1. Lasikuitutäyttömäärittelyn vaikutus PA6-teknisiin muoveihin
Sovelluksesta ja kokeilusta voimme todeta, että sisältöindeksi on usein yksi suurimmista vaikuttavista tekijöistä kuituvahvisteisissa komposiiteissa.
Lasikuitupitoisuuden kasvaessa lasikuitujen määrä materiaalin pinta-alayksikköä kohti kasvaa, mikä tarkoittaa, että lasikuitujen välinen PA6-matriisi ohenee. Tämä muutos määrää lasikuituvahvisteisten PA6-komposiittien iskunkestävyyden, vetolujuuden, taivutuslujuuden ja muut mekaaniset ominaisuudet.
Iskusuorituskyvyn kannalta lasikuitupitoisuuden kasvu lisää huomattavasti PA6:n iskulujuutta. Kun otetaan esimerkiksi pitkä lasikuitu (LGF) täyte PA6, kun täyttötilavuus kasvaa 35 prosenttiin, lovettu iskulujuus kasvaa alkuperäisestä 24,8 J/m arvoon 128,5 J/m.
Mutta lasikuitupitoisuus ei ole suurempi, se on parempi, lyhyen lasikuidun (SGF) täyttötilavuus saavutti 42 prosenttia ja materiaalin iskulujuus saavutti korkeimman 17,4 kJ/㎡, mutta lisäämisen jatkaminen antaa raon iskulujuuden näyttää laskeva trendi.
Taivutuslujuuden osalta lasikuidun määrän kasvu saa taivutusjännityksen siirtymään lasikuidun välillä hartsikerroksen läpi; Samaan aikaan, kun lasikuitu vedetään pois hartsista tai rikkoutuu, se imee paljon energiaa, mikä parantaa materiaalin taivutuslujuutta.
Yllä oleva teoria varmistetaan kokein. Tiedot osoittavat, että kun LGF:ää (pitkää lasikuitua) käytetään täyttämään jopa 35 prosenttia, taivutuskimmomoduuli kasvaa arvoon 4,99 GPa. Kun SGF (lyhyt lasikuitu) pitoisuus on 42 prosenttia, taivutuskimmomoduuli saavuttaa 10410 MPa, mikä on noin 5 kertaa puhtaan PA6:n.
2. Lasikuidun retentiopituuden vaikutus PA6-komposiitteihin
Lasikuidun kuidun pituudella on myös ilmeinen vaikutus materiaalin mekaanisiin ominaisuuksiin. Kun lasikuidun pituus on pienempi kuin kriittinen pituus (kuidun pituus, joka voi saada materiaalin olemaan raakakuidun vetolujuus), lasikuidun ja hartsin rajapinta-ala kasvaa. lasikuidun pituus. Kun komposiittimateriaali rikkoutuu, on myös hartsista ulos vedetyn lasikuidun vastus suurempi, mikä parantaa kykyä kestää vetokuormitusta.
Kun lasikuidun pituus ylittää kriittisen, pidempi lasikuitu voi absorboida enemmän iskuenergiaa iskukuormituksen alaisena. Lisäksi lasikuidun pää on halkeamien kasvun aloituspiste, ja lasikuidun pidemmän pään lukumäärä on suhteellisesti pienempi, ja iskulujuutta voidaan parantaa merkittävästi.
Kokeelliset tulokset osoittavat, että materiaalin vetolujuus kasvaa 154,8 MPa:sta 164,4 MPa:iin, kun lasikuitupitoisuus pidetään 40 prosentissa ja lasikuidun pituus kasvaa 4 mm:stä 13 mm:iin. Taivutuslujuus parani 24 prosenttia ja lovettu iskulujuus 28 prosenttia.
Lisäksi tutkimus osoittaa, että kun lasikuidun alkuperäinen pituus on alle 7 mm, materiaalin suorituskyky paranee selvemmin. Lyhyeen lasikuituun verrattuna pitkällä lasikuituvahvisteisella PA-materiaalilla on parempi vääntymiskestävyys, ja se voi säilyttää mekaaniset ominaisuudet paremmin korkeissa lämpötiloissa ja kosteusolosuhteissa.
3. Lasikuitutyyppien vaikutus PA6-komposiitteihin
Lasikuidun tyypillä ja lujuudella on ero materiaalin kokonaislujuudessa. Tällä hetkellä pääasiallisissa lasikuitutyypeissä ei ole alkalilasikuitua, korkealujuutta lasikuitua alkalinkestävää lasikuitua ja niin edelleen.
Niistä korkeamman monofilamenttilujuuden omaavalla lasikuidulla on vahvempi kantavuus, ja kokeet osoittavat, että lujalla lasikuituvahvisteisella PA6:lla on paremmat mekaaniset ominaisuudet kuin tavallisella ei-alkalikuituvahvisteisella PA6:lla.
Voidaan nähdä, että lasikuidun valinta, jolla on suuri lujuus, pitkä pituus ja sopiva täyttömäärä, voi tehokkaasti auttaa materiaalia parantamaan sitkeyttä, iskunkestävyyttä ja muita mekaanisia ominaisuuksia.
4. Lasikuidun lisäysprosessin vaikutus PA6-komposiitteihin
Kaksoisruuvimodifioidussa rakeistuksessa tutkittiin syöttöasennon vaikutusta materiaalin ominaisuuksiin lasikuidun ja hartsin sekoituksessa. Todettiin, että jos lasikuitu lisättiin aikaisemmin, kuitu tuhoutuisi helposti ja jäännöslasikuidun pituus olisi pienempi. Myöhään lisättynä lasikuitua on vaikea sekoittua tasaisesti hartsin kanssa ja yhdistelmä on heikko. Molemmat näistä olosuhteista heikentävät materiaalin yleistä suorituskykyä kuin hyviä tuloksia.
Sivusyötön käyttäminen lasikuidun lisäämiseen on helpompaa lasikuitupitoisuuden säätelyssä ja voi vähentää kuidun katkeamista. Samanaikaisesti ekstruusiorakeistuksen prosessissa ekstruusiolämpötilan nostaminen ja ekstruusiopaineen vähentäminen voivat parantaa GF:n pituutta tietyssä määrin.
5. Modifioidun granuloinnin ekstruusioprosessin vaikutus lasikuituvahvisteiseen PA-materiaaliin
Kokeet osoittavat, että alhainen ekstruusiolämpötila ei edistä lasikuidun pinnoitteen tunkeutumista, ja korkea lämpötila heikentää itse materiaalin suorituskykyä. Siksi, kun lasikuidun määrä on suurempi, on parempi nostaa ekstruusiolämpötilaa parempien tulosten saavuttamiseksi.
Kun kaksoisruuvipuristusmekanismia käytetään lasikuituvahvisteisten hiukkasten valmistukseen, materiaalin vetomoduuli, vetolujuus, taivutuslujuus, taivutusmoduuli ja muut materiaalin indikaattorit kasvavat vähitellen isäntänopeuden noustessa 70r/min:stä 300r:iin. /min. Kun isäntänopeus nostetaan arvoon 450r/min, materiaalin ominaisuudet muuttuvat vain vähän tai heikkenevät hieman.
Lisäksi syöttönopeus vaikuttaa materiaalin viipymäaikaan ruuvissa. Komposiittien vetokerroin, vetolujuus, taivutuskerroin, taivutuslujuus ja jopa iskulujuus pienenevät vähitellen syöttönopeuden kasvaessa 8r/min arvosta 26r/min pääkoneen samalla nopeudella.
Siksi varsinaisessa valmistusprosessissa on tarpeen tehdä sopiva valinta materiaalin suorituskyvyn ja saannon välillä, jotta saadaan tuote, jolla on suuri saanto ja suhteellisen hyvä suorituskyky.
6. Ruiskuvaluprosessin vaikutus lasikuituvahvisteisten PA-materiaalien ominaisuuksiin
Ruiskuvaluprosessissa, kuten sylinterin muotin lämpötila, ruuvin nopeus, ruiskutuspaine, pitopaine, vastapaine, ruiskutusnopeus ja muut tekijät vaikuttavat muovaustuotteiden suorituskykyyn.
On havaittu, että lasikuituvahvisteisen PA6-materiaalin vetolujuus on suoraan verrannollinen syöttöaukon lämpötilaan ja kääntäen verrannollinen ruiskutusnopeuteen ja ruuvin nopeuteen. Lasikuidun murtuminen pahenee ruiskutusnopeuden kasvaessa. Mutta yleisesti ottaen ruiskutusprosessin muutoksella ei ole suurta vaikutusta lasikuituvahvisteisten PA6-ruiskutusosien mekaanisiin ominaisuuksiin.
