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玻纖增強尼龍出現“浮纖”怎么辦?
發布時間:2017-7-24 22:51:20

玻纖增強尼龍出現“浮纖”現象會嚴重影響制品外觀,本文將剖析玻纖外露的原因和提供有效的解決方案。


在尼龍中添加玻璃纖維、增韌劑等填料可顯著增加材料的力學性能。結果表明隨含量的增加,材料的拉伸強度、彎曲強度大幅度地提高,沖擊強度則較為復雜。一般情況下,添加30%~35%的玻纖,8%~12%的增韌劑,材料的綜合力學性能最佳。





但在玻纖增強尼龍注射成型過程中,“浮纖”現象(圖1)經常出現。浮纖也叫露纖,即玻璃纖維露在產品表面,比較粗糙,外觀上比較難以接受。由于玻纖外露,使得此類產品的應用受到了一定的限制,目前主要應用于一些高強度的結構件。而凡是用加纖材料做外觀件的,基本上都是亞光面或蝕紋面(例如電動工具),因為普通加纖料難以做到亮麗的外觀。





1. 玻纖增強尼龍出現“浮纖”現象的原因


浮纖形成的原因有很多,最主要原因為以下三種:


(1) 玻璃纖維與尼龍的相容性差由于塑料熔體在流動過程中受到螺桿、噴嘴、流道及澆口的摩擦剪切力作用,會造成局部粘度的差異,同時又會破壞玻纖表面的界面層,熔體粘度愈小,界面層受損愈嚴重,玻纖與樹脂之間的粘結力也愈小,當粘結力小到一定程度時,玻纖便會擺脫樹脂基體的束縛,逐漸向表面積累而外露。


(2) 玻璃纖維與基料的比重差異在塑料熔體流動過程中,由于玻纖與樹脂的流動性有差異,而且質量密度也不同,使兩者具有分離的趨勢,玻纖浮向表面,樹脂沉向內里,于是形成了玻纖外露的現象。


(3)噴泉效應尼龍熔體注入型模時,會形成“噴泉”效應,即玻纖會由內部向外表流動,與型腔表面接觸,由于模具型面溫度較低,質量輕冷凝快的玻纖被瞬間凍結,若不能及時被熔體充分包圍,就會外露而形成“浮纖”。因此,“浮纖”現象的形成,不僅與塑料材料組成和特性有關,而且與成型加工過程有關,有著較大的復雜性和不確定性。





2. 針對玻纖增強尼龍出現“浮纖”影響噴涂解決方案


在實際生產中,有各種用于改善“浮纖”現象的措施。


(1) 改善玻纖與尼龍的相容性
在成型材料中加入相容性、分散劑和潤滑劑等添加劑,包括硅烷偶聯劑、馬來酸酐接枝相容劑、脂肪酸類潤滑劑及一些國產或進口的防玻纖外露劑等,通過這些添加劑來改進玻纖與樹脂間的相容性,提高分散相的均勻性,增加界面粘結強度,減少玻纖與樹脂的分離,從而改善玻纖外露現象。如研究表明,在基體中添加相容劑,改性后材料玻纖在基體中相容性較未添加材料明顯提高。


(2) 改善成型工藝條件


a.增加充填速度
在增加速度之后,玻纖和塑料雖然存在流速不同,但相對于高速射膠而言,這個相對速度差的比例就小了。


b.升高模具溫度
這個作用是最大的,增高模具溫度,就是為了減少玻纖和模具接觸阻力,讓玻纖和塑料的速度差盡量變小。并且讓塑料流動時的中間熔融層盡量厚,讓兩邊的表皮層盡量薄,這樣就好像光滑的河岸無法留住樹枝一樣的道理。RHCM就是利用這個原理來做到外觀無浮纖的。


c.降低螺桿計量段的溫度,減少溶膠量
這是讓塑料和玻纖分離的可能性盡量降低,一般來講對于浮纖影響最小,在實際操作中效果不大。但是,這個可以很好的解決燒焦。這是因為增加玻纖后,所以很容易堵住排氣通道,所以在最后很難排氣,并且玻纖在高壓高氧氣體環境中是很容易燃燒的。


(3) 模具方面
將產品外觀面刻意做成亞光面或蝕紋面,減少玻纖外露的視覺反應。


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