短玻纤增强PA复合.ppt

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1、短玻纤增强PA复合材料粒料的配制杨星&勾文霞尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂，作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万。尼龙具有很高的机械强度，软化点高，耐热，摩擦系数低，耐磨损，自润滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂，电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好，染色性差。缺点是吸水性大，影响尺寸稳定性和电性能，尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好，纤维增强可降低树脂吸水率，使其能在高温、高湿下工作。PA聚酰胺(俗称尼龙)玻璃纤维增强PA玻纤增强塑料的原理主要是由于玻纤/树脂界面上连接必然是使作用到模塑件上的力传导到玻

2、纤上，因此玻纤的长度被充分利用，起到树脂增强的目的。在PA加入30%的玻璃纤维，PA的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高，耐疲劳强度是未增强的2.5倍。短玻纤增强PA复合材料粒料的配制图1玻璃纤维增强PA的成型工艺流程图玻纤增强粒料制备玻璃纤维增强PA的成型工艺与未增强时大致相同，但因流动较增强前差，所以注射压力和注射速度要适当提高，机筒温度提高10-40℃。由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向，引起力学性能和收缩率在取向方向上增强，导致制品变形翘曲，因此，模具设计时，浇口的位置、形状要合理，工艺上可以提高模具的温度，

3、制品取出后放入热水中让其缓慢冷却。另外，加入玻纤的比例越大，其对注塑机的塑化元件的磨损越大，最好是采用双金属螺杆、机筒。从原料入手，PA黏度在力学性能许可的范围内尽量选低黏，玻纤尽量用短纤。因为短纤已经被原厂剪切好，改性再加工时，就螺杆剪切力大大减弱，对螺纹块磨损较小。从工艺入手，适当提高螺杆剪切力；注射速度调高；增大注射压力；整个螺杆回缩1-2MM，防止浇口浮纤；对于复杂制件采取分级注塑。玻纤增强粒料制备的螺杆构型设计玻纤加入口上游的螺杆构型玻纤加入口上游的螺杆构型主要用来对聚合物进行固体输送和熔融塑化，有时还要对与聚合物一起加入的

4、其它助剂(如阻燃剂、颜料、稳定剂)进行混合。为促进熔融和混合，这一段的螺杆构型除应有正向螺纹元件（减导程)进行输送外，还应采用捏合块、反向螺纹元件(也为建压)、齿形盘等混合元件。玻纤加入口处的螺杆构型为使玻纤加入，纤维加入处的螺纹元件应为大导程，使聚合物熔体到达此处时为半充满状态，以留出空间容纳加入的玻纤。为避免玻纤加入口被聚合物熔体堵死，短切纤维可用反螺纹元件导入，长纤维可用至少一对捏合盘元件导入。玻纤加入口下游螺杆构型玻纤加入口下游的螺杆区段是混合段，它应完成两个任务，第一是把纤维束打开，第二是把纤维切短并把每一根玻纤分布均匀

5、并被熔体润湿。故该段构型设计应着眼于有利于玻纤长度的变化和均化。混合段应由剪切元件和分布混合元件组成，它们或者是前捏合盘组成的捏合块，或者是齿形元件。对于短切纤维，不需要象长纤维那样强的剪切，而主要是靠熔体将纤维润湿和分散开来，故混合段可由薄的捏合盘组合块或在螺棱上开槽的螺纹元件或齿形盘元件组成。研究表明，由齿形盘和正向螺纹元件组成的混合段与由正向捏合块和正向螺纹元件组成的混合段相比，前者的玻纤平均长度大且纤维长度分布窄。适于玻纤增强的螺杆元件一般是二头的，因为它的剪切比较柔和，对玻纤不会造成过度的折断。排气段排气段应位于纤维加入口

6、的下游。为使排气有效，在排气段上游接近排气口处，应设置密封性螺杆元件，以防止在真空泵作用下粒子被抽出，如反向螺纹元件或反向捏合块。反向螺纹元件或反向捏合块上游应采用小导程建压正向螺纹元件。排气口对着的排气段的螺杆区段应采用大导程的螺纹元件，使含有玻纤的熔体半充满螺槽，有较大的自由空间，使物料有表面更新的机会，以利排气。螺杆的最后区段螺杆的最后区段主要用于均化和建压。应采用小导程正向螺纹元件以建立挤出压力，有时也设置齿形盘对物料进行均化。发展PA6作为通用工程塑料，优良的力学性能是必要的前提。近年来，PA6增强、增韧改性研究有较大进展

7、。但单一增强或增韧，往往不能满足某些特殊场合的要求，这就对PA6复合材料的性能提出了更高的要求；利用新型聚烯烃弹性体的超增韧效果和纳米粒子的特殊物化性质，通过优化实验配方和加工工艺，以实现PA6复合材料高性能化（高刚性、高强度、高韧性），使PA6复合材料同时增强、增韧，必将是PA6改性研究的发展方向。ThankYou!