LFT介紹、成型工藝及應(yīng)用

1、LFT概念及發(fā)展歷史 LFT是Long-fiber reinforce thermoplastic的簡稱,中文譯為長纖維增強熱塑性塑料; 早在20世紀80年代，歐美國家就提出了LFT的概念。只是，由于當(dāng)時的纖維浸漬技術(shù)以及長纖維粒料的注塑、模壓成型工藝及生產(chǎn)設(shè)備相對落后，再加上當(dāng)時人們在熱塑性塑料的短纖增強、填充及其他改性技術(shù)的研究及應(yīng)用方面取得了很大的進步，從而導(dǎo)致對LFT技術(shù)的研究進步緩慢。 20世紀90年代中期，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，以及人們對環(huán)保及節(jié)能意識的增強，尤其是能源危機、石油漲價，促使汽車輕量化成為新型汽車的發(fā)展趨勢，也使得人們再次將注意力轉(zhuǎn)向到了FT 的研究和開發(fā)上； 環(huán)保

2、、節(jié)能、汽車輕量化環(huán)保、節(jié)能、汽車輕量化成為LFT快速發(fā)展的主要動力 在2002年時，LFT的產(chǎn)量就達到6萬t/y,（其中PP占到56、PA占到32，從地區(qū)分布看，歐美占到了總量的92），并保持30%左右的增長率，2006僅歐洲的用量就接近14萬t了，經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展、亞州的比重也有了明顯的提高。LFT的成型工藝及主要成品長纖維經(jīng)過專用的模具浸漬專用的樹脂體系，得到被樹脂充分浸潤的長條，然后根據(jù)需要切成需要的長度采用最多的基體樹脂是PP、其次是PA、也有使用PBT、PPS、SAN等樹脂的，只是針對不同的樹脂需要使用不同的纖維，才以達到較好的效果；根據(jù)最終用途不同，成品可以是長條的、也可以是

3、帶狀的、一定寬度的板子，甚至可以是棒狀的、直接用于取代熱固性產(chǎn)品。 LFT的主要特點及優(yōu)勢主要特點： 纖維在制品中的長度遠高于雙螺桿擠塑工藝生產(chǎn)的，若采用專用注塑機、這種優(yōu)勢會更加明顯； 增強的制品具有優(yōu)異的力學(xué)性能、尤其是沖擊強度，要比一般制品高出一倍； 制品的玻纖含量可控制得相當(dāng)高（有的高達80%），使得制品具有很好的強度和剛性、可替代金屬材，用于汽車、船舶、建筑和專用工具等； 與GMT材料比、具相對簡單的生產(chǎn)工藝、并有更簡單的成型工藝，這也是近年LFT快速增長、GMT相對下的原因之一； 就量與金屬材料相比，LFT具有一定的優(yōu)勢：- 質(zhì)量較輕、比強度高 - 易加工，成型效率高、成品率高-

4、不易被腐蝕 LFT制品具有優(yōu)異的綜合性能 優(yōu)異的抗沖擊性能。對于聚丙烯和尼龍基體的LFT粒料而言，由于其模壓產(chǎn)品中的纖維最長，因而其抗沖擊性能最好。另外，其注塑成型的產(chǎn)品的抗沖擊性能明顯高于短纖維粒料的注塑成型產(chǎn)品； 纖維含量高、使之具有低收縮率和高的尺寸穩(wěn)定性（低蠕變）； 在 惡劣溫度條件下、具大高力學(xué)性能保持性； 高模量、高強度、低翹曲、與金屬相近的熱膨脹系數(shù) 以下是我們研發(fā)中測試纖維時的性能對比（由于樹脂體系和注塑機是普通的，LFT的性能并沒有得到充分的發(fā)揮、與我們客戶做的LFT還有一定的差距）：LFT-PP的性能LFT-PA6的性能LFT-PA66的性能LFT-PBT的性能比較LFT-

5、PET的性能比較LFT具有更好的性能從以上對數(shù)據(jù)可以看出，LFT具有更好的性能、尤其是沖擊強度，若采用專用注塑機制樣、性能還將有大幅度的提高；LFT性能好的主要原因之一是LFT中纖維的保留長度明顯優(yōu)異雙螺桿擠生產(chǎn)的產(chǎn)品，使之抗沖擊性能好；LFT中的纖維保留長度好、而且分散均勻。LFT制品中纖維保留長度與性能對比LFT的成型設(shè)備 采用普通的注塑機成型，但性能難于得到充分的發(fā)揮； 采用專用的注塑機成型（如日本制鋼所研發(fā)的），由于螺桿作了較大的改進，纖維在成品中的長度均勻性好，相應(yīng)的性能也更好一些； Krauss Maffei 和Dieffenbacher在解決了螺桿結(jié)構(gòu)和快速壓機的技術(shù)難題后，分別

6、在LFRT 直接注塑和直接模壓成型等技術(shù)方面取得了突破性進展。在20012003 年的短短3 年時間內(nèi)，Dieffenbacher 就賣出了30 多條LFT直接模壓成型生產(chǎn)線，這些生產(chǎn)線分別為Skoda、Polo、Passat、Touran、Golf、Mercedes A/E-Class、Smart、BMW、Fiat Stilo 等車型生產(chǎn)出了保險杠、儀表板和車底板護板等部件。 LFT與GMT比較 GMT發(fā)展歷史比較長，工藝也比較成熟，但設(shè)備較大、投資也比較多，后期成型以模壓為主、相對比較單一； LFT的研發(fā)相對要晚一些，但發(fā)展很快，主要是設(shè)備相對簡單、初期投資相對低； 采用LFT生產(chǎn)的成品可

7、以是不同長度的粒料、也可以是帶子、可卷繞的片材、圓棒（直接用于替代熱固性產(chǎn)品）等； LFT后期成型的手段較多、可注塑、模壓、纏繞等。 2000 年開始，GMT 銷量的增長趨勢開始停止，甚至出現(xiàn)了下降的趨勢。與此相反，LFRT 粒料及其直接成型的LFRT-D 的需求量卻快速增長。LFT與普通長纖增強制品的比較 LFT是采用長纖維增強的，但與采用雙螺桿擠塑工藝改性樹脂的長纖維有很大差異，主要表現(xiàn)在以下方面：LFT用的紗、對生產(chǎn)的工藝性要求很高，能生產(chǎn)此類纖維的廠家較少；而雙螺桿擠塑用的長纖維相對簡單，極大多數(shù)廠家都能生產(chǎn)；纖維在成品中的分散狀況有很大差異、導(dǎo)致它們的性能和用途也有很大的差異；LFT

8、的力學(xué)性能要好得多、主要用于高強度的結(jié)構(gòu)件。LFT制品的主要應(yīng)用替代金屬材料、用于生產(chǎn)汽車零部件，如保險杠、儀表板和車底板護板等部件 ；用于生產(chǎn)高性能的建筑材料及輔助工具；用于家用電器方面經(jīng)過特殊處理、也可發(fā)泡成裝飾用的隔熱材料、取代GMT加入到回收樹脂中、提高制品的力學(xué)性能；LFT應(yīng)用案例一（汽車離合器）LFT應(yīng)用于汽車的部件長纖維增強聚丙烯被用于轎車的發(fā)動機罩、儀表板骨架、蓄電池托架、座椅骨架、轎車前端模塊、保險杠、行李架、備胎盤、擋泥板、風(fēng)扇葉片、發(fā)動機底盤、車頂棚襯架等 ；長纖維增強的PA，被進一步擴展到引擎蓋內(nèi)，因為LFT-PA 不僅硬度高、重量低，而且高玻纖含量使其熱膨脹系數(shù)幾乎與金屬相同，能承受引擎帶來的高溫。 LFT在歐洲汽車中的應(yīng)用情況（歐洲熱塑性復(fù)合材料聯(lián)盟統(tǒng)計）生產(chǎn)LFT產(chǎn)品的關(guān)健合理的生產(chǎn)工藝線、尤其是模具和?？诘?/p>