“多元材料化”趋势下，长玻纤增强材料为车辆制造提供新思路

　　“多元材料化”趋势下，长玻纤增强材料为车辆制造提供新思路
　　为了满足汽车轻量化的发展需求，汽车材料逐渐从传统的单一化金属材料向“多元材料(Multi - Material)化”方向发展。所谓“多元材料化”就是在汽车制造过程中组合使用多种材料。例如车身骨架及外壳，除了原来的钢铁材料之外，还结合使用铝、镁、玻璃纤维增强复合材料等轻质材料。根据不同位置的性能要求恰当地组合选用多种材料，就能在实现优异性能的同时达到更大的轻量化效果。长玻纤增强热塑性材料就是“多元材料化”趋势下出现的一种新型车用材料。
　　长玻璃纤维增强热塑性材料（long fiber reinforced thermoplastics，简称LFT）指由长的、连续的玻璃纤维，经过特殊工艺被树脂充分浸润、再切成特定尺寸后得到的玻纤增强胶粒材料。通常玻纤长度为10到25 mm。长玻纤增强PP材料价格低廉，具有不亚于增强工程塑料的卓越性能，从而表现出高性价比优势，前景良好。
　　LFT材料制造工艺
　　传统的玻纤增强技术是将玻纤丝束在挤出机直接与树脂基料熔融混合造粒。在螺杆和料筒摩擦剪切的作用下，玻纤丝束被切碎，得到的是短玻纤增强材料。终制品中大部分玻纤的长度低于增强的临界长度，玻纤的增强能力没有充分发挥。
      
　　不同于短纤增强材料的制备，长玻璃纤维增强热塑性材料由长的、连续的玻璃纤维，经过特殊工艺被树脂充分浸润，再切成特定尺寸后得到的玻纤增强胶粒。当玻纤长度超过临界长度Lc时，LFT材料即表现出强度高、耐热性好等性能优势，可替代短纤增强热塑性复合材料。
　　但是长玻纤增强复合材料在注塑成型时存在纤维分散不均匀、纤维/树脂界面的结合不牢、产品的外观不整洁等问题。中广核俊尔自主开发的俊强?LFT材料，采用特殊的浸渍工艺生产，材料中纤维分散均匀，界面结合优异。产品主要包括20%-60%含量的长玻纤增强聚丙烯和20%-60%含量的长玻纤增强尼龙。
      
　　LFT材料性能特点
　　（1）优异的力学性能
　　长玻纤增强材料制造的制品中玻纤形成三维立体网状结构，可以承受较大的应力和载荷，有效吸收能量，从而使复合材料达到更优异的力学性能。下图为不同纤维增强复合材料的力学性能：
      
　　由上图可知，玻纤的加入可有效提高材料的力学性能，且长玻纤增强的复合材料在拉伸模量和缺口冲击等力学性能上明显优于相同玻纤含量增强的短纤增强材料。俊尔自主开发的俊强?LFT材料也具有优异的力学性能：在相同玻纤含量增强下，受到同样作用力，长玻纤增强的PP材料仅发生韧性发白，而短纤增强的PP材料发生脆性断裂。
      
　　（2）翘曲程度
　　长玻纤的加入能明显降低基体树脂的成型收缩率，但有时玻纤在基体中易产生取向不均，出现熔胶流动方向和垂直方向的收缩率差异大等问题，终导致制件翘曲变形而无法装配（如图5所示）。俊尔通过改善提高纤维与基体的界面结合力，在注塑过程中大大改善纤维取向的均匀性，明显降低材料的翘曲变形度。
      
　　（3）产品外观
　　由于玻璃纤维的加入，玻璃纤维在树脂基体中的分布较难控制，导致产品表面出现浮纤，影响产品外观。俊尔通过特殊工艺，实现了复合材料中玻纤的较好控制，使产品表面光洁，无浮纤。
      
　　LFT材料应用
　　目前，汽车部件和零配件是 LFT应用的领域，占LFT产量的80%以上，且有继续增加的趋势。在混合动力和电动车辆的组件中、发动机舱区以及其它结构材料的应用中，LFT材料都可以用来制造高度集成的部件，从而降低重量和成本。俊尔的LFT材料在作为发动机周边用材时，可在长期耐热条件下实现较高的力学性能保持率；作为汽车内饰材料时，具有低VOC、低散发性等特点。目前公司 产品得到客户广泛认可，以下是俊尔LFT材料的应用实例：
       
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