熱塑性塑料由于線膨脹系數(shù)較大、尺寸穩(wěn)定性較差、剛性、耐疲勞性和某些機械強度尚不能滿足結(jié)構(gòu)材料的要求,大多數(shù)作為通用材料。為了改善上述性能50年代美國首先用玻璃纖維增強尼龍并獲得成功,但發(fā)展較慢,直到60年代中期,美國和西歐才大規(guī)模生產(chǎn)各種玻纖增強塑料(用玻璃纖維增強的熱塑性塑料簡稱熱塑性玻璃鋼 )。進入80年代纖維增強熱塑性塑料的生產(chǎn)速度迅速增長,1981年日本熱塑性玻璃鋼的產(chǎn)量約40000—50000噸,并且每年以20%的比例在增長。
熱塑性塑料都可以用玻璃纖維增強,但增強效果因塑料不同而有差異,對尼龍的增強效果最為顯著,對于聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂、聚丙烯、聚乙烯、ABS等的增強效果也很突出。玻璃纖維增強熱塑性塑料具有以下明顯的特點:力學性能在不同程度上得到提高,如機械強度、耐疲勞強度、彈性模量、耐蠕變性能、減震性、破損安全性等;熱性能得到提高,如熱變形溫度增大、熱膨脹系數(shù)下降、熱傳導率增大;尺寸穩(wěn)定性得到提高,由于成型收縮率減小、受熱變形小,所以尺寸穩(wěn)定性好;成型加工性能得到了改善,縮短了成型加工周期;其他性能如硬度得到提高,吸水率降低,流動性下降;材料的明顯缺點是:材料比重增加,制品表面平緩性降低,光澤度降低,材料的力學性能和成型收縮率及熱膨脹系數(shù)容易出現(xiàn)各向異性,制品透明下降,摩擦系數(shù)增大,材料的焊接強度降低,另外玻璃纖維對設(shè)備磨損大,處理用的偶聯(lián)劑對設(shè)備具有腐蝕作用。
玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料,是現(xiàn)代材料家族中重要的一員,也是高新技術(shù)不可或缺的配套基礎(chǔ)材料。它不僅具有不燃、耐高溫、電絕緣、拉伸強度高、化學穩(wěn)定性好等優(yōu)良性能,還可以采用有機涂料處理技術(shù)來進行制品深加工及擴大制品的應(yīng)用。用玻璃纖維增強塑料已成為當今最熱門的工業(yè)領(lǐng)域之一即復(fù)合材料工業(yè)的主體。