盡管熱塑性塑料拉擠成型具有較強(qiáng)的柔韌性和抗沖擊性能、良好的抗破壞能力、損傷容限高、可補(bǔ)塑、可焊接、生物相容性好、可回收、成型時(shí)無需固化反應(yīng)、成型速度快及可以重復(fù)利用等特點(diǎn),但迄今仍未獲得普遍的商業(yè)應(yīng)用。原因在于這種工藝受到以下缺點(diǎn)的制約:如熔體黏度高、成型溫度高、基體在室溫下呈固態(tài),需要精確控制冷卻和熔體冷卻時(shí)收縮率大,產(chǎn)品質(zhì)量波動大等。
為了使熱塑性材料的拉擠成型應(yīng)用獲得更廣泛的應(yīng)用,重要的任務(wù)是開發(fā)最合適的加工工藝、降低成本和提高質(zhì)量。由于拉擠工藝本身是一種能夠經(jīng)濟(jì)的連續(xù)生產(chǎn)復(fù)合材料的典型制造工藝,并且可以實(shí)現(xiàn)自動化連續(xù)生產(chǎn)及制品的用途廣泛,所以該工藝在工業(yè)發(fā)達(dá)國家已受到普遍重視,發(fā)展速度很快。如美國專利(專利號:US5091036)以及Dr.ScottTaylor 對熱塑性復(fù)合材料的研究成果的發(fā)表,給熱塑性復(fù)合材料拉擠成型的工業(yè)應(yīng)用帶來突破性的推進(jìn)。
概括而言,從熱固性基體拉擠成型轉(zhuǎn)變到熱塑性基體拉擠成型所遇到的關(guān)鍵問題主要包括:基體在室溫下呈固態(tài)、在熔融溫度下流動性差(黏度高)和熔體冷卻時(shí)收縮率大等特點(diǎn),目前,實(shí)施熱塑性樹脂基復(fù)合材料的拉擠成型典型研究成果及其進(jìn)展可概括如下。
1、 生產(chǎn)工藝方面
由于熱塑性樹脂融體的黏度大,浸漬困難,因而改進(jìn)研究工作的關(guān)鍵點(diǎn)集中在浸漬技術(shù)方面,而不同拉擠工藝的根本區(qū)別也就在浸漬方法和浸漬工藝的差異上。通常,根據(jù)浸漬技術(shù)可把熱塑性復(fù)合材料拉擠工藝分為非反應(yīng)型拉擠工藝和反應(yīng)拉擠工藝兩大類。從目前應(yīng)用情況來看,非反應(yīng)型工藝占主體,應(yīng)用較為廣泛,相對來講也比較成熟。圖1 是采用2 種不同方式的熱塑性復(fù)合材料拉擠工藝示意圖。
熱塑性樹脂基復(fù)合材料拉擠成型工藝的過程及特點(diǎn)