玻纖增強（qiáng）熱塑性塑料，是將玻（bō）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，複合材料的性能便優越;而玻纖（xiān）是（shì）無機（jī）化合物，與高分子樹（shù）脂相容性本身就差，直（zhí）接用做填料，會（huì）影響增強效果（guǒ）。為了取得與熱塑性樹（shù）脂較好的相容性，或者稱（chēng）與樹脂形成較好（hǎo）的物理相牢固的界麵，玻纖必須經界麵處理劑（jì）(偶聯劑)處理。在生產玻纖增強的塑料材料時，為（wéi）了便於加工，常常加入一定劑量的潤滑劑等物質。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

在塑料的塑化和注射過程中，玻璃纖維始終（zhōng）保持著（zhe）固體（tǐ）狀態不發生相變，不可（kě）避免的阻礙（ài）了物料的流動（dòng），降低了物料的流動性。確定（dìng）工藝條件時要注意這些問題，采取相（xiàng）應（yīng）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（bō）纖增強（qiáng）粒子

玻纖增強樹脂的收縮（suō）率一（yī）般比（bǐ）非增強的低1/4～1/2，且收縮率隨（suí）料流方向的不同而有所不同，沿料流方向的收縮率小，垂直（zhí）於料流方向的收縮率大，澆口處收縮小，遠離澆（jiāo）口部分的收縮變化（huà）大。

受玻纖長徑比在樹（shù）脂中含量以（yǐ）及分布等的影響，樹脂性能不穩（wěn）定，給加工和產品最終表觀質（zhì）量和尺寸的均勻性帶來一定的影響。玻璃纖維易浮於製品表麵，使製品表麵不光潔，影響製品外觀。製品的（de）表麵光澤與型腔粗糙度、工藝條件有關，提（tí）高物料和模具溫度、合理設置注射速率和注（zhù）射（shè）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（rán）不會改變塑料的高分子結構，但會程度（dù）不同地改變塑料的（de）物理（lǐ）性能：有些非吸濕性塑料加入玻纖增強後，會產生吸濕作用，為此，還需在成型之前進行幹燥。

二、玻纖增強材料模具設計特（tè）點分析

熱塑性增強塑料與普通塑料在產品設計及（jí）所使用的模具（jù）方麵既具有相同（tóng）點，又因增強材料的特性而具有一些不同（tóng）點。

1.玻纖增強材（cái）料對應製品結構分析（xī）

塑料製品的各處壁厚都追（zhuī）求均勻化。製品的壁厚設計得均（jun1）勻，就能夠控製或克服在（zài）成（chéng）型過程中因為壁（bì）厚過厚而造成（chéng）的凹陷（xiàn）以及因為冷卻不均而產生（shēng）的（de）變形(因為壁厚不均造成冷卻不均)等缺（quē）陷。對於有特殊用途，而不（bú）能達到壁（bì）厚一致的（de）情況下，在壁厚尺寸變（biàn）化部位（wèi）應采用（yòng）過渡尺寸，不宜驟變。

2.玻（bō）纖增強材（cái）料注塑模具結構分（fèn）析

(1)澆口位置和數量

模（mó）具澆口位置和數量設計合理，可大（dà）大降（jiàng）低製品收縮（suō）的不均勻（yún）性。

玻璃（lí）增（zēng）強材料由於收縮的不一致，還會造成縱、橫向強度相差近一（yī）倍，且熔接（jiē）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（xiān）是纖維表（biǎo）現在塑膠原材表（biǎo）麵的現象，浮纖的程度受澆口位置的（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（sè）)的製件上（shàng）體現較明顯。因此設計模具時，要合理安（ān）排（pái）澆口數量和澆口位置，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（chéng）製品表麵顏色不均。無論怎樣調節工藝參（cān）數，也無法改善此現象。因此，考慮用（yòng）改變澆口位置和數量來改（gǎi）善。

加了兩個進澆口之後，它的表麵比原本隻有兩個（gè）進澆口的製品的表麵均勻。由此現象可（kě）以總結出（chū），進澆口的位置和數量影響到玻纖的（de）眾橫取向以及浮纖（xiān）的出現。

(2)脫模（mó）機構

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

型（xíng）芯側麵有一排小孔，這一方案是前期試模（mó）發（fā）現粘前模後，經過改模加上的，原本（běn）模具側麵沒有這些小孔。當模具動模上沒有（yǒu）這些小孔時，打出來的製品因為收縮率小，總是粘在前模上，使製品難以脫模;動模（mó）上（shàng）加上這些（xiē）小孔（kǒng），是為了加大製品對動模的黏附力，使製（zhì）品跟著動模（mó）一起走，防止製品總是粘在前模上。

三、玻（bō）纖增強材料成型（xíng）工藝特點分析（xī）

1. 溫度

下表列出了常（cháng）用玻纖增（zēng）強材料的使用溫度。

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

2.注射工藝、保壓參數的設定

使用玻纖（xiān）材料的模具，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（zhì）品的表觀質量和（hé）尺寸要（yào）求。一個製品表（biǎo）麵存在一（yī）排亮點，而（ér）另一（yī）個則不會存在這種現象。

兩個製品的射出工藝參數的變量隻有注射壓力。可見壓力對製品的表觀質量影響很大。注射壓力過大就（jiù）會在製品表麵產（chǎn）生（shēng）亮（liàng）點，減小壓力。但是注射壓力小，製品的尺寸就會減（jiǎn）小。因為客戶（hù）既要求表觀質（zhì）量也（yě）對尺寸有偏（piān）差範圍的控製。所以最後，也隻能再通過修（xiū）改（gǎi）模具來改善（shàn）這個現象。

另外，保壓壓（yā）力和（hé）時間（jiān）的設定可以防止熔體倒流，又可以調整模腔（qiāng）內熔體（tǐ）的密實程度。適當的保壓可以提高製品質量。文中所舉（jǔ）圖例，使用的材料是PA/GF，由於PA/GF的粘度低、流動（dòng）性（xìng）較（jiào）好(容易產生倒流)，所以製品成型後（hòu）需要提供保壓。

四、玻纖材料常見其他（tā）缺陷分析（xī）及解決方法

玻纖材料注塑出來的製品經常存在脆、易斷（duàn）的現（xiàn）象（xiàng）(特（tè）別是小產品)。其原因可能是玻纖材料在注塑加工過程中受損了。因而為了（le）防（fáng）止玻纖損傷（shāng）及取向，應嚴格控製注射壓力與速度。

據觀察（chá），玻纖增強材料的製品很容（róng）易出現熔接痕，影響熔接痕強度的主要（yào）因素如下：①相匯融的熔（róng）體的相容性;②相匯融處熔體的壓力（lì）。雖（suī）然相匯融處的熔體的壓力可通過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（bō）纖在複合材料中的分（fèn）散性是決定因（yīn）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（guǎng）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（rè）塑性增強材料的眾多優點，促使了應用領域的拓（tuò）展（zhǎn），廣泛應（yīng）用於汽車工業、電器、電機、紡織配件及特殊用途（tú）等。

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