1. Indflydelse af glasfiberfyldningsspecifikation på PA6 ingeniørplast
Vi kan ud fra ansøgningen og eksperimentet konstatere, at indholdsindekset ofte er en af de største indflydelsesfaktorer i fiberforstærkede kompositter.
Med stigningen i glasfiberindholdet vil antallet af glasfibre pr. arealenhed af materialet stige, hvilket betyder, at PA6-matrixen mellem glasfibrene bliver tyndere. Denne ændring bestemmer slagstyrken, trækstyrken, bøjningsstyrken og andre mekaniske egenskaber af glasfiberforstærkede PA6-kompositter.
Med hensyn til slagydelse vil stigningen i glasfiberindholdet i høj grad øge den kærvede slagstyrke af PA6. Tager man lang glasfiber (LGF) fyldning PA6 som et eksempel, når fyldningsvolumenet stiger til 35 procent, vil den indhakkede slagstyrke stige fra de oprindelige 24,8 J/m til 128,5 J/m.
Men glasfiberindholdet er ikke mere er bedre, kort glasfiber (SGF) fyldevolumen nåede 42 procent, og slagstyrken af materialet nåede den højeste 17,4kJ/㎡, men fortsætter med at tilføje vil spaltens slagstyrke vise en nedadgående tendens.
Med hensyn til bøjningsstyrke vil stigningen i mængden af glasfiber gøre, at bøjningsspændingen kan overføres mellem glasfiberen gennem harpikslaget; Samtidig, når glasfiberen trækkes ud af harpiksen eller knækkes, vil den absorbere meget energi og dermed forbedre materialets bøjningsstyrke.
Ovenstående teori bekræftes af eksperimenter. Dataene viser, at når LGF (lang glasfiber) bruges til at fylde op til 35 procent, øges bøjningselasticitetsmodulet til 4,99GPa. Når indholdet af SGF (kort glasfiber) er 42 procent, når bøjningselasticitetsmodulet 10410MPa, hvilket er omkring 5 gange så meget som rent PA6.
2. Indflydelse af glasfiberfastholdelseslængde på PA6-kompositter
Glasfiberens fiberlængde har også en tydelig effekt på materialets mekaniske egenskaber. Når længden af glasfiberen er mindre end den kritiske længde (længden af fiberen, der kan få materialet til at have råfiberens trækstyrke), øges grænsefladebindingsarealet af glasfiberen og harpiksen med stigningen længden af glasfiberen. Når kompositmaterialet er brudt, er modstanden af glasfiberen, der trækkes ud af harpiksen, også større, for at forbedre evnen til at bære trækbelastningen.
Når længden af glasfiber overstiger den kritiske, kan den længere glasfiber absorbere mere slagenergi under stødbelastningen. Derudover er enden af glasfiberen startpunktet for revnevækst, og antallet af enden af glasfiberen med en længere længde er relativt mindre, og slagstyrken kan forbedres væsentligt.
Forsøgsresultaterne viser, at materialets trækstyrke stiger fra 154,8 MPa til 164,4 MPa, når glasfiberindholdet holdes på 40 procent, og glasfiberens længde øges fra 4 mm til 13 mm. Bøjningsstyrken og kærvslagstyrken blev forbedret med henholdsvis 24 procent og 28 procent.
Desuden viser forskningen, at når den oprindelige længde af glasfiberen er mindre end 7 mm, øges materialets ydeevne mere tydeligt. Sammenlignet med kort glasfiber har langt glasfiberforstærket PA-materiale bedre vridningsmodstand og kan bedre opretholde mekaniske egenskaber under høje temperatur- og luftfugtighedsforhold.
3. Glasfibertypernes indflydelse på PA6-kompositter
Typen og styrken af glasfiber vil have en forskel i materialets samlede styrke. På nuværende tidspunkt har de vigtigste typer af glasfiber ingen alkaliglasfiber, højstyrke glasfiber alkalibestandig glasfiber og så videre.
Blandt dem har glasfiberen med højere monofilamentstyrke en stærkere bæreevne, og forsøgsresultaterne viser, at den højstyrke glasfiberarmerede PA6 har bedre mekaniske egenskaber end den almindelige ikke-alkali fiberarmerede PA6.
Det kan ses, at valget af glasfiber med høj styrke, høj længde og passende fyldemængde effektivt kan hjælpe materialet med at forbedre sejhed, slagfasthed og andre mekaniske egenskaber.
4. Indflydelse af glasfibertilsætningsproces på PA6-kompositter
I processen med dobbeltskrue modificeret granulering blev påvirkningen af fødepositionen på materialeegenskaberne i blandingen af glasfiber og harpiks undersøgt. Det viste sig, at hvis glasfiberen blev tilsat tidligere, ville fiberen let blive ødelagt, og længden af den resterende glasfiber ville være mindre. Ved sent tilsætning er glasfiberen vanskelig at blande med harpiksen ensartet, og kombinationen er svag. Begge disse forhold vil gøre materialets samlede ydeevne mindre end gode resultater.
Brug af sidefodring til at tilføje glasfiber er mere bekvemt at kontrollere indholdet af glasfiber og kan reducere fiberbrud. Samtidig kan øgning af ekstruderingstemperaturen og reduktion af ekstruderingstrykket i processen med ekstruderingsgranulering forbedre længden af GF til en vis grad.
5. Indflydelse af ekstruderingsprocessen af modificeret granulering på glasfiberforstærket PA-materiale
Eksperimentelle resultater viser, at lav ekstruderingstemperatur ikke er befordrende for belægningsinfiltrationen af glasfiberen, og høj temperatur vil reducere ydeevnen af selve materialet. Derfor, når mængden af glasfiber er højere, er det bedre at øge ekstruderingstemperaturen for at opnå bedre resultater.
Når dobbeltskrueekstruderingsmekanismen bruges til at fremstille glasfiberforstærkede partikler, øges trækmodulet, trækstyrken, bøjningsstyrken, bøjningsmodulet og andre indikatorer for materialet gradvist med stigningen af værtshastigheden fra 70r/min til 300r. /min. Når værtshastigheden øges til 450 r/min, ændres materialets egenskaber kun lidt eller svagt.
Derudover vil fremføringshastigheden påvirke opholdstiden for materialet i skruen. Trækmodulet, trækstyrken, bøjningsmodulet, bøjningsstyrken og endda slagstyrken af kompositterne falder gradvist med tilførselshastigheden stigende fra 8r/min til 26r/min ved samme hastighed af hovedmotoren.
Derfor er det i selve tilberedningsprocessen nødvendigt at træffe et passende valg mellem materialets ydeevne og udbyttet, for at opnå produktet med stort udbytte og relativt god ydeevne.
6. Effekt af sprøjtestøbning på egenskaber af glasfiberarmerede PA-materialer
I processen med sprøjtestøbning, såsom cylinderformens temperatur, skruehastighed, injektionstryk, holdetryk, modtryk, injektionshastighed og andre faktorer vil påvirke ydeevnen af støbeprodukter.
Det har vist sig, at trækstyrken af glasfiberforstærket PA6-materiale er direkte proportional med temperaturen på fødeporten og omvendt proportional med indsprøjtningshastigheden og skruehastigheden. Bruddet af glasfiber vil blive forværret med stigningen i injektionshastigheden. Men generelt set har ændringen af injektionsprocessen ingen stor indflydelse på de mekaniske egenskaber af glasfiberforstærkede PA6-injektionsdele.
