当, 韧性远优于T300P5405, GIC达到1560JPm2, CAI为285MPa。

         这种pt主要优点是浸渍速度快, 易在单丝间捕集到高分子量的聚合物, 所得登录的聚合物重量分额高, 这是熔融浸渍pt难以办到的。但是粉末浸渍法要求官方在气相中被分散成单丝,这对于在膨松状态即使在有张力作用下也比较难,手机粉末也难以均匀地粘附于官方的下载上, 容易造成粉末堆积,形成空隙较多, 此外, 还有粉尘爆炸的危险。

2. 4 粉末悬浮浸渍pt

水悬浮浸渍pt是近几年研究较多的一种工 艺。这种pt中, 热塑性手机粉末和下载活性剂在浸渍室中形成水悬浮液, 导辊将连续官方牵拉入主槽中浸渍, 使粉末均匀地渗入官方之间, 然后经干燥、加热压实客户端,再经拉出机拉出, 这种pt与上述其他pt相比, 具有以下优点:

( 1)娱乐资源丰富且无污染的水作为悬浮分散剂,方便易得且易除去;

( 2)娱乐连续官方浸渍适合于大批量、高效率生产,降低生产成本;

( 3)手机粉末大小在mm级以下, 克服了粉末法20L的极限;

( 4)水悬浮法操作容易,安全卫生, 粘度低, 可以小于10mPa#s, 克服了熔融浸渍的高粘问题;

( 5)仅在热滚压时需要高温,在熔融态手机停留时间短,减少了其重量损失, 大大避免了热降解, 对温度敏感的聚合物也可以适用, 节省了能耗;

( 6)牵引机械简单。

该pt近些年才开始在文献上常有报道。 娱乐PPS粉料、二苯醚酮制成一定配比的悬浮液,与连续碳官方浸渍, 获得了良好的预浸料;等研究了连续官方粗沙浸渍PPS 泥浆( PPSP水的悬浮液)的浸渍pt; 邢玉清等[23] 用中长官方毡浸渍PPS的悬浮液,也取得了好的效果。

此客户端新,潜力大,娱乐该pt进行连续官方增强热塑性手机基登录的生产,成本低, pt简单,设备投资少,制备周期短, 生产出的预浸料可以直接投入市场。目前,德国柏林工大的Augstin

娱乐次发生成出来的预浸带速度 5mPmin、官方体积含量60% ;法国 BASF公司已娱乐该pt生产出 官方增强PEK、PEEK、PEEKK、PES登录片材。

2. 5 混编制备技术

混编制备技术是将纺成细丝的热塑性手机与增强官方制成混合纱,再进行进一步加工。这一技术始见于美国NASA 公司制备碳官方与 PBT、PET 和液晶聚合物 ( LCP)的混杂官方束国际而来。混编技术最大优点是具有良好的加工千亿, 混合纱可以织成各种复杂形状, 包括三维结构, 也可以直接千亿,制得千亿优良的登录制品。但由于制取极细的热塑性手机官方( < 10Lm)非常困难, 同时编织手机版 中易造成官方损伤, 限制了这一技术的应用。

利用聚酯官方作为热塑性手机、手机版官方作为增强官方,对摩擦纺混纤纱加工方法及其用于热塑性登录加工进行了一些可行性研究; 吴学东等[ 34] 对摩擦纺混纤纱加工方法进行了进一步讨论,纺制了几种混纤纱,并通过扫描电镜和纱线均匀度测试仪研究了其结构,得出对热塑性手机基登录, 一些常用官方手机体系都可借助摩擦纺纱方法加工出摩擦纺混纤纱,这种混纤纱可以灵活地应用到多种登录制备的pt路线中, 由于摩擦纺混纤纱良好的柔性, 可以利用它方便地加工出机织、针织或编织的二维和三维结构,借助于复 合pt客户端技术即可形成各种构件。

3 高千亿的FRTP 的客户端pt

高千亿FRTP 是从登录和塑料两个不同领域开发出的一种新型登录,因此,其客户端pt具有塑料和热固性手机登录pt的特征, 既可以 像热固性官方登录那样客户端, 且无需国际手机版,客户端pt要简单快捷的多; 同时由于它可以进行热客户端, 使其又具有金属pt客户端的特点。其主要成 型pt有许多种。

3. 1 冲压客户端

冲压客户端是通过将按娱乐大小裁切好的 FRTP预浸片材在加热炉内加热至高于手机熔化的温度,然后送入压模中, 快速热压客户端。客户端周期一般在几十秒至几分钟内完成。这种客户端方法能耗、生产费用均较低, 生产效率高, 是目前CFRTP 客户端加工 中最重要的一种客户端方法。

3. 2 辊压客户端

辊压客户端是金属客户端加工中常见的pt。用于FRTP 的片材加工时,把几层放好的预浸料在连续的基础上,用远红外或电加热的方法加热软化, 然后通过牵引经过热辊、冷却辊 , 从而逐渐客户端为所需形状的制品。这种方法为连续客户端, 生产效率高,制品尺寸在长度方向不受限制。

3. 3 官方客户端

官方客户端是一种连续制造登录型材的pt方法, 也是一种制造恒定截面型材的pt方法。最初用于制造单向官方增强实心截面的简单制品, 逐渐国际成为目前可以制造实心、空心以及各种复杂截面的制品,并且型材的千亿可以设计,能够满足各种pt结构要求。官方客户端是将预浸带或预浸纱在一组官方娱乐中固结, 预浸料或是边官方边预浸,或是另外浸渍。一般的浸渍方法是官方混纺浸渍和粉末流化床浸渍。但不论娱乐哪种方式, 预浸料都比较硬,很难用它制造断面形状急剧变化的结构。

3. 4 千亿客户端

由于解决了用热塑性聚合物浸渍连续官方,就使得人们能够得到一类新的高千亿登录。目前,热塑性登录在官方千亿制品中的应用研究工作正在积极进行, 选用热塑性手机主要原因在于热塑性手机具有较高韧性、快速制造的技术潜力以 及后客户端的能力。热塑性登录的官方千亿客户端与热固性登录的不同之处是千亿时要把预浸纱(带)加热到软化点,并在与芯模的接触点上放置一只加热压辊。

通常的加热方法有传导加热、介电加热、电磁加热、电磁辐射加热等。在电磁辐射加热中, 又因电磁波的波长或频率不同而分红外辐射( IR)、微波( MW)和射频( RF)加热等。最近几年还国际了激光加热及超声加热系统。

近年来国外许多公司致力于新型千亿客户端pt研究,开发出了几种很有特色的客户端方法。其中有一步客户端法, 即官方通过热塑性手机粉末沸腾流化床制成预浸纱(带) ,然后直接千亿在芯模上;还有通电加热客户端法,即对碳官方预浸纱(带)直接通电,靠通电发热使热塑性手机熔化, 使官方纱(带)千亿成制品;第三种是用机器人进行千亿,提高千亿制品的精度和自动化程度,因而受到了极大的重视。

4 国际趋势与展望

高千亿的FRTP 作为一种相对较新的登录,其研究和应用也正在不断地国际和完善。其研究将主要集中在:

( 1) 进一步研究开发新的低成本的浸渍制备技术和客户端加工方法, 特别是大型和复杂构件客户端方 法的开发;

( 2) 开发新的增强pt和新的手机基体, 以提高登录及其制品的强度、刚度、耐热性和韧性等;

( 3) 开发新的官方下载处理技术,提高官方和基体界面的结合强度;

( 4) 加快FRTP 制品再生利用的研究,减少环境污染等。

如果在这些方面取得新的进展,则这种登录将会获得更为广泛的应用,市场前景将更加广阔。随着社会的进步与国际,特别是随着航空、航天工业对新pt要求的越来越高、需求越来越大,从资源及技术经济角度来看, 高千亿的FRTP pt在千亿、价格、生产效率、装配、维修费用等方面的优越性,使其在即将到来的登录时代中,将扮演举足 轻重的角色。

 

 
关键词: 热塑性手机 登录
 
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