玻纖增強熱塑性塑料，是將玻纖與樹脂熔融共混形成的。一般的複合材料的兩組分的相容性較好，複合材料的（de）性能便優越;而玻（bō）纖是無機化合物，與高分子（zǐ）樹脂相容性本身就（jiù）差，直接用做填料，會影響增強效果。為了取得與熱（rè）塑性樹脂較好的相容性，或者稱與樹脂形成較好的物理相牢固（gù）的界麵，玻（bō）纖必須經界（jiè）麵處理劑（jì）(偶（ǒu）聯劑)處理。在生產玻纖增強的塑料材料時，為了便於加工，常常加入一定劑量的（de）潤滑劑等（děng）物質。一般地，玻纖增強塑料相對於基體樹脂，相對密度能增加6-20%;強度、耐熱性等可增加0.5-3倍。

一、玻纖增強材料的特點（diǎn）

在塑料的塑化和（hé）注射過程中，玻璃纖維始終保持著固體（tǐ）狀態不（bú）發生相變，不可避免的阻礙了（le）物料的（de）流動，降低了物料的流動性。確（què）定工藝條件時要注意這些問題，采（cǎi）取相應的（de）工藝，以（yǐ）免產生充模不足、熔接痕明（míng）顯、纖維分布（bù）不均等缺陷。

玻纖增（zēng）強粒子

玻纖增強（qiáng）樹脂的收縮率一般比非增強的低1/4～1/2，且收（shōu）縮（suō）率隨料（liào）流方向的不同而有所不（bú）同，沿料流方向的收縮率小，垂直於料（liào）流方向的收縮率（lǜ）大，澆口（kǒu）處收（shōu）縮小，遠（yuǎn）離澆口部分的收縮變化（huà）大。

受玻纖長徑比在樹脂中含（hán）量以及分布等的影響，樹脂性能不穩定，給加工和產品最終表觀質量和尺寸（cùn）的均勻性帶來一定的影響（xiǎng）。玻璃纖維易浮於製品表麵，使製品表麵不光潔，影（yǐng）響（xiǎng）製品外觀。製品的表麵光澤與型腔粗糙度、工藝條件有關，提高物料（liào）和模具溫度、合理設置注（zhù）射速率和注射壓力，通常都有利於提高製（zhì）品的表麵光澤（zé）。

玻纖的加入雖然不會改變塑料的高分子結構，但會程度不同地改變塑料（liào）的物（wù）理性能：有些非吸濕性塑料加入（rù）玻纖增強（qiáng）後，會產生吸濕作用，為此，還需在成型之前進行幹燥。

二、玻纖增強材料模具設計特點分析

熱塑性增強塑（sù）料與普通塑料在產品設計及所使用（yòng）的（de）模具方麵既具有相同點（diǎn），又因增強（qiáng）材料的特性而具有一些不同點。

1.玻纖增強材料對應製品（pǐn）結構分析

塑料（liào）製品的各處壁厚都追求均勻化。製品（pǐn）的壁厚設計得均勻，就能夠控製（zhì）或克服在成型過（guò）程中因為壁厚過厚而（ér）造成的凹（āo）陷以（yǐ）及因為冷卻不均而產生的變形(因為壁厚不均造成冷卻不均（jun1）)等（děng）缺陷。對於有特殊用（yòng）途，而不能達到壁厚一致的（de）情況下，在壁厚尺寸變化部位應采用過渡尺寸，不宜（yí）驟變。

2.玻纖增強（qiáng）材料注塑（sù）模具結構分析（xī）

(1)澆口位置和數量（liàng）

模具澆口（kǒu）位置和數量設計合理，可（kě）大大（dà）降低製品收縮的不均勻性。

玻璃增強材料由於收縮的不一致，還會造成縱（zòng）、橫向強度相差近一倍，且熔接線處形成強度差的薄弱環節[3];玻纖材料製件易出現浮纖，浮纖是纖維（wéi）表現在塑（sù）膠原材表麵的現象，浮纖的程度受澆口位置的影響（xiǎng），會出現表麵顏色不均勻的現（xiàn）象，這些現象在體積較大，顏色較深(例如黑色（sè）)的（de）製件上體現較（jiào）明顯。因此設計模具時，要合理安排澆（jiāo）口數量和澆口（kǒu）位置（zhì），才能打出性能一致的製（zhì）品。

浮纖是出現在沒有進澆口的兩側，造成製品表麵顏色不均。無論怎樣調節工（gōng）藝參數，也無法改善（shàn）此現象。因此，考慮用改（gǎi）變澆口位置和數（shù）量來改善（shàn）。

加了兩個進澆口之（zhī）後，它的（de）表（biǎo）麵比原本隻有兩個進澆口的製品的表麵均勻。由此現象可以總結出，進澆口的位置和數量影響到玻（bō）纖（xiān）的眾橫（héng）取向以（yǐ）及浮纖的出（chū）現。

(2)脫模機構

由於（yú）玻纖增強材（cái）料的收縮率較低（dī），在不宜設置脫模斜度（dù）的部位應充分考慮增加脫（tuō）模力。一般的頂出采用頂杆、頂板（bǎn）或混合式。低收縮率使得包（bāo）裹型芯的力量較小，在成型時容易出現（xiàn）粘前模（mó）現象，在設計時要注意（yì）克服這一問題。以上述製品為例，在未（wèi）對模具修改前，發現製品粘前模，無論（lùn）如何（hé）調整注塑工藝（yì）條件，都很難解決這（zhè）一問題。因此，必須對模（mó）具進行修改。

型芯側麵有一（yī）排小孔（kǒng），這一方案是（shì）前期試（shì）模發現粘前模後，經過改模加（jiā）上的，原本模具側麵沒（méi）有這些小孔。當模具動模上沒有這些小孔時（shí），打出來的製品因為收（shōu）縮率小，總（zǒng）是粘在前模上，使製品難以脫模（mó）;動模上加上這些小孔，是為了加大製品對動模的黏附力，使製品跟著動（dòng）模（mó）一（yī）起走，防止製品總是粘在（zài）前模上（shàng）。

三、玻纖增強材料成型工藝特點分（fèn）析

1. 溫度

下（xià）表列出了常用玻纖增強（qiáng）材料的使用溫度。

從表1可以總（zǒng）結出：加了玻纖的材料的加工溫度一般（bān）比沒加玻纖增強的材料的使（shǐ）用溫（wēn）度高10-20℃。

2.注射工藝、保（bǎo）壓（yā）參數的設定

使（shǐ）用玻纖材料（liào）的模具，最值得注意（yì）的是注射壓力（lì）和注射速度。這兩個因素直接影響製品的表觀質量和尺寸要（yào）求。一個製品表麵存在一排亮點（diǎn），而另一個則不會存在這種現象（xiàng）。

兩（liǎng）個製品的射出工藝（yì）參數的變量隻有注射（shè）壓力。可見壓力對製品的表觀質量影響很大。注射壓力過大（dà）就（jiù）會（huì）在（zài）製品（pǐn）表麵產生亮點，減小（xiǎo）壓力。但是注射壓力小，製品的尺（chǐ）寸（cùn）就會減（jiǎn）小。因為客戶（hù）既要求表觀質量也對尺寸有偏差範（fàn）圍的控製。所以最後，也隻能再通（tōng）過修改模具來改善這個現象。

另外（wài），保壓壓力和（hé）時間（jiān）的設（shè）定可以防（fáng）止熔體倒（dǎo）流，又可（kě）以調整模（mó）腔內（nèi）熔體的密實程度。適當的保壓（yā）可以提高製品質量。文中所舉圖例，使（shǐ）用的材料是PA/GF，由於PA/GF的粘度低、流動（dòng）性（xìng）較好(容（róng）易產生倒流)，所（suǒ）以製品成型後需要提供保壓。

四、玻纖材料常見其他缺陷分析及解決方法（fǎ）

玻纖材料注塑出來的製品經常存在脆、易斷（duàn）的現象(特別是小產品)。其原因可（kě）能（néng）是玻纖材料在注塑加工過（guò）程中受損了。因而為了防止玻（bō）纖損傷及取向，應嚴格控製注射壓力（lì）與速度。

據觀察，玻纖（xiān）增強材料的製（zhì）品很容易出現熔接痕，影響熔接痕（hén）強（qiáng）度的主要因素如下：①相匯融的熔體的相容性;②相匯融處熔體的壓力。雖然相匯融處的（de）熔體的壓力可通過注塑工藝進行有效的調節;但相匯（huì）融材（cái）料的相容性受玻纖含量的影響，玻纖含量的高低及玻纖在複合材料中的分散性是決定因（yīn）素。這些因素就要在選購材料時進行處理（lǐ）了。

五（wǔ）、總（zǒng）結

目前已（yǐ）廣泛使用的纖維增強熱塑性材料有增強聚酰胺類、增強聚烯烴類、增強聚苯乙烯類、增強聚甲醛、增強PBT、增強ABS、增強PC等等。熱塑性增強材料的眾多優點，促使了應用領域的拓展，廣泛應用於汽車工業、電器、電機、紡織配件及特殊用途等。

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