为什么福特公司用长而不是短玻纤增强PP？

 

    长玻纤改性PP是什么呢？我们一步步了解：

 

    PP作为通用塑料材料之一，具有优良的综合性能、良好的化学稳定性、较好的成型加工性能和相对低廉的价格；但是PP存在强度、模量、硬度低，耐低温冲击强度差，成型收缩大，易老化等缺点。

 

    一般说来，PP材料的拉伸强度在20M~30MPa之间，弯曲强度在25M~50MPa之间，弯曲模量在800M~1500MPa之间。因此，对其进行改性，以使其能够适应产品的需求。如今，每一种改性PP在家用电器领域和车用领域都有着大量应用。

 

 

    玻璃纤维（英文名为：glassfiber或fiberglass）是一种性能优异的无机非金属材料，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。玻璃纤维主要用途之一为复合材料的增强材料。长玻纤一般指长度超过10mm的玻纤。

 

    长玻纤增强PP塑料

 

    长玻纤增强PP塑料指含有玻璃纤维长度在10到25mm的改性PP复合材料，经过注塑等工艺形成玻璃纤维长度大于3.1mm的三维结构，英文为LongGlassFiberpolypropylene，简写为LGFPP。国内外有很多资料将长纤维增强热塑性塑料简称为LFT（即Long-fiberreinforcethermoplastic）。从材料定义看，LGFPP属于LFT的一种。

 

    作为汽车模块载体材料，该材料不仅能有效地提高制品的刚性、抗冲击强度、抗蠕变性能和尺寸稳定性，而且可以做出复杂的汽车模块制品。

 

    长玻纤增强PP的粒子形态

 

    一般为长度12毫米或25毫米，直径3毫米左右的柱状粒子。其中12mm左右长度的粒料主要用于注塑成型，而25mm左右长度的粒料主要用于压塑成型。在这种粒子中，玻璃纤维有着和粒子同样的长度，玻璃纤维的含量可以从20%到70%不等，粒子颜色可以根据客户要求进行配色。

 

    为什么福特公司用长玻纤增强PP，而不是短玻纤增强PP？

 

    为了使玻璃纤维在塑料中很好地起到提高强度的作用，必须使玻璃纤维长度大于其临界长度Lo。有关资料表明，当纤维长度小于此临界长度的纤维增强塑料受到一定载荷时，纤维就会被拔出，纤维的强度就不能得到充分发挥。临界长度Lo与具体的塑料品种有关，就玻纤增强聚丙烯而言，其Lo为3.1mm。

 

    由此表明，破坏模式主要是纤维被拔出而无法满足模块载体材料的强度要求。因此，开发应用长玻纤增强聚丙烯及其注射成型技术，就是要制备出增强玻纤长度在10mm左右的聚丙烯原料，并通过改进的注射成型工艺，保证制品中的玻纤长度在3.1mm以上。

  

 

    LFT与短纤维增强热塑性复合材料相比的优点：

 

    •纤维长度较长，明显提高制品的力学性能。

 

    •比刚度和比强度高，抗冲击性能好，特别适合汽车部件的应用。

 

    •耐蠕变性能提高，尺寸稳定性好，部件成型精度高。

 

    •耐疲劳性能优良。

 

    •在高温和潮湿环境中的稳定性更好。

 

    •成型过程中纤维可以在成型模具中相对移动，纤维损伤小。

 

    长玻纤增强PP制造工艺

 

    有三种生产工艺：GMT、LFT-G、LFT-D

 

    长玻纤增强PP应用

 

    汽车工业：前端模块、车门模块、换挡机构、电子油门踏板、仪表盘骨架、冷却风扇及框架、蓄电池托架、保险杆支架、车底防护板、天窗框架等，用于替代增强PA或金属材料。该材料在这些领域中的应用在欧洲已经得到很大推广，目前的消费量为20，000T/Y。

 

    家电行业：洗衣机滚筒、洗衣机三角支架、一刷机滚筒、空调风扇等、用于替代短玻纤增强PA、APS货金属材料。

 

    通讯、电子、电器行业：通讯电子行业的高精度接插件、点火器零组件、线圈轴、继电器基座、微波炉变压器线圈架/框架、电气连接器、电磁阀封装件、扫描仪组件等。

 

    其他：电动工具外壳、水泵或水表外壳、叶轮、自行车骨架、滑雪板、地面机车脚踏板、军用/民用安全头盔、安全鞋包头等，用于替代短玻纤增强PA、PPO等。