当前位置: 剪切机械 >> 剪切机械介绍 >> 带你重新整理解决尼龙浮纤问题的思路配方
还记得在去年共混智造“预备会”上,有多位嘉宾对浮纤问题表达了看法。这一工艺常见问题也常常在我们云课堂的直播中、社群的聊天中出现。
过往的解决方法“老生常谈”?小编收集资料,今天给大家一些新思路——
罪魁祸首一:分散
玻纤分散不良是造成浮纤的根本原因。分散良好的玻纤,即使材料有很大的收缩,浮纤也很难见到。短玻纤比卷玻纤更容易分散,因此,短玻纤增强尼龙浮纤更少。
可能产生的情况有:
(1)粘度太大的树脂GF不容易分散;
(2)GF太细,也难以分散;
(3)GF太长,也难以分散;
(4)挤出机剪切太弱,GF难以分散;
(5)挤出机长径比太小,GF难以分散;
(6)缺少偶联剂和相容剂的体系,GF容易团聚,分散不良。
罪魁祸首二:增强材料收缩
尼龙很容易结晶,结晶度也高。在玻纤增强尼龙中,玻纤收缩很小,而尼龙的结晶收缩很大,因此,玻纤容易露出。如同人瘦了,就会露出肋骨的形状是一样的道理。
可能产生的情况有:
(1)结晶度过大,造成大的收缩,浮纤严重;
(2)尼龙分子链受到对称性填料的限制,浮纤减轻;
(3)弹性体和填料减少了尼龙的百分比,增强材料收缩减小,浮纤减轻。
成型时的一些掩盖技法
(1)使制件表面富含树脂,则可减轻浮纤;
(2)让制件表面富含一层高熔点尼龙,则其优先结晶形成固化层,可防止浮纤浮出;
(3)使用苯胺黑,会致CF染色,则掩盖了浮纤。
当然,除了在外表上进行掩盖,更深层次还需要改性时从配方、生产、设备多个方面全面解决这一问题。
01
好的配方是解决浮纤的基础
第一,配方的核心问题是使用高流动的树脂,因为高流动的树脂可以保证玻纤的分散,并在制件表面形成富含树脂的掩盖层。
第二,必须切实降低体系的结晶度和收缩率。这方面的主要技术是使用一部分弹性体和能够限制大分子构象变化的填料。其中,滑石粉、云母和纳米填料是比较有效的。弹性体则可以在保证相容性的前提下在宽范围内选择。
第三,要选用容易分散的GF,SGF是首选玻纤。玻纤的直径最好位于8-14μm范围内。
第四,要使用适当的助剂强化GF的分散和稳定。不要指望一种润滑剂就能完全解决浮纤问题,因为解决浮纤是一种综合技术。但是,适当的润滑剂有助于玻纤的动态分散,还能防止在充模过程中与模具表面的摩擦。使用一些像马来酸酐接枝物、硬脂酸锌等助剂,可以强化GF的稳定存在,防止团聚。
第五,另外添加一定比例的高结晶树脂,也能形成硬壳,“罩住”浮纤。也可以选用一些颜料对玻纤进行染色掩盖。
02
设备和工艺是解决浮纤的外部关键
设备和工艺对解决浮纤的贡献,主要在于强化其分散能力。
通常使用往复机做玻纤增强尼龙,可以做到浮纤看不出的程度,这是由布斯机的往复分散能力,相当于增加了双螺杆挤出机的长径比。
有专利报道,使用L/D=60的双螺杆挤出机,可以做出力学性能和外观都良好的含量60%GF的PA66增强材料,用于汽车发动机支架。
人们对于双螺杆挤出机的一个误解是,担心过大的长径比会造成玻纤的残留长度过短,影响力学性能。其实,这种猜测尚没有明确的证据。试验表明,当玻纤短到一定程度时,玻纤的残留长度受后续的机械影响很小。当然,这需要大家在实践过程中进行多次尝试,来判断这一思路的合理性。
我们视频号有更多精彩内容!欢迎大家观看,记得