1. Влияние на спецификацията за пълнеж от стъклени влакна върху инженерните пластмаси PA6
Можем да открием от приложението и експеримента, че индексът на съдържание често е един от най-големите влияещи фактори в композитите, подсилени с влакна.
С увеличаването на съдържанието на стъклени влакна броят на стъклените влакна на единица площ от материала ще се увеличи, което означава, че матрицата PA6 между стъклените влакна ще стане по-тънка. Тази промяна определя якостта на удар, якостта на опън, якостта на огъване и други механични свойства на композитите PA6, подсилени със стъклени влакна.
По отношение на ударните характеристики, увеличаването на съдържанието на стъклени влакна значително ще увеличи ударната якост на PA6. Като вземем за пример пълнеж от дълги стъклени влакна (LGF) PA6, когато обемът на пълнене се увеличи до 35 процента, силата на удар с назъбени влакна ще се увеличи от първоначалните 24,8 J/m до 128,5 J/m.
Но съдържанието на стъклени влакна не е повече, а е по-добро, обемът на пълнене с къси стъклени влакна (SGF) достигна 42 процента, а якостта на удар на материала достигна най-високите 17,4kJ/㎡, но продължаването на добавянето ще позволи на якостта на удар на празнината да покаже низходящ тренд.
По отношение на якостта на огъване, увеличаването на количеството стъклени влакна ще направи напрежението на огъване да може да се прехвърли между стъклените влакна през слоя смола; В същото време, когато стъкленото влакно се издърпа от смолата или се счупи, то ще абсорбира много енергия, като по този начин ще подобри якостта на огъване на материала.
Горната теория е потвърдена чрез експерименти. Данните показват, че когато се използва LGF (дълго стъклено влакно) за запълване до 35 процента, еластичният модул на огъване се увеличава до 4,99 GPa. Когато съдържанието на SGF (къси стъклени влакна) е 42 процента, еластичният модул на огъване достига 10410MPa, което е около 5 пъти повече от чистия PA6.
2. Влияние на дължината на задържане на стъклените влакна върху композитите PA6
Дължината на влакната на стъклените влакна също има очевиден ефект върху механичните свойства на материала. Когато дължината на стъкленото влакно е по-малка от критичната дължина (дължината на влакното, което може да накара материала да има якостта на опън на суровото влакно), повърхността на свързване на интерфейса на стъкленото влакно и смолата се увеличава с увеличаването на дължината на стъкленото влакно. Когато композитният материал се счупи, съпротивлението на стъклените влакна, изтеглени от смолата, също е по-голямо, така че да се подобри способността за понасяне на натоварването на опън.
Когато дължината на стъклените влакна надвишава критичната, по-дългите стъклени влакна могат да абсорбират повече енергия на удара при натоварването на удара. В допълнение, краят на стъкленото влакно е началната точка на растежа на пукнатината, а броят на края на стъкленото влакно с по-голяма дължина е относително по-малък и силата на удар може да бъде значително подобрена.
Експерименталните резултати показват, че якостта на опън на материала се увеличава от 154,8 MPa до 164,4 MPa, когато съдържанието на стъклени влакна се поддържа на 40 процента и дължината на стъклените влакна се увеличава от 4 mm на 13 mm. Якостта на огъване и якостта на назъбен удар бяха подобрени съответно с 24 процента и 28 процента.
Освен това, изследването показва, че когато първоначалната дължина на стъклените влакна е по-малка от 7 mm, характеристиките на материала се увеличават по-очевидно. В сравнение с късите стъклени влакна, подсиленият с дълги стъклени влакна PA материал има по-добра устойчивост на изкривяване и може по-добре да поддържа механични свойства при условия на висока температура и влажност.
3. Влиянието на видовете стъклени влакна върху композитите PA6
Видът и здравината на стъклените влакна ще имат разлика в общата здравина на материала. Понастоящем основните видове стъклени влакна нямат алкални стъклени влакна, стъклени влакна с висока якост, устойчиви на алкални влакна и т.н.
Сред тях стъклените влакна с по-висока якост на монофиламентите имат по-голяма носеща способност и експерименталните резултати показват, че високоякостният PA6, подсилен със стъклени влакна, има по-добри механични свойства от обикновения PA6, подсилен с неалкални влакна.
Може да се види, че изборът на стъклени влакна с висока якост, голяма дължина и подходящо количество за пълнене може ефективно да помогне на материала да подобри издръжливостта, устойчивостта на удар и други механични свойства.
4. Влияние на процеса на добавяне на стъклени влакна върху композитите PA6
В процеса на двушнеково модифицирано гранулиране е изследвано влиянието на позицията на захранване върху свойствата на материала в сместа от стъклени влакна и смола. Установено е, че ако стъкленото влакно се добави по-рано, влакното лесно ще се разруши и дължината на остатъчното стъклено влакно ще бъде по-малка. Когато се добави късно, стъклените влакна трудно се смесват равномерно със смолата и комбинацията е слаба. И двете условия ще направят общото представяне на материала по-малко от добрите резултати.
Използването на странично подаване за добавяне на стъклени влакна е по-удобно за контролиране на съдържанието на стъклени влакна и може да намали счупването на влакната. В същото време, в процеса на екструзионно гранулиране, повишаването на температурата на екструзия и намаляването на налягането на екструзия може да подобри дължината на GF до известна степен.
5. Влияние на процеса на екструзия на модифицирана гранулация върху армиран със стъклени влакна PA материал
Експерименталните резултати показват, че ниската температура на екструдиране не е благоприятна за инфилтрацията на покритието на стъклените влакна, а високата температура ще намали производителността на самия материал. Следователно, когато количеството стъклени влакна е по-високо, е по-добре да се увеличи температурата на екструдиране, за да се постигнат по-добри резултати.
Когато двувинтовият екструзионен механизъм се използва за приготвяне на подсилени със стъклени влакна частици, модулът на опън, якостта на опън, якостта на огъване, модулът на огъване и други показатели на материала постепенно се увеличават с увеличаване на скоростта на хоста от 70r/min до 300r /мин. Когато скоростта на хоста се увеличи до 450r/min, свойствата на материала се променят малко или леко намаляват.
В допълнение, скоростта на подаване ще повлияе на времето на престой на материала във винта. Модулът на опън, якостта на опън, модулът на огъване, якостта на огъване и дори якостта на удар на композитите постепенно намаляват с увеличаване на скоростта на подаване от 8r/min до 26r/min при същата скорост на главния двигател.
Следователно, в действителния процес на приготвяне е необходимо да се направи подходящ избор между производителността на материала и добива, така че да се получи продукт с голям добив и относително добра производителност.
6. Ефект на процеса на леене под налягане върху свойствата на подсилени със стъклени влакна PA материали
В процеса на леене под налягане, като температура на формата на цилиндъра, скорост на шнека, налягане на впръскване, налягане на задържане, обратно налягане, скорост на впръскване и други фактори ще повлияят на производителността на формованите продукти.
Установено е, че якостта на опън на подсиления със стъклени влакна PA6 материал е право пропорционална на температурата на захранващия отвор и обратно пропорционална на скоростта на инжектиране и скоростта на винта. Счупването на стъклените влакна ще се влоши с увеличаването на скоростта на инжектиране. Но най-общо казано, промяната на процеса на впръскване няма голямо влияние върху механичните свойства на частите за впръскване PA6, подсилени със стъклени влакна.
