PVC经玻纤增强改性后，其强度、刚度、模量、抗疲劳性、耐蠕变、耐化学腐蚀和耐热性都有较大程度的提高，可加工成水管、电缆、波纹板、冷却塔及水箱等制品，还可以制成粒料来生产各种注射件，应用广泛。
采用合适的复合工艺技术是获得新型玻璃纤维增强聚氯乙烯的前提和基础。文献及专利上发表的GF/PVC复合材料主要制备工艺可分为熔融法、溶液浸渍法、流化床法、抄纸法及水悬浮法等。
(1)熔融法 先将PVC与其它助剂进行高速混合，然后再与玻璃纤维熔融混炼制成用于模压或注射成型的粒料或片材，该方法一般用于生产短纤维增强PVC复合材料。但是，在混炼过程中增强纤维会受到损伤，且由于树脂熔体黏度太大，纤维含量很难提高，不仅难以获得充分的增强效果，而且材料的疲劳性能、蠕变性能等耐久性能得不到明显提高。采用熔融法也可生产连续玻璃纤维增强PVC复合材料，最常用的工艺是将连续纤维束通过挤出机的出料口被熔融的PVC包覆。由于PVC的熔体黏度太大，难以渗透到纤维束的芯部，所以材料的性能也难以得到显著的提高。
(2)溶液浸渍法 将PVC及其助剂用适当的有机溶剂配制成溶液，然后将玻璃纤维束在溶液中浸渍，烘干除去溶剂后再压片或切粒，用于模压或注射成型。该方法由于存在有毒有机溶剂挥发的问题，生产环境恶劣，并且由于受PVC在溶剂中溶解的限制，PVC溶液的浓度不可能很高，因而所制备的GF/PVC复合材料中树脂含量偏低。即使PVC溶液的浓度可以提高，也由于溶液黏度过大，使得纤维束在浸渍过程中不易开纤，树脂难以渗入纤维束包覆芯部的纤维，使得材料性能不能显著提高。
(3)流化床法 将PV3及其助剂用高速混合机混合，然后在流化床里用空气流化并与玻璃纤维束混合，再经热辊热压并制成片状或粒料以备模压或注射成型。该方法在生产过程中玻璃纤维损伤小，而胜玻璃纤维长度可随意调节，既可生产短纤维增强PVC，亦可生产长纤维增强PVC复合材料。但对生产设备的要求严格，制造成本高，并由于空中粉尘飞扬而造成生产环境恶劣。
(4)抄纸法 用高速搅拌器将PVC、水、各种助剂及玻璃纤维制成“浆料”，然后黏附到金属网上，经脱水、烘干、热压，制成片材以备模压成型。该方法只适合于制备短纤维增强PVC复合材料，而且需添加较多的助剂，有些助剂会对材料的性能产生不良的影响。如果混合体系搅拌不均匀或玻璃纤维开纤不好，则会影响其上网的均匀性，从而影响复合材料的性能。同时制备的复合材料片材只适合进行模压成型，不能用于注射成型加工。
(5)水悬浮法 将玻璃纤维经表面处理剂处理后，再经含有PVC树脂的悬浮液预浸然后烘干脱水，双辊热压成无纬带，再切粒或裁布以便模压或注射成复合材料成品。该方法设备简单，环境污染少，纤维损伤少，还可根据实际应用需要大幅度调整材料中的纤维含量及长度。但在生产过程中应注意选用合适的增塑体系。
玻璃纤维增强PVC的强度特性在很大程度上取决于玻璃纤维与PVC基体界面的结合情况。玻璃纤维采用不同的表面处理方法会达到不同的改性效果，且差异较大。以硅烷偶联剂为例，通过硅烷偶联剂来提高树脂与纤维的界面粘接强度受一系列复杂因素的影响，包括界面能吸附、极性吸附、酸碱相互作用、形成互穿网络及发生共价键反应等，所以必须考虑界面两边的组分对硅烷偶联剂的敏感度。
下表为玻璃纤维表面处理剂对GF/PVC复合材料力学性能的影响
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GF/PVC复合材料
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干态拉伸强度
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湿态拉伸强度
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未处理GF体系
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72.8
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42.0
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KH560处理GF体系
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76.3
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49.0
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KH560处理GF体系
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93.1
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73.5
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KH560处理GF体系(PVA界面调节剂)
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91.0
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42.0
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KH560处理GF体系(GEO界面调节剂)
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128.8
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93.8
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下表为硅烷偶联剂类型对增强材料力学性能的影响
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玻璃纤维含量/%(质量分数)
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性能指标
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硅烷偶联剂类型
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|||
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A
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B
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C
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D
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||
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0
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拉伸强度/MPa
缺口冲击强度/(KJ/m2)
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52.4
2.80
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|||
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20
|
拉伸强度/MPa
缺口冲击强度/(KJ/m2)
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46.5
2.92
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60.5
4.78
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80.9
5.23
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68.3
3.83
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30
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拉伸强度/MPa
缺口冲击强度/(KJ/m2)
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73.8
3.78
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43.4
4.01
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90.3
8.34
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81.8
4.83
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偶联剂的添加量可经过适当的计算，并最终由实验结果来确定。 玻璃纤维含量对复合材料的力学性能也有较大影响，随着玻璃纤维含量的增加，复合材料的某些性能逐步提高。
玻璃纤维填充增强复合材料的性能还与复合材料中玻纤的实际长度有关，因此在复合材料成型加工过程中，我们必须注意加工工艺条件对玻纤的影响。
采用长度为5~10mm的短切玻璃纤维制备玻璃纤维增强PVC复合材料，采用适当的工艺配方和加工工艺条件时，复合材料中玻璃纤维的长度介于0.18~0.64mm之间，复合材料的性能优良。当玻璃纤维用量为30%(质量分数)时，玻纤增强PVC复合材料的拉伸强度为110MPa ,弯曲强度为190 MPa，为一般刚性聚氯乙烯(RPVC)的两倍;拉伸模量为8.8GPa ,弯曲模量为8.9GPa ，为RPVC的3倍;悬臂梁缺口冲击强度为140J/m，约为RPVC的4倍;热膨胀系数下降到2.23×10-5°C-1，热变形温度提高84℃。
值得一提的是，PVC的熔体黏度大、流动性差，在加人玻璃纤维后，体.系的流动性更差、加工温度更高，所以选择恰当的稳定体系与润滑体系对PVC/玻璃纤维增强材料的成型加工具有重要意义。
