1、玻纖增強(qiáng)尼龍主要控制因素
玻纖的分散,玻纖與基料尼龍的黏結(jié),玻纖的尺寸及分布,各種助劑的正確應(yīng)用,工藝條件的調(diào)整,螺桿組合及轉(zhuǎn)速的控制等因素均會(huì)影響產(chǎn)品的性能。
1)玻纖的直徑一般控制在10~20微米
2)玻纖的長(zhǎng)度一般控制在2~3毫米為最好,從理論上講,玻纖長(zhǎng)度越長(zhǎng)其增強(qiáng)效果越好,但將帶來制品表面粗糙,以及翹曲等問題。玻纖的長(zhǎng)度與其原始長(zhǎng)度無關(guān),而與螺桿組合結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)速有關(guān)。
3) 玻纖的表面水在熔融擠出過程中將使PA產(chǎn)生水解反應(yīng),導(dǎo)致PA降解,從而降低增強(qiáng)PA的力學(xué)性能。
4) 偶聯(lián)劑的用量對(duì)缺口沖擊的影響,缺口沖擊強(qiáng)度隨偶聯(lián)劑用量的增加而增加
5) 玻纖含量在30%以內(nèi)隨玻纖含量的增加增強(qiáng)PA6熱變形溫度隨之提高,超過35%以后其熱變形溫度隨玻纖的增加變化不大。
6) 玻纖含量增加時(shí),增強(qiáng)PA的成型收縮率隨之減小,幾乎所有增強(qiáng)PA都有同樣的規(guī)律,一般玻纖含量達(dá)到35%時(shí)其成型收縮率大致為0.2%。
7) 共混溫度對(duì)增強(qiáng)PA的影響 擠出溫度太低,玻纖的包覆效果差,往往會(huì)出現(xiàn)玻纖外露現(xiàn)象,帶條表面粗糙,無光澤,顆粒疏松,脆性大,產(chǎn)品沖擊強(qiáng)度底,擠出溫度太高,則易造成PA的熱氧化分解產(chǎn)品力學(xué)性能下降,外觀變黃,甚至變成灰色共混擠出溫度選擇的原則是控制在略高于基料熔點(diǎn)的溫度范圍內(nèi),在實(shí)際操作過程中可根據(jù)玻纖入口融體流動(dòng)狀況來確定熔融區(qū)溫度,根據(jù)擠出帶條光澤度來確定計(jì)量段,壓縮段各區(qū)溫度
8) 螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)增強(qiáng)PA性能的影響 螺桿轉(zhuǎn)速太低時(shí),螺桿的剪切作用小導(dǎo)致玻纖分散不勻,物料不能得到充分的塑化與混合,使得增強(qiáng)PA性能不均,螺桿轉(zhuǎn)速太高時(shí),其剪切混合作用增強(qiáng),但由于螺桿的高速轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生很大的摩擦熱,導(dǎo)致螺桿溫度過高而使其基料及部分助劑產(chǎn)生熱分解,影響產(chǎn)品質(zhì)量,一般低玻纖含量時(shí)可適度提高轉(zhuǎn)速,對(duì)于阻燃增強(qiáng)由于阻燃劑容易產(chǎn)生熱分解,宜采用低轉(zhuǎn)速。
玻纖增強(qiáng)尼龍制造技術(shù)的要點(diǎn)如下:
1) 控制體系水含量,防止熔融共混過程中,尼龍受熱水解而導(dǎo)致產(chǎn)品力學(xué)性能的下降。
2) 選擇合適的玻纖偶聯(lián)劑品種
3) 選擇合適的螺桿組合,確保玻纖的分散與混合
4) 對(duì)于制造高含量玻纖增強(qiáng)尼龍,應(yīng)特別注意玻纖外露與分散不均的問題。
5) 對(duì)于制造厚薄不勻或薄型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品,玻纖增強(qiáng)尼龍容易撓曲,使制品的尺寸穩(wěn)定性差,解決這一問題的途徑是在增強(qiáng)的同時(shí),添加一定量的無機(jī)填料,無機(jī)填料的加入不僅降低了制品的撓曲性,還可以提高制品的剛性,這是制造高強(qiáng)度,高剛性,地?fù)锨哪猃垙?fù)合材料的有效途徑。
6) 玻纖增強(qiáng)填充尼龍的生產(chǎn),除滿足一般玻纖增強(qiáng)尼龍要求外,還應(yīng)注意以下問題
(1) 根據(jù)用途要求選擇合適的無機(jī)填充料品種與規(guī)格
(2) 根據(jù)性能要求選擇玻纖/填料比
(3) 選擇合適的偶聯(lián)劑用量
(4) 注意無機(jī)填料的表面處理與分散