玻纖增強熱塑性塑料，是將玻纖與樹脂熔融共混形成（chéng）的。一般的複合材料（liào）的兩組分的相容性較好，複合材料的性能便優越;而玻纖是無（wú）機化合（hé）物，與（yǔ）高分子樹脂相容性本身就差，直接用做填料，會影響（xiǎng）增強效果。為了取得與（yǔ）熱塑性樹（shù）脂較好的相容（róng）性，或者稱與樹（shù）脂（zhī）形成較好的物理相牢（láo）固的界麵，玻纖必須經界麵處理劑(偶聯（lián）劑)處理。在生產玻纖（xiān）增強（qiáng）的（de）塑料材料時，為了便於加工，常常加入一定劑量的潤滑劑等物質。一般地，玻（bō）纖增強塑料相對於（yú）基體樹脂，相對密度能增加6-20%;強（qiáng）度、耐熱性等可（kě）增加0.5-3倍。

一、玻纖增強材料的特點（diǎn）

在塑料的（de）塑化和注射過程中，玻璃纖維始終保持著固體狀（zhuàng）態不發生相變，不可避免的阻礙了物料的流動，降低了物料的流動性。確定工藝條件時要注意這些問題，采（cǎi）取相應的工藝，以免產生充模不足、熔接痕明顯、纖維分布不（bú）均等缺陷。

玻纖（xiān）增強粒子

玻纖增強樹脂（zhī）的收（shōu）縮率一般比非增強（qiáng）的低1/4～1/2，且（qiě）收縮率隨料流（liú）方向的不同（tóng）而有所不同，沿料流方向的收縮率（lǜ）小，垂直於料流方向的收（shōu）縮率大（dà），澆口處收縮小，遠離澆口部分（fèn）的收縮變化大。

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

玻纖的加入雖（suī）然不會改（gǎi）變塑料的高分（fèn）子（zǐ）結構，但會程度不同地改（gǎi）變塑料的物理性能（néng）：有些非吸濕（shī）性塑（sù）料（liào）加入玻纖增強後，會產生吸濕作用，為此，還需在成型之前進行幹燥。

二（èr）、玻（bō）纖（xiān）增強材料模具設計特點分析

熱（rè）塑性增強塑料與普（pǔ）通塑料在產品設計及所使用的模具方（fāng）麵既具有相同點，又因增強材（cái）料的特性而具有一些（xiē）不同點。

1.玻纖增強材料對應製品結構分析

塑（sù）料製品的各處壁厚都追求均勻化。製品（pǐn）的壁厚設計（jì）得均勻，就能夠控製或克服在成型過（guò）程（chéng）中因為壁厚過厚而造成的凹（āo）陷以及因為冷卻不均而產生的變形(因為壁厚不均造成冷（lěng）卻不均)等缺陷。對（duì）於有特殊用（yòng）途，而不能達到壁厚一致的（de）情況下（xià），在壁厚尺寸變化（huà）部位應采用過渡尺寸，不宜驟變（biàn）。

2.玻纖（xiān）增強材料（liào）注塑模具結構分析

(1)澆口位置和數量

模具澆口位置和數量設計合理，可大大降低製品收縮的不（bú）均勻性。

玻璃增強材料（liào）由於收縮的不一致，還會造成縱、橫向強（qiáng）度相差近（jìn）一（yī）倍，且熔接線（xiàn）處形成強度差的薄弱（ruò）環節（jiē）[3];玻纖材料製件易出現浮（fú）纖（xiān），浮纖是纖維表現在塑膠原（yuán）材表麵的現象，浮纖的程度受澆口位（wèi）置的影響，會出現表麵顏色不均勻的現象，這些（xiē）現象（xiàng）在體積較大，顏色（sè）較深(例如黑色)的製件上體現較明顯。因（yīn）此設計模（mó）具時，要（yào）合理安（ān）排澆口數（shù）量和澆口位置，才能打出性能一致的製品。

浮纖是（shì）出現在沒有進澆口的（de）兩側，造成製品表麵顏色不均（jun1）。無論怎樣（yàng）調節工藝參數，也無法改善此現象。因此，考慮用（yòng）改（gǎi）變澆口位置和數量來改善。

加了兩個進澆口之後，它的表麵比（bǐ）原本隻有兩個（gè）進澆（jiāo）口的（de）製品的（de）表麵均（jun1）勻。由此現（xiàn）象（xiàng）可以（yǐ）總結出，進澆口的位置和數（shù）量影響到玻纖的眾橫取（qǔ）向以及浮纖的（de）出（chū）現。

(2)脫模機構

由於玻纖增強材料的收縮率（lǜ）較低，在不宜設置脫模斜度的部位應充分考（kǎo）慮（lǜ）增加脫模（mó）力。一般的頂出采（cǎi）用頂杆、頂板或混（hún）合式。低收縮率使（shǐ）得包裹（guǒ）型芯的力量較小，在成型時容易出現粘前模現象，在設計（jì）時要注意（yì）克服（fú）這一問題。以上述製品為例，在未對模具修改前（qián），發現製品粘前模，無論如何調整注塑工（gōng）藝條件，都很難解決這一問題（tí）。因此（cǐ），必須對模具進（jìn）行修改。

型（xíng）芯側麵有一（yī）排小孔，這一方案是前期試（shì）模發現粘前模後，經過改模加上的，原本模具側麵沒有這些小孔。當模具動模上沒有這些小孔時，打出（chū）來的製品因為收（shōu）縮率小，總是粘（zhān）在前模上，使製品難以脫模;動模上加上（shàng）這（zhè）些小孔，是為了加大製品對動模（mó）的黏附力，使製品跟著動模一起走，防止製品總是粘在前模上。

三、玻纖增（zēng）強材料成型工藝特點分（fèn）析

1. 溫度

下表列出了常用玻纖增強材料（liào）的使用溫度。

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

2.注射工藝、保壓參數的設定

使用玻纖材料（liào）的模具，最值得注意的是注（zhù）射壓（yā）力和注射（shè）速度。這兩個因素直接影響製品的表觀質量和尺寸要求。一個製品表（biǎo）麵存在一排亮點，而另一個則不會存在（zài）這種現象。

兩個製品的射出工藝參數的變量隻有注射壓力。可見壓力對製品（pǐn）的表觀質量影響很大。注射壓力過大（dà）就會在製品表麵產生亮點（diǎn），減（jiǎn）小壓力。但是注射（shè）壓力小，製品的尺（chǐ）寸就會減小。因（yīn）為客戶既要求表觀質量也對尺（chǐ）寸（cùn）有偏差範（fàn）圍的控製。所（suǒ）以最後，也隻能再通過修改模具來改（gǎi）善這個現象。

另外，保壓壓力和時間的設定可（kě）以防止熔體倒（dǎo）流，又可以調整模腔內熔體的密實程度。適當的（de）保壓可以（yǐ）提（tí）高製品質量。文中（zhōng）所舉圖例，使用的材料是PA/GF，由於PA/GF的粘度低、流動性較好(容易產生倒流)，所以製品成型後需要提供保壓。

四、玻纖（xiān）材料常見其他缺陷分析及解決方法

玻纖材料注塑出來的製品經常存在脆、易斷的（de）現象(特（tè）別是小產品)。其原（yuán）因可能是玻纖材料在注塑（sù）加（jiā）工過程中受損了。因而為（wéi）了防止玻纖損傷及取向，應嚴格控製注射壓力與（yǔ）速度。

據觀察，玻纖增強材料的（de）製品很容易（yì）出現熔（róng）接痕，影響熔接痕強度的主要因（yīn）素（sù）如下：①相匯融的熔體的相容性（xìng）;②相匯融處熔體的壓力（lì）。雖然相（xiàng）匯融處（chù）的熔體的壓力（lì）可通過注（zhù）塑工（gōng）藝（yì）進行有效的調（diào）節;但相匯融材料的相（xiàng）容性受玻纖含量的影響，玻纖含量的高低及（jí）玻纖在複合材料中的分散（sàn）性是決定因素。這些因素就要在選購材料時進行處理了。

五、總結

目前已廣泛（fàn）使用的纖維增強熱塑性材料有增強聚（jù）酰（xiān）胺類、增（zēng）強聚烯烴類、增強聚苯乙（yǐ）烯類（lèi）、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（de）拓展，廣泛（fàn）應用於汽車工業、電器、電機、紡織配（pèi）件及特殊用途等。

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