由于玻璃鋼的機械強度高、密度低（只有金屬的25％）②，工業(yè)生產(chǎn)對玻璃鋼的需求量日益增長。因此，如何提高玻璃鋼的生產(chǎn)經(jīng)濟效益、縮短生產(chǎn)周期時間一直是各種研究項目的課題。由于以熱塑性塑料為基的玻璃鋼已經(jīng)在工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)并廣泛應(yīng)用，德國工業(yè)塑料加工研究院將首次以熱固性塑料為基生產(chǎn)玻璃鋼。因為熱固性塑料耐低溫、機械強度高、耐熱性良好，在許多應(yīng)用中，熱固性塑料的性能優(yōu)于熱塑性塑料。

 

        在目前的研究項目中，德國工業(yè)塑料加工研究院的科研團隊正在研究以熱固性塑料為基生產(chǎn)輕質(zhì)部件的可能性。類似于已知的以熱塑性塑料為基的玻璃鋼③的一體成型和回注工藝，其研究目的是將良好的輕質(zhì)性能與注塑成型可能產(chǎn)生的復(fù)雜性結(jié)合起來，并將其應(yīng)用于熱固性塑料零件。科研團隊采用了兩條工藝創(chuàng)新路線：其中一種是兩步法工藝路線，涉及已經(jīng)建立的RTM④工藝生產(chǎn)零件的背面成型技術(shù)；另一種是一步法工藝路線，涉及束狀浸料/預(yù)浸料的背面成型技術(shù)，結(jié)合該工藝，在注塑成型工藝中固化。與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝（如粘合和鉚接）相比，兩條工藝路線都可以簡化生產(chǎn)步驟、縮短生產(chǎn)周期。

 

 

由熱固性注塑工藝生產(chǎn)的RTM④背面成型樣品（圖片來源：德國工業(yè)塑料加工研究院）

 

       作為德國聯(lián)邦政府經(jīng)濟事務(wù)和聯(lián)邦議院能源工業(yè)研究（IGF）的一部分，IGF 9EWN項目由AiF提供資金。

 

       注：①玻璃鋼，學(xué)名纖維增強塑料，俗稱FRP（Fiber Reinforced Plastics），即纖維增強復(fù)合塑料，它是以玻璃纖維及其制品（玻璃布、帶、氈、紗等）作為增強材料，以合成樹脂作基體材料的一種復(fù)合材料。

 

       ②相對密度在1.5~2.0之間，只有碳鋼的20%~25%，可是拉伸強度卻接近，甚至超過碳素鋼，而比強度可以與高級合金鋼相比。

 

       ③德國工業(yè)塑料加工研究院曾于2014年選取一種足球護脛為展品，展示了采用注塑方法加工以熱塑性塑料為基體的纖維增強塑料。該項目采用原位聚合等技術(shù)，將熔體浸漬工藝(可以加工織物預(yù)成型件)的優(yōu)勢與熱塑性塑料基體的優(yōu)點結(jié)合在一起。

 

       ④RTM（Resin Transfer Molding）是樹脂傳遞模塑成型的簡稱，是航空航天先進(jìn)復(fù)合材料低成本制造技術(shù)（Cost Effective Manufacture Technology）的主要發(fā)展方向之一。RTM成型技術(shù)是從在注射成型工藝和濕法鋪層工藝中演變而來的一種新的復(fù)合材料成型技術(shù)，從80年代開始，國外已廣泛采用RTM技術(shù)生產(chǎn)汽車儀表盤、保險杠、發(fā)動機罩、車身等汽車零部件。