1. Einfluss der Glasfaserfüllungsspezifikation auf technische Kunststoffe aus PA6
Aus Anwendung und Experiment können wir feststellen, dass der Gehaltsindex oft einer der größten Einflussfaktoren bei faserverstärkten Verbundwerkstoffen ist.
Mit der Erhöhung des Glasfaseranteils wird die Anzahl der Glasfasern pro Flächeneinheit des Materials zunehmen, was bedeutet, dass die PA6-Matrix zwischen den Glasfasern dünner wird. Diese Änderung bestimmt die Schlagzähigkeit, Zugfestigkeit, Biegefestigkeit und andere mechanische Eigenschaften von glasfaserverstärkten PA6-Verbundwerkstoffen.
In Bezug auf die Schlagfestigkeit wird die Erhöhung des Glasfasergehalts die Kerbschlagzähigkeit von PA6 stark erhöhen. Am Beispiel der Langglasfaser (LGF)-Füllung PA6 erhöht sich bei einer Erhöhung des Füllvolumens auf 35 Prozent die Kerbschlagzähigkeit von ursprünglich 24,8 J/m auf 128,5 J/m.
Aber der Glasfasergehalt ist nicht mehr, sondern besser, das Füllvolumen der Kurzglasfaser (SGF) erreichte 42 Prozent und die Schlagfestigkeit des Materials erreichte den höchsten Wert von 17,4 kJ / ㎡, aber das weitere Hinzufügen lässt die Spaltschlagfestigkeit zeigen a abwärts Trend.
In Bezug auf die Biegefestigkeit führt die Erhöhung der Glasfasermenge dazu, dass die Biegespannung zwischen den Glasfasern durch die Harzschicht übertragen werden kann; Gleichzeitig absorbiert die Glasfaser viel Energie, wenn sie aus dem Harz gezogen oder gebrochen wird, wodurch die Biegefestigkeit des Materials verbessert wird.
Die obige Theorie wird durch Experimente verifiziert. Die Daten zeigen, dass bei Verwendung von LGF (Langglasfaser) zum Füllen von bis zu 35 Prozent der Biegeelastizitätsmodul auf 4,99 GPa ansteigt. Wenn der Gehalt an SGF (Kurzglasfaser) 42 Prozent beträgt, erreicht der Biegeelastizitätsmodul 10410 MPa, was etwa dem Fünffachen des reinen PA6 entspricht.
2. Einfluss der Glasfaserretentionslänge auf PA6-Verbundwerkstoffe
Auch die Faserlänge der Glasfaser hat einen offensichtlichen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des Materials. Wenn die Länge der Glasfaser kleiner als die kritische Länge ist (die Länge der Faser, die dem Material die Zugfestigkeit der Rohfaser verleihen kann), nimmt die Grenzflächenbindungsfläche der Glasfaser und des Harzes mit der Zunahme von zu die Länge der Glasfaser. Wenn das Verbundmaterial bricht, ist auch der Widerstand der aus dem Harz herausgezogenen Glasfaser größer, um die Fähigkeit zu verbessern, die Zugbelastung zu tragen.
Wenn die Länge der Glasfaser den kritischen Wert überschreitet, kann die längere Glasfaser mehr Aufprallenergie unter der Aufpralllast absorbieren. Außerdem ist das Ende der Glasfaser der Anfangspunkt des Risswachstums, und die Anzahl der Enden der Glasfaser mit einer größeren Länge ist relativ geringer, und die Schlagfestigkeit kann signifikant verbessert werden.
Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die Zugfestigkeit des Materials von 154,8 MPa auf 164,4 MPa ansteigt, wenn der Glasfasergehalt bei 40 Prozent gehalten wird und die Länge der Glasfaser von 4 mm auf 13 mm zunimmt. Die Biegefestigkeit und die Kerbschlagzähigkeit wurden um 24 Prozent bzw. 28 Prozent verbessert.
Darüber hinaus zeigt die Forschung, dass die Materialleistung deutlicher zunimmt, wenn die ursprüngliche Länge der Glasfaser weniger als 7 mm beträgt. Im Vergleich zu Kurzglasfasern weist langglasfaserverstärktes PA-Material eine bessere Verwindungsbeständigkeit auf und kann die mechanischen Eigenschaften unter hohen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen besser aufrechterhalten.
3. Der Einfluss von Glasfasertypen auf PA6-Verbundwerkstoffe
Die Art und Stärke der Glasfaser haben einen Unterschied in der Gesamtfestigkeit des Materials. Derzeit haben die wichtigsten Arten von Glasfasern keine alkalischen Glasfasern, hochfeste Glasfasern, alkalibeständige Glasfasern und so weiter.
Unter ihnen hat die Glasfaser mit höherer Monofilamentfestigkeit eine stärkere Tragfähigkeit, und die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass das hochfeste glasfaserverstärkte PA6 bessere mechanische Eigenschaften als das gewöhnliche nicht-alkalifaserverstärkte PA6 hat.
Es ist ersichtlich, dass die Auswahl von Glasfasern mit hoher Festigkeit, großer Länge und geeigneter Füllmenge dem Material effektiv helfen kann, die Zähigkeit, Schlagfestigkeit und andere mechanische Eigenschaften zu verbessern.
4. Einfluss des Glasfaserzugabeverfahrens auf PA6-Verbundwerkstoffe
Im Prozess der modifizierten Zweischneckengranulierung wurde der Einfluss der Aufgabeposition auf die Materialeigenschaften in der Glasfaser-Harz-Mischung untersucht. Es wurde festgestellt, dass bei einer früheren Zugabe der Glasfaser die Faser leicht zerstört werden würde und die Länge der verbleibenden Glasfaser kleiner wäre. Wenn sie spät hinzugefügt werden, ist es schwierig, die Glasfaser gleichmäßig mit dem Harz zu mischen, und die Kombination ist schwach. Beide dieser Bedingungen werden die Gesamtleistung des Materials zu weniger als guten Ergebnissen führen.
Die Verwendung der seitlichen Zufuhr zum Hinzufügen von Glasfasern ist bequemer, um den Glasfasergehalt zu kontrollieren, und kann den Faserbruch reduzieren. Gleichzeitig kann bei der Extrusionsgranulierung durch Erhöhen der Extrusionstemperatur und Reduzieren des Extrusionsdrucks die Länge von GF bis zu einem gewissen Grad verbessert werden.
5. Einfluss des Extrusionsprozesses der modifizierten Granulation auf glasfaserverstärktes PA-Material
Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass eine niedrige Extrusionstemperatur der Beschichtungsinfiltration der Glasfaser nicht förderlich ist und eine hohe Temperatur die Leistung des Materials selbst verringert. Wenn die Glasfasermenge höher ist, ist es daher besser, die Extrusionstemperatur zu erhöhen, um bessere Ergebnisse zu erzielen.
Wenn der Doppelschnecken-Extrusionsmechanismus verwendet wird, um glasfaserverstärkte Teilchen herzustellen, werden der Zugmodul, die Zugfestigkeit, die Biegefestigkeit, der Biegemodul und andere Indikatoren des Materials allmählich mit der Erhöhung der Wirtsgeschwindigkeit von 70 U/min auf 300 U erhöht /Mindest. Wenn die Hostgeschwindigkeit auf 450 U/min erhöht wird, ändern sich die Eigenschaften des Materials kaum oder nehmen leicht ab.
Außerdem wirkt sich die Fördergeschwindigkeit auf die Verweilzeit des Materials in der Schnecke aus. Der Zugmodul, die Zugfestigkeit, der Biegemodul, die Biegefestigkeit und sogar die Schlagfestigkeit der Verbundstoffe nehmen allmählich ab, wenn die Vorschubgeschwindigkeit von 8 U/min auf 26 U/min bei gleicher Geschwindigkeit des Hauptmotors ansteigt.
Daher ist es im eigentlichen Herstellungsverfahren notwendig, eine geeignete Wahl zwischen der Materialleistung und der Ausbeute zu treffen, um das Produkt mit großer Ausbeute und relativ guter Leistung zu erhalten.
6. Einfluss des Spritzgussverfahrens auf die Eigenschaften von glasfaserverstärkten PA-Materialien
Beim Spritzgießen beeinflussen z. B. Zylinderformtemperatur, Schneckengeschwindigkeit, Einspritzdruck, Haltedruck, Gegendruck, Einspritzgeschwindigkeit und andere Faktoren die Leistung von Formprodukten.
Es wurde festgestellt, dass die Zugfestigkeit von glasfaserverstärktem PA6-Material direkt proportional zur Temperatur der Zufuhröffnung und umgekehrt proportional zur Einspritzgeschwindigkeit und Schneckengeschwindigkeit ist. Der Bruch der Glasfaser wird mit zunehmender Einspritzgeschwindigkeit verschlimmert. Aber generell hat der Wechsel des Spritzverfahrens keinen großen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften von glasfaserverstärkten PA6-Spritzteilen.
