歐盟和德國對森林資源的保護(hù)和對制造汽車用材料回收率的要求逐步提高,從上世紀(jì)90年代初期,德國開展了大量關(guān)于麻纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的研究,期望麻纖維增強(qiáng)復(fù)合材料能取代木材纖維或玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在某些汽車部件中的應(yīng)用,以滿足法規(guī)對回收率的要求。目前,某些研究成果在汽車內(nèi)襯件制造中得到廣泛應(yīng)用,并已開始用于汽車外部部件。
熱塑性樹脂基體
熱塑性復(fù)合材料優(yōu)異的抗沖擊性能和抗損傷能力均來自熱塑性樹脂基體的韌性,而復(fù)合材料的抗環(huán)境能力、耐化學(xué)藥品能力、耐水性等也均依賴于熱塑性樹脂基體。
聚合物樹脂的熔融黏度、加工溫度及加工窗口是熱塑性復(fù)合材料的主要工藝參數(shù)。其中,聚合物的熔融黏度是最為重要的成型工藝參數(shù),它決定著成型工藝狀態(tài)和產(chǎn)品性能。若樹脂熔融黏度過低,樹脂基體的過渡流動將導(dǎo)致不能很好的覆蓋纖維,樹脂含量過低,影響復(fù)合材料的性能;若樹脂熔融黏度過大,在成型過程中流動性不好,不能很好的浸潤纖維,限制了纖維在成型過程中的相對移動和氣體排出,增大了成型的固結(jié)壓力。成型溫度是熱塑性復(fù)合材料的另一個重要工藝參數(shù)。通常,熱塑性樹脂的成型溫度不超過420℃,過高的成型溫度會給成型工藝帶來很大困難。
目前較常用的熱塑性樹脂基體有聚丙烯( PP) 、聚乙烯( PE) 、聚苯乙烯( PS) 、聚氯乙烯( PVC) 、聚酰胺( PA) 、聚甲醛( POM) 、聚醚醚酮( PEEK)等。
加工方法
在進(jìn)行復(fù)合材料的生產(chǎn)時,成型方法的選擇必須同時滿足材料性能、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益等基本要求。如:產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)及尺寸大小、工藝設(shè)備條件、產(chǎn)品批量、經(jīng)濟(jì)效益等。作為天然纖維,麻纖維熱塑性復(fù)合材料的加工方法有:模壓成型、層壓成型、注射和擠出成型、樹脂傳遞模塑成型等幾種工藝。除此之外,還可以用麻纖維、麻紗線、麻機(jī)織布作為增強(qiáng)體,以接觸成型法、纏繞法、擠壓法等生產(chǎn)出不同性能的樹脂基復(fù)合材料。