含有增強材料的塑膠,是一種重要的高分子複合材料。增強塑膠分增強熱固性塑膠和增強熱塑性塑膠兩類,以熱固性為主。

  採用的熱固性樹脂有:不飽和聚酯、酚醛樹脂、環氧樹脂、有機矽樹脂、醇酸樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂;採用的熱塑性樹脂有:聚醯胺、氟樹脂、聚碳酸酯、聚碸、丙烯酸類樹脂(丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯類的聚合物)、聚甲醛、ABS樹脂、聚乙烯和聚丙烯等。所用增強材料有金屬材料、非金屬材料和高分子材料,三者均以纖維狀材料為主。常用的的增強纖維有玻璃纖維、碳纖維、石棉纖維、硼纖維和芳香族聚酰胺纖維。增強材料具有較高的強度和模量。樹脂具有許多固有的優良物理、化學(耐腐蝕、絕緣、耐輻照、耐瞬時高溫燒蝕等)和加工性能。樹脂與增強材料復合後,增強材料可以起到增進樹脂的力學或其他性能,而樹脂對增強材料可以起到粘合和傳遞載荷的作用,使增強塑料具有優良性能(見表)。

一些未增強和增強的塑料的性能

  偶聯劑 為瞭提高樹脂與增強材料的粘接能力,有些增強材料在使用前需用偶聯劑進行表面處理。不同樹脂和增強材料選用不同的偶聯劑。以玻璃纖維為例,所用偶聯劑主要有鉻絡合物和矽烷兩類。常用的鉻絡合物為甲基丙烯酸氯化鉻絡合物(又稱沃蘭),它的一端與含矽烷醇基的玻璃纖維(玻璃

)作用,即:    

   

 

另一端可與環氧樹脂、聚酯和酚醛樹脂等反應,從而起粘接樹脂和玻璃纖維的作用。乙烯基三乙氧基矽烷也是常用的矽烷偶聯劑,它與玻璃纖維的作用同沃蘭類似。

  成型方法 按成型壓力低於或高於7MPa可分為低壓法和高壓法;按工藝特點則可分為手糊成型、層壓成型、模壓成型、註射成型和纏繞成型等。手糊成型又稱接觸成型,即先在表面塗有脫膜劑的模具上,噴塗一層樹脂,然後鋪上一層增強材料,每鋪一層排除氣泡一次,直至所需厚度,即進行固化處理,然後脫模整修。這種成型方法的優點是可以用於制造大型制品,設備及操作簡單;缺點是生產效率低,制品精確度較差。纏繞成型主要用於貯罐、大型管道和耐壓容器等的制造。工藝過程是將浸有樹脂的纖維(或織物)有規則地纏繞在相當於制品外形的芯模或內襯上,然後加熱固化成型。根據制法和用途的不同,芯模分為不可卸式金屬芯模、可卸式金屬芯模、可敲碎式芯模(用石膏、石英砂、石蠟或陶土制成)、橡皮袋芯模(用壓縮空氣吹脹的橡皮袋)和組合芯模(金屬-橡膠、金屬-石膏等)。凡用芯模作為內襯以提高制品強度或氣密性的,可以采用不可卸式芯模。