玻纖增強熱塑性塑料，是將玻纖與樹脂熔融共混形成的。一（yī）般的複合材料（liào）的兩組分（fèn）的相容性較（jiào）好，複合材料的性能便優越;而玻纖（xiān）是無機化合物，與高分子樹脂相容性本（běn）身就差，直接用做填料，會影響增強效果。為了取得與熱塑（sù）性樹脂較好的（de）相容性（xìng），或者稱與樹脂形成較好的物理相牢固的界麵，玻纖必須經界麵處理劑(偶聯劑)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潤（rùn）滑劑等（děng）物質。一般地，玻纖增強塑料相（xiàng）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（qiáng）材料的特點

在塑料的塑化（huà）和注射過程中，玻璃纖維始終保持著固體狀態不發生相變，不可避免的（de）阻礙（ài）了物料的流動，降低了物料的流動性。確定工藝（yì）條件時要（yào）注（zhù）意這（zhè）些問題，采取相應的工藝，以免產生充模不足、熔接痕明顯、纖維分布不均等缺陷。

玻纖增強（qiáng）粒子

玻纖增強樹脂的收縮率一般比非（fēi）增強的低1/4～1/2，且收縮率隨料流方向的不同而有所（suǒ）不同，沿料流方向的收縮（suō）率小，垂（chuí）直於料流方向的收縮率大，澆（jiāo）口處收縮小（xiǎo），遠離澆口部分的收縮變化大。

受玻纖長徑比在樹脂中含量（liàng）以及分布等（děng）的影（yǐng）響（xiǎng），樹脂性能不穩定，給加（jiā）工和產品最（zuì）終表觀質（zhì）量和尺寸的均勻性帶來一定的（de）影響。玻璃纖（xiān）維易浮（fú）於製品表麵（miàn），使製品表麵不光（guāng）潔，影響製品外觀（guān）。製品的（de）表（biǎo）麵（miàn）光澤與型腔粗糙（cāo）度、工（gōng）藝條件有關，提高物料和模（mó）具溫度、合（hé）理（lǐ）設（shè）置注射速率和（hé）注（zhù）射壓力，通常都有利於提高製品的表麵光澤（zé）。

玻（bō）纖的（de）加入雖然不會改（gǎi）變塑料的高分（fèn）子結構，但會程度不同地改變塑料的物理性能：有些非吸濕性塑料加入玻纖增強（qiáng）後，會產（chǎn）生吸濕作用，為此，還需在（zài）成型之前進行幹燥。

二、玻纖增（zēng）強材料模具設計特點分析

熱塑性增強塑料與普通塑料在產品設計及所使用的模具方麵既具有相同點，又（yòu）因增強材（cái）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（jié）構分析

塑料製品（pǐn）的（de）各處壁厚都（dōu）追求均勻（yún）化。製品的壁厚設計得均勻，就能夠控製或克服在成型過程中因為壁厚過厚而造成的凹（āo）陷以及因為冷（lěng）卻不（bú）均而產生的變（biàn）形(因為壁厚不均造成冷卻不均)等缺陷。對於有特殊用途，而不能達到壁厚一致（zhì）的情況下，在（zài）壁（bì）厚尺寸變（biàn）化部位應（yīng）采用過渡尺寸，不宜驟變。

2.玻纖增強材料注塑模具結構分析

(1)澆口位置和數（shù）量

模具澆口位置和數量設計合理，可大大降低製品收（shōu）縮的不（bú）均勻性。

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

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（wú）論怎樣調節工藝（yì）參數，也無法改（gǎi）善此現象（xiàng）。因此，考慮用（yòng）改變澆口位置和數量來（lái）改善。

加了（le）兩個進澆口之後，它的表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（yǐ）總結出，進澆口的（de）位（wèi）置和數量影響（xiǎng）到玻纖的眾橫取向以及浮纖的出現。

(2)脫模機構

由於玻纖增（zēng）強材（cái）料的收縮率較低，在不宜設置脫模斜度的部位應充分考慮增加脫模力。一般的頂出采用頂杆、頂板或混合式。低收縮（suō）率使得包裹型芯的力量較小，在（zài）成型時容易出現粘前模現象，在（zài）設計時要注意克服這一問（wèn）題。以上述製品為例，在未對模具修改前，發現製品（pǐn）粘前模，無論如何調整注塑工藝條件，都很難解決這一問題。因此，必須對模具（jù）進行修改。

型芯（xīn）側麵有一排小孔，這一（yī）方案是前（qián）期試（shì）模（mó）發現（xiàn）粘前模後，經過改模加上的，原本模（mó）具側麵沒（méi）有這些小（xiǎo）孔。當模具動模上沒有（yǒu）這些（xiē）小孔時，打出來的製品因為（wéi）收縮率小，總（zǒng）是粘（zhān）在前模上，使製品難以脫（tuō）模;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（pǐn）跟著動模（mó）一起走，防止製品總是粘在前模上。

三、玻纖增強材料成型工藝特點分析

1. 溫度

下表列出了常用玻纖增強材料的使用溫度。

從表1可以總結出：加了玻纖的材料的加工溫度一般比沒（méi）加玻纖增強的材料的（de）使用溫度高10-20℃。

2.注（zhù）射工藝、保壓參數的設定

使用玻纖（xiān）材（cái）料的模具，最值得注意的是注射壓力和注射速度。這兩個因素直接影響製品的表觀質量和尺寸要求。一（yī）個製（zhì）品（pǐn）表麵存（cún）在一（yī）排亮點，而另一個則不會存在這種現象。

兩個製品（pǐn）的射出（chū）工藝參數的變量隻有注射壓力。可見壓力對製品的表觀質量影響很大。注射壓（yā）力過大就會在製品表麵（miàn）產生亮點，減小壓力。但是注射（shè）壓（yā）力小，製品的尺寸就會減小。因為客戶既要求表觀質量也對尺寸有偏差範圍的控製（zhì）。所以最後，也隻能再通過修改模具來（lái）改（gǎi）善（shàn）這個現象。

另外，保壓壓力和時間的設定可以防止熔體倒流，又可以調整模腔內熔體的密實程度。適當的保壓可以提高製品（pǐn）質量。文中所舉圖例，使用的材料是PA/GF，由（yóu）於PA/GF的粘度（dù）低（dī）、流（liú）動性較（jiào）好（hǎo）(容易產生倒流)，所以製品成（chéng）型後需要提供（gòng）保壓。

四、玻纖（xiān）材料常見其他缺陷分析及解決方（fāng）法

玻纖材料（liào）注塑出來（lái）的製品（pǐn）經常存在脆、易斷的現象(特別是小產品)。其原因可能是玻纖材料在注塑加工（gōng）過程中受損了。因而為了防止玻纖（xiān）損傷及取向，應嚴格控（kòng）製注射壓力與速度。

據觀察，玻纖（xiān）增強材料的製品很容易出現熔接痕，影響熔接痕強（qiáng）度的主要因素如下：①相匯融的熔體的相容（róng）性;②相（xiàng）匯融處熔體（tǐ）的壓力（lì）。雖然（rán）相（xiàng）匯融處的熔體的壓力可通過（guò）注塑工藝進行有效的調節;但相匯融材料的相容性受（shòu）玻纖含量的影響，玻纖含量的高低及玻纖在複合（hé）材料中（zhōng）的分散性是決定因素。這些因素就要（yào）在選購材料時進行處理了。

五、總結（jié）

目前已廣泛使用的纖（xiān）維增強熱塑性材料有增（zēng）強聚（jù）酰胺類、增（zēng）強聚烯烴類、增強聚苯乙烯類、增強聚甲醛、增強PBT、增（zēng）強ABS、增強PC等等。熱塑性（xìng）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（chē）工（gōng）業、電器、電機、紡織配件及特殊用途（tú）等。

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