LFRT的特性
在設計要求高剛性併兼備超高韌性的構件時,LFRT—-長玻纖增強熱塑性塑膠---絕對是具最佳性價比的選擇。
比起常用的短玻纖增強塑膠,長玻纖增強塑膠的彎曲模量提高了兩倍,衝擊強度增強了四倍,並可在-30℃的環境下保持不變。LFRT能夠滿足大範圍終端用戶的需求,又因其製品的高硬度、輕量化、防腐、低成本及優異的加工性可以適應各種複雜結構的產品使其成為替代金屬的最優選擇。
與其它類型增強材料比,其卓越性能主要表現在以下方面:
● 獨有的無取向的纖維網路結構使材料高低溫度條件下及高低溫高頻交變的環境中的高力學性能保持性;
● 優異的抗衝擊性能, 高模量、高強度、低翹曲、與金屬相近的熱膨脹係數;
● 各向同性,低收縮率,低蠕變,高尺寸穩定性;
● 優異的耐磨和耐疲勞性;
● 優異的耐化學性;
● 優異的表面光潔度。
● 優異的成型加工性能:高流動,易脫模,對螺桿傷害低
LFRT的發展概況
早在20世紀80年代,歐美國家就提出了LFRT(或稱LFT,LFC等)的概念。但是,由於當時的纖維浸漬技術以及長纖維粒料的注塑、模壓成型工藝及生產設備相對落後,再加上當時人們在熱塑性塑膠的短纖增強、填充及其他改性技術的研究及套用方面取得了很大的進步,從而導致對LFRT技術的研究進步緩慢。
20世紀90年代中期,隨著汽車工業的快速發展,以及人們對環保及節能意識的增強,汽車輕量化開始成為新型汽車的發展趨勢。汽車工業的這一發展趨勢使得人們再次將注意力轉向LFRT 的研究和開發上來,一些世界級的公司紛紛開發出了一系列長纖維增強熱塑性塑膠材料以及相應的製備工藝和設備,分別擁有自己的核心智慧財產權。
Azdel 和quadrant 攻克了玻纖氈浸漬和批量生產設備方面的技術難題,生產出了GMT(玻璃纖維氈增強熱塑性複合材料) 片材;Ticona、RTP和Sabic 攻克了長玻纖浸漬和浸漬模頭的設計難題,生產出了LFRT粒料;GE塑膠於2001年底收購了世界上最大的工程熱塑性塑膠摻混物生產商――日本川崎制鋼公司的LNP 工程塑膠公司, 從而增強了GE 工程塑膠的摻混物業務。同時,GE與PPG工業公司共同組建了Azdel 公司以開展LFRT 業務;Krauss Maffei 和Dieffenbacher解決了螺桿結構和快速壓機的技術難題,分別在LFRT 直接注塑和直接模壓成型等技術方面取得了突破性進展。在2001~2003 年的短短3 年時間內,Dieffenbacher 就賣出了30 多條LFRT直接模壓成型生產線,這些生產線分別為Skoda、Polo、Passat、Touran、Golf、Mercedes A/E-Class、Smart、BMW、Fiat Stilo 等車型生產出了保險槓、儀錶板和車底板護板等部件。
環保、節能、汽車輕量化成為LFRT快速發展的主要動力。在2002年時,LFRT的產量就達到6萬噸/年,(其中PP占到56%、PA占到32%,從地區分布看,歐美占到了總量的92%),並保持30%左右的增長率,2006僅歐洲的用量就接近14萬噸,經過近幾年的快速發展、亞州的比重也有了明顯的提高。
LFRT 長玻纖增強熱塑性塑膠的套用領域
LFRT已成功套用於以下行業:
汽車工業:前端框架、車身門板模組、儀錶盤骨架、冷卻風扇及框架、蓄電池托架、保險槓骨架、座椅骨架、發動機罩殼、腳踏板、擋泥板、備用輪胎架等幾十多種。
家電行業:洗衣機滾筒、葉輪、洗衣機三角支架、空調導風扇等,用於全面取代短纖增強PA、ABS材料或金屬材料。
機電行業:導流管扇葉和電機過濾器罩、風葉/同軸氣缸離合器輔助件/高承載力、高揚程潛水電機、水泵/止推軸承、導軸承/機車導軌、真空泵、壓縮機轉子、線圈軸等。
通訊電子電器行業:通訊、電子行業高精度接外掛程式/點火器零組件、繼電器基座/微波爐變壓器線圈架、框架/電氣聯結器、繼電器、電磁閥封裝件/掃瞄器組件等。
石油化工:防腐耐磨部件、平台格柵、過濾機、反應器內件等。
其他:電動工具外殼、腳踏車骨架、滑雪板、地面機車腳踏板、民用安全鞋頭、安全頭盔、水泵外殼及葉輪等等。