玻纖增強(qiáng)改性塑料,,這幾個(gè)問(wèn)題必須注意,!
隨著汽車(chē)輕量化的不斷推進(jìn),人們對(duì)于玻纖增強(qiáng)的改性塑料有更多的關(guān)注,。今天就和大家聊聊如何從設(shè)備和工藝上保證玻纖在樹(shù)脂基體中的有效長(zhǎng)度,,首先我們先要了解玻纖改性中的有效長(zhǎng)度的具體意義。
玻纖在樹(shù)脂基體中的jia長(zhǎng)度
玻纖在樹(shù)脂基體中的長(zhǎng)度太短,,只起到填料的作用,,不起到增強(qiáng)的作用(就和便宜的CaCO3一樣的效果,虧死你);太長(zhǎng),,雖然增強(qiáng)*,,但是影響玻纖在樹(shù)脂基體中的分散性、成型加工性能和制品使用性能,。
所以,,一般認(rèn)為在熱塑性樹(shù)基體中玻纖的理想長(zhǎng)度應(yīng)為其臨界長(zhǎng)度的5倍。臨界長(zhǎng)度是指對(duì)于給定直徑的纖維增強(qiáng)熱塑性塑料中玻纖承受的應(yīng)力達(dá)到其沖擊斷裂時(shí)的應(yīng)力值所必需的低長(zhǎng)度,。
因?yàn)樵诓@w增強(qiáng)塑料中,,玻纖長(zhǎng)度只有達(dá)到一定長(zhǎng)度才能傳遞應(yīng)力,起到增強(qiáng)材料作用,,否則就是的CaCO3,。但是也不是像武俠小說(shuō)那樣“一寸長(zhǎng),一寸強(qiáng)”,而是有一個(gè)jia長(zhǎng)度,。此外,,就算找到了這個(gè)jia長(zhǎng)度值,也不能100%保證制品中的玻纖有效長(zhǎng)度就是這個(gè)值,,因?yàn)榧庸さ脑O(shè)備和工藝對(duì)玻纖終的有效長(zhǎng)度有著很大影響,,就好比,你的褲子縮水了,。所以,,接下來(lái)小編就給大家聊聊如何在設(shè)備和工藝上確保玻纖的有效長(zhǎng)度。
設(shè)備因素
(1)螺桿構(gòu)型和機(jī)筒配置
適用于制備玻纖塑料的雙螺桿構(gòu)型設(shè)計(jì)和機(jī)筒配置的總目標(biāo)是:
①防止基體樹(shù)脂降解,,可使玻纖均勻的分散于基體樹(shù)脂中;
②確保每根纖維被聚合物熔體zui大程度的潤(rùn)濕;
③將纖維切短到jia長(zhǎng)度,,確保混合物達(dá)到大的增強(qiáng)效果;
④擠出過(guò)程中的揮發(fā)物可以排干凈,。
玻纖加入出的螺槽應(yīng)采用大導(dǎo)程,,使聚合物充滿(mǎn)螺槽,以流出足夠的空間容納玻纖,。此外,,為避免加入口被聚合物堵死,短玻纖采用螺紋原件導(dǎo)入,,長(zhǎng)玻纖可用使用至少一對(duì)捏合盤(pán)原件導(dǎo)入,。
玻纖加入口下游的螺桿構(gòu)型設(shè)計(jì)應(yīng)有利于玻纖長(zhǎng)度的變化和均化。長(zhǎng)玻纖是無(wú)頭的,,加入螺桿后必須切成一定長(zhǎng)度并與熔體混合很好,,混合段應(yīng)當(dāng)由分布混合原件組成,或薄捏合盤(pán),、齒形混合原件。短玻纖,,主要是靠聚合物熔體將纖維浸濕并分散,,故混合段可有薄的捏合盤(pán)組成的捏合塊或在螺楞上開(kāi)槽的螺紋原件或齒型盤(pán)原件組成。
黏度高的聚合物或者高玻纖含量(>40%)的螺桿構(gòu)型比低粘度聚合物或玻纖含量低的螺桿構(gòu)型提供的剪切力要柔和一點(diǎn),,確保玻纖不會(huì)過(guò)度折斷,。
(2)排氣段的設(shè)置
長(zhǎng)玻纖中的加捻纖維是經(jīng)過(guò)石蠟乳化型浸漬劑處理的,而無(wú)捻纖維是經(jīng)過(guò)強(qiáng)化劑處理的,。在一定溫度下,,在玻纖在于熔體混合后,玻纖上的浸漬劑和強(qiáng)化劑在擠出過(guò)程中受高溫后變成會(huì)發(fā)組分,,需設(shè)排氣段進(jìn)行排除,。排氣段應(yīng)位于玻纖加入口的下游,在排氣段上游近排氣口處,應(yīng)設(shè)置密封性螺桿原件,,以防真空泵作用下粒子被抽出,,如反向螺紋原件或反向捏合塊。
(3)螺桿的后區(qū)段(均化和建壓段)
為使混合物擠出口模造粒,,應(yīng)采用小導(dǎo)程正向輸送螺紋原件,,以建立擠出壓力。在排氣口和螺桿后區(qū)段之間,,有時(shí)要設(shè)置齒形盤(pán)原件,,對(duì)纖維進(jìn)行均化,保證玻纖均勻分布,。
工藝因素
(1)玻纖的加入
長(zhǎng)玻纖和短玻纖的加入采用不同的方法,。
①短玻纖一般用計(jì)量加料裝置加入,但是當(dāng)短切玻纖長(zhǎng)度大于6mm是,,可采用振動(dòng)計(jì)量加料裝置,,將聚合物和玻纖的預(yù)混料一同加入,否則會(huì)造成纖維和樹(shù)脂的分離,。為提高產(chǎn)量,,可采用側(cè)加料裝置由側(cè)加料口加入。
②長(zhǎng)玻纖比較容易加入,,不需要特別的加料裝置,,只要把加掛起來(lái)的長(zhǎng)玻纖引入雙螺桿的加料口即可。
(2)玻纖加入的位置
一般情況下,,聚合物是在(主)加料口加入,,待其融化后,再將玻纖在下游加料口加入,,即采用后續(xù)加料,。因?yàn)楹罄m(xù)加料,玻纖是加入到已熔融的聚合物中,,熔體與纖維混合后,,把纖維包起來(lái),起到潤(rùn)滑保護(hù)作用,,減少纖維和樹(shù)脂混合過(guò)程中的過(guò)度折斷,,有利于玻纖在熔體中的分散和分布。
總結(jié)
在玻纖改性特別是長(zhǎng)玻纖改性塑料過(guò)程中,,影響玻纖的有效長(zhǎng)度因素很多,,上面簡(jiǎn)單分析了部分較為關(guān)鍵的因素。所以,,終還是得從產(chǎn)品的性能來(lái)進(jìn)行反饋,,工藝,、設(shè)備和配方是否恰當(dāng)。