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        LFT-D發展概況及應用實例

        放大字體  縮小字體 發布日期:2014-02-26  來源:復材應用技術網  瀏覽次數:155


        1 概 述

        1.1 簡介

          LFT-D是英文Long.Fiber Reinforce Thermoplastic In Direct Processing的縮寫,中文可譯為長纖維增強熱塑性塑料直接成型技術。

               1.2 工藝特點

          相較于GMT和LFT-G這兩種依賴于半成品板材或粒料的生產工藝,LFT-D技術則是直接利用聚合物母粒和玻璃纖維進行日常生產,省去了制板或造粒的中間過程,降本的同時使得制品在原材料的選擇上更為便捷和實用。

          聚合物粒料可根據產品需求及生產中發生的不良狀況進行快速調整和轉換,增強所用纖維可依照機械性能需要改變配方含量和長度,對于整車廠提出的某些特殊物理性能和某些特殊特性,如熱穩定性、阻燃性、耐熱老化性、著色性、耐吸水性等,則可通過直接在線添加其他改性助劑改善最終制品性能。針對不同需求的產品,LFT-D生產工藝將獲得其獨一無二的材料配方,且能適應絕大多數制件的性能要求。

               1.3 工藝過程

          LFT-D典型的工藝過程是聚合物粒料和助劑被輸送到計量與供料單元中,該單元根據初始程序設定確保按設計的比例供料。按比例計量的原料進入雙螺桿擠出機進行塑化、混合,其熔融聚合物通過一個薄膜模頭形成類似瀑布的聚合物薄膜,直接進入雙螺桿擠出機的開口處。玻璃纖維則通過特別設計的紗架,經過預熱、分散等程序被引入到聚合物薄膜的上方,與薄膜匯合一同進入到第二級雙螺桿擠出機中,進行玻璃纖維浸漬、切割、混合,形成連續料塊,由雙螺桿玻纖塑料混合擠出機前端的切割刀具切割成符合制品成型面積的料塊,傳送帶傳送之適當位置,然后送入模具中低溫成型,整個過程一般為30~50秒,相較于GMT成型具有極大的加工成本優勢。見圖1。
        LFT-D生產線


        2 LFT-D特點及優勢

        2.1 性能特點

          (1)輕質高強。LFT的密度為1.1g/cm3左右,僅為鋼材的1/5~1/7,拉伸強度50~120MPa,彎曲強度90~120 MPa;
          (2)熱性能。一般塑料的使用溫度為50~100℃,使用玻璃纖維增強后,可提高到100℃以上,一些特殊的LFT使用溫度甚至可提高到200℃以上;線膨脹系數比未增強的塑料低25%~50%,導熱系數為0.3~0.36W/(m·K),與熱固性復合材料十分相近;
          (3)耐化學腐蝕性。該特性主要由基體材料的性能決定,熱塑性樹脂的種類很多,每種樹脂都有自己的防腐特點,因此,可以根據LFT的使用環境和介質條件,對基體樹脂進行優選;
          (4)良好的介電性能。LFT不反射無線電波,透過微波性能良好。在LFT中加入導電材料可改善其導電性能,防止產生靜電。
          作為與GMT同期競爭的新的工藝技術,LFT-D制品在很大程度可媲美GMT所帶來的極佳應用性能。
        LFT制品

        表1為某GMT板材和LFT制品的物理性能對照表,從兩者的性能對比可以看出兩種復合材料的物理性能各有優劣之處,GMT制品的主要優勢在于其優異的耐沖擊性能,LFT-D制品的優勢則在于制品具有較好的韌性,同時可用較低成本實現滿足實際市場需求的優異性能。
          目前已有研究表明,在原料聚合物母粒中適當加入補強編織物,可使LFT制品機械性能顯著提高,尤其是懸臂梁沖擊強度。

         
         
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