連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料CFRT的難點(diǎn)
時(shí)間:2018年09月25日來(lái)源:本站原創(chuàng)作者:jzfrp點(diǎn)擊:次
玻璃纖維原料豐富，成本低廉，又有相當(dāng)高的強(qiáng)度，是很好的增強(qiáng)材料。玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹脂--玻璃鋼早就被應(yīng)用于很多領(lǐng)域，玻璃鋼管道不僅大量應(yīng)用于城鄉(xiāng)給排水，并大量應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，是石油天然氣領(lǐng)域內(nèi)最早成功應(yīng)用的非金屬管道。其中一部分是短纖維增強(qiáng)（離心成型），一部分是連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)（纏繞成型）。
但是玻璃鋼管是有缺點(diǎn)的，主要是熱固性樹脂韌性差，對(duì)于損傷的容忍性差[1]，通常也不能制造成可盤卷的連續(xù)長(zhǎng)管(國(guó)外有可盤卷的連續(xù)玻璃鋼管，但是不普及)。此外，玻璃鋼不能回收再利用。所以各國(guó)都在積極探索開發(fā)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料產(chǎn)品，包括CFRT-RTP。
開發(fā)玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的難點(diǎn)在如何使熱塑性塑料與玻璃纖維結(jié)合。玻璃纖維是脆性的硅酸鹽材料，玻璃纖維絲表面又是粗糙多缺口的，容易產(chǎn)生微裂紋。玻璃纖維絲的耐磨性，耐折性，耐扭轉(zhuǎn)性都較差。所以玻璃纖維必須預(yù)先經(jīng)過(guò)浸漬(impregnate)，把玻璃纖維絲包覆在高分子材料中，避免玻璃纖維之間發(fā)生內(nèi)摩擦和玻璃纖維的曲折，避免表面吸附水后加速微裂紋的擴(kuò)展，避免受到腐蝕。熱固性樹脂在聚合前是低黏度的液態(tài)，所以浸漬玻璃纖維不困難，但是，熱塑性塑料在熱熔態(tài)也是高黏度的，因此難以用于浸漬玻璃纖維。
國(guó)內(nèi)有的企業(yè)探索過(guò)直接用沒(méi)有預(yù)浸漬的玻璃纖維線（無(wú)捻粗紗）纏繞在熱塑性塑料芯管上再覆蓋外層熱塑性塑料制造增強(qiáng)熱塑性塑料管RTP（類似制造鋼絲直接纏繞增強(qiáng)RTP工藝）�；蛘呦劝褯](méi)有預(yù)浸漬的玻璃纖維線與聚乙烯共擠成增強(qiáng)帶再纏繞制管（類似制造芳綸纖維帶纏繞增強(qiáng)RTP工藝），結(jié)果制成的RTP性能不高且不穩(wěn)定。分析原因就是沒(méi)有良好預(yù)浸漬的玻璃纖維絲在制造和應(yīng)用過(guò)程中因?yàn)榛ハ嗄Σ粱虬l(fā)生曲折而斷裂破壞。（玻璃纖維絲的生產(chǎn)時(shí)是做過(guò)表面處理的，通常涂覆浸潤(rùn)劑使原絲滑潤(rùn)，消除靜電，減少水分侵蝕，并通過(guò)偶聯(lián)劑使玻璃纖維和合成樹脂的界面能夠粘合。但是這種表面處理是不能代替預(yù)浸漬的。
