玻纤增强塑料
在原有纯塑料的基础上,加入玻璃纤维和其它助剂,从而提高材料的使用范围
玻纤增强塑料是在原有纯塑料的基础上,加入玻璃纤维和其它助剂,从而提高材料的使用范围。
产品介绍
一般的来说,大部分的玻纤增强材料多用在产品的结构零件上,是一种结构工程材料;如:PP ABS PA66 PA6 PC POM PPO PET PBT PPS。
产品优点
1 玻纤增强以后,玻纤是耐高温材料,因此,增强塑料的耐热温度比不加玻纤以前提高很多,尤其是尼龙类塑料。
2 玻纤增强以后,由于玻纤的加入,限制了塑料的高分子链间的相互移动,因此,增强塑料的收缩率下降很多,刚性也大大提高。
3 玻纤增强以后,增强塑料不会应力开裂,同时,塑料的抗冲性能提高很多。
4 玻纤增强以后,玻纤是高强度材料,从而也大提了塑料的强度,如:拉伸强度,压缩强度,弯曲强度,提高很多。
5 玻纤增强以后,由于玻纤和其它助剂的加入,增强塑料的燃烧性能下降很多,大部分材料不能点燃,是一种阻燃材料
产品缺点
1 玻纤增强以后,由于玻纤的加入,不加玻纤前是透明,都会变成不透明的。
2 玻纤增强以后,所有塑料的韧性降低,而脆性增加。
3 玻纤增强以后,由于玻纤的加入,所有材料的熔融粘度增大,流动性变差,注塑压力比不加玻纤的要增加很多。
4 玻纤增强以后,由于玻纤的加入,流动性差,为了正常注塑,所有增强塑料的注塑温度要比不加玻纤以前提高10℃-30℃。
5 玻纤增强以后,由于玻纤和助剂的加入,增强塑料的吸湿性能大加强,原来纯塑料不吸水的也会变得吸水,因此,注塑时都要进烘干。
6 玻纤增强以后,在注塑过程中,玻纤能进入塑料制品的表面,使得制品表面变得很粗糙,斑斑点点。为了取得较高的表面质量,最好注塑时使用模温机加热模具,使得塑料高分子进入制品表面,但不能达到纯塑料的外观质量。
7 玻纤增强以后,玻纤是硬度很高的材料,助剂高温挥发后是腐蚀性很大的气体,对注塑机的螺杆和注塑模具的磨损和腐蚀很大,因此,生产使用这类材料的模具和注塑机时,要注意设备的表面防腐处理和表面硬度处理。
产品工艺
从产品性能方面考虑,所有的玻纤增强产品均要求剪碎后的玻纤有一定的长度,一般在0.4-0.8mm之间,才能起到增强作用:玻纤过短,只有填充的作用,而浪费其增强性能;玻纤过长,将因玻纤与物料之间的界面结合不好,而影响其增强效果,且产品的表面过于粗糙,不够光滑, 表面性能不好。
影响玻纤剪切的条件:
(1)、物料在玻纤口处必须熔化了85%以上,否则将因玻纤与物料之间严重的摩檫使玻纤被剪切得过碎;
(2)、玻纤口处温度不能过低,必须在所生产物料的熔点以上,否则将因料过冷,摩擦过大使玻纤剪切过碎。一般工艺表上已经考虑到这问题,生产时需要注意是保证温度波动不大即可。
1、增强PP产品
生产增强PP产品时,玻纤很难剪断,并且与所用的玻纤有关,**玻纤要好一些,而**玻纤,**玻纤要差一些。生产不顺时会出现这样的现象:因玻纤过长,常把模头模孔堵住,引起断条,判断方法:在模头模孔处可看到一团团的玻纤,成品的截面处可明显看到成团的玻纤或在粒子的表层有切不断的玻纤,料条软而不脆,料条不能完全拗断,拗后将有一层连皮。或从拗断的声音可判断出来:增强效果差的料条拗断时的声音较沉,增强效果好的料条拗断时的声音较脆。俗称“玻纤不熔”。若生产时断条严重,并且料条较软,则成品的性能一定会降低。
根据PP材料的上述特点,生产增强PP时从玻纤口后到机头段的螺杆剪切很强。
要避免“玻纤不熔”的现象除了保证螺杆玻纤口后面剪切强之外,螺筒磨损大小对其也影响很大。当机台磨损过大时常常以降低玻纤口后温度,特别时玻纤口至真空口之间的温度,提高熔体粘度来提高剪切,避免“玻纤不熔”。但玻纤口后温度不可降低过大以免玻纤剪切过碎,性能降低。
2、单增强尼龙本色产品
目前该产品的最大问题是变色。有关变色的原因,有如下六个:
转产次序。
(1) 若转产前生产阻燃产品,不管是阻燃PBT或其他阻燃产品,甚至阻燃尼龙产品,因阻燃剂的影响,单增强尼龙本色产品常常会变色,且其影响是长时间的,有时长达一个班。其中溴类阻燃剂影响最大。
(2) 另外,若转产前生产过深色产品,也常常变色。这方面与生产计划关系很大。
清机
①,若生产了阻燃产品或深色产品后转单增强的尼龙本色产品,常常必须进行高等级清机,若清机不干净,常会变色。
③、 原材料水分含量, 包括烘干料的水分及玻纤的水分含量。尼龙对水分很敏感,遇水很容易水解,炭化变色。因此烘干料、玻纤及其他原材料必须注意防水,混料段混料及分料时应尽可能少,窗户必须关上,玻纤靠窗放置时必须注意防止打湿,同时混料段及挤出段需要密切配合,以免混合料露空时间过长。尤其在雨天或阴天时,空气中的水分含量很高,原材料更容易吸水。
④、 机台及螺杆的选择。一般尼龙6产品在75机及70机都可生产,而尼龙66产品一般在70机生产,若安排在75机生产则很容易变色。
⑤、 玻纤的种类。一般**玻纤生产时颜色最稳定,而**玻纤次之,而**玻纤生产时颜色最不稳定。因此有的高等级尼龙产品必须用巨石**玻纤生产。
工艺控制
1、温度控制 在剪切块处的温度若过高,则尼龙很容易变色,剪切块一般在玻纤口前一区及真空口前一区。
2、主机转速,在70机生产时主机转速开得越大越好,而在75机生产时主机转速过大反而容易变色,一般开为350RPM颜色最为稳定,为提高班产主机转速科适当提高至400RPM。
配方原因:
配方内有改性BaSO4 Micro 时生产的成品颜色常发灰,发黄。去掉该成分后生产正常。原因可能是该成分覆盖在抗氧剂表面,导致后者不其作用。
说明:尼龙的变色问题需要各方面配合、预防,以预防为主。尼龙变色后一般通过调节主机转速,喂料,电流,温度来调节颜色,但一般效果有限,预防为主。
3、 尼龙66本色产品的颜色不稳定
该类产品颜色不稳定的原因,不是很明确,长期以来观察到其影响因素除了与尼龙6本色产品一致之外,一般还有如下几种:
①、 原材料中颜色的影响 原材料本身颜色不稳定。
②、 配方中所用尼龙树脂的性能不稳定 部分尼龙树脂可能里面的小分子很多,从而容易降解变色。
③、 真空表显示的真空度对成品外观的颜色影响较大。
总的来说,尼龙66本色产品颜色稳定性是尼龙工艺上的一个薄弱环节,其变色原因并没有得到很好的解析。以后仍然是工艺上一个重点要解决的问题。
4、 部分尼龙黑色产品 主要指玻纤含量很高(40%以上)的尼龙产品。因为该类产品中玻纤含量很高,所以生产该类产品时容易出现如下问题:
①、炭化、断条 因为该类产品中玻纤含量很高,在生产中随螺杆的剪切产生大量的热量,熔体中的温度很难控制,导致熔体炭化,断条。采取的措施是降低主机转速,降低玻纤口至真空口之间的温度,以降低剪切。用**玻纤,控制好温度,用模孔较小的模头,把切粒机往机头方向移动,适当过水等。
②、真空返料 主要是由于玻纤含量很高造成,导致熔体粘度很高造成。生产时模孔数不可开得过少,或拆掉滤板或换用空心滤板。
5、 阻燃增强尼龙产品
这些产品中往往含有低熔点的组分,因此生产该类产品时需要注意清理混料段及挤出段的料斗及喂料螺杆,以免结块,下料不均匀导致断条。
其中的本色产品需要控制黑点及颜色稳定,为此要注意清机等级,转产前产品的影响,及螺杆选择、机台选择等。
6、增强合金及增强ABS产品
这两类产品都含有ABS原材料,ABS材料降解温度很低,因此都很容易炭化,这是生产时需要注意的最主要问题。因此生产时应该注意:
①、温度的控制 各区温度,特别是剪切块处的温度,必须控制得好,这是最主要的条件。
②、螺杆的选择 因要同时注意成品性能及加工,必须根据所生产产品的玻纤含量不同而选择不同的螺杆。玻纤含量高的产品需要选择剪切较弱的螺杆,而玻纤含量较低时为生产顺利,一般使用剪切较强的螺杆。
③、主机转速 生产玻纤含量高的增强合金或ABS产品时,降低主机转速对避免或减少炭化很有帮助。
④、玻纤种类 一般**玻纤生产最顺利。
另外,在生产这些产品时常常有“玻纤不熔”的现象,此时为了使玻纤剪切顺利,一般采取降低玻纤口至真空口之间温度的方法提高熔体强度以剪断玻纤。但是降低这些区域的温度时必须十分谨慎,因温度降低过多会导致玻纤剪切过碎,降低成品性能。
参考资料
最新修订时间:2024-01-20 23:44
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