С какими трудностями приходится сталкиваться при производстве нейлона, армированного стекловолокном?

Нейлон (PA) обладает рядом превосходных свойств, таких как высокая механическая прочность, химическая стойкость, маслостойкость, износостойкость, самосмазывание, простота обработки и формования, и стал одним из широко используемых термопластичных конструкционных пластмасс как внутри страны, так и за рубежом. .

Однако на практике требования к характеристикам нейлона различаются в зависимости от условий использования и окружающей среды.

Например, такие компоненты, как электрические дрели и корпуса двигателей, рабочие колеса насосов, подшипники, дизельные двигатели и вентиляторы кондиционеров, все пластиковые, требуют, чтобы нейлоновые материалы имели высокую прочность, жесткость и стабильность размеров;Из-за плохой низкотемпературной прочности нейлона на данном этапе необходимо ужесточить и модифицировать его;В некоторых областях применения на открытом воздухе нейлоновые материалы должны подвергаться модификации устойчивости к атмосферным воздействиям и т. д. при длительной эксплуатации на открытом воздухе.

Армирующие материалы, используемые для усиления нейлона, представляют собой в основном волокнистые вещества, такие как стекловолокно, углеродное волокно и нитевидные волокна, среди которых наиболее широко используется армирование стекловолокном.Армирование стекловолокном позволяет значительно повысить жесткость, прочность и твердость материалов, а также значительно улучшить их размерную стабильность и термостойкость.

Из-за недостаточной прочности самого нейлона его прочность можно повысить добавлением 10-30% волокон.В частности, наиболее подходящим соотношением признана крепость 30%.Есть также те, в которые можно добавлять до 40-50%, в зависимости от конкретных требований различных продуктов, и при соответствующих формулах все они могут быть успешными.

Процесс производства нейлона, армированного стекловолокном

Вообще говоря, существует два процесса производства нейлона, армированного стекловолокном: метод длинных волокон и метод коротких волокон.

Метод длинных волокон предполагает предварительное смешивание нейлона и других компонентов в бункере, в то время как стекловолокно вводится в шнек посредством вращения шнека через входное отверстие для стекловолокна, а затем смешивается с нейлоновой смолой.

Метод коротких волокон, который означает, что коротко нарезанные стеклянные волокна принудительно подаются в бочку с материалом посредством боковой подачи, а затем смешиваются с нейлоном.

Факторы, влияющие на свойства нейлона, армированного стекловолокном

Во-первых, граничное соединение между стекловолокном и нейлоновой смолой оказывает наиболее важное влияние на нейлон, армированный стекловолокном.Если комбинация этих двух факторов неудовлетворительна, эффект усиления будет значительно снижен.На этом этапе обработка поверхности стекловолокна становится особенно важной.В настоящее время производители стекловолокна могут производить модели из стекловолокна с различной обработкой поверхности для разных материалов для использования производителями модифицированных пластиков, при условии, что выбор является подходящим.

Во-вторых, длина стеклянных волокон в нейлоновых материалах является еще одним важным фактором, влияющим на их характеристики.Вообще говоря, длинные стеклянные волокна превосходят короткие стеклянные волокна с точки зрения прочности на разрыв, прочности на изгиб, модуля упругости и ударной вязкости над надрезом.

Между тем нельзя игнорировать дисперсность стекловолокон в материалах.Дисперсия стекловолокна в основном зависит от соответствующего сдвига двойных шнеков и взаимодействия материалов, которое включает в себя комбинацию и скорость шнеков.Выбор скорости шнека связан с содержанием в формуле добавок, таких как стекловолокно.Для огнестойкого армированного нейлона рекомендуется использовать низкую скорость, поскольку огнезащитный состав подвергается термическому разложению.

Кроме того, температура обработки, диаметр и тип стекловолокна также могут влиять на конечные характеристики материала, поэтому здесь мы не будем повторяться.

Термическое окислительное старение нейлона, армированного стекловолокном, в процессе обработки.

Если взять в качестве примера нейлон 66, армированный стекловолокном, то стекловолокно склонно к экструзии и трению о материал, шнек и внутреннюю стенку цилиндра в двухшнековом экструдере, генерируя большое количество тепла от трения.Это часто приводит к тому, что фактическая температура материала в цилиндре экструдера намного превышает отображаемую температуру экструдера.Такие высокие температуры могут легко привести к термоокислительному старению и разрушению нейлона 66, а также к снижению механических свойств композитного материала.

Текучесть нейлона, армированного стекловолокном.

Нейлон, армированный стекловолокном, имеет плохую текучесть и подвержен таким проблемам, как высокое давление впрыска, высокая температура впрыска, неудовлетворительный впрыск и плохое качество поверхности во время литья под давлением, что серьезно влияет на внешний вид продукта и приводит к высокому проценту дефектов.Смазочные материалы не могут быть добавлены напрямую для решения проблемы, особенно в процессе производства изделий, полученных литьем под давлением, и их можно только улучшить с помощью сырья.Вообще говоря, это требует добавления в модифицированную формулу смазывающих компонентов.

Устойчивость нейлона, армированного стекловолокном, к высокотемпературному термическому кислородному старению

В некоторых областях применения, таких как подшипники и вентиляторы дизельных двигателей, нейлон, армированный стекловолокном, часто сталкивается с проблемой длительного высокотемпературного термоокислительного старения.Хотя армирование и модификация нейлона стекловолокном может умеренно улучшить его термостойкость, это не может решить проблему.Однако добавление соответствующих добавок, препятствующих термоокислительному старению, к нейлоновым композитам, армированным стекловолокном, может привести к хорошим результатам.

Устойчивость к атмосферным воздействиям нейлона, армированного стекловолокном

Нейлон подвергается ряду явлений старения, таких как выцветание, обесцвечивание, растрескивание, распыление и снижение прочности под воздействием внешних условий, таких как воздействие солнечного света, изменения температуры, ветер и дождь.Среди них ультрафиолетовое излучение является ключевым фактором, способствующим старению.Устойчивый к атмосферным воздействиям нейлон в настоящее время представляет собой в основном изделия черного цвета, проблема которых решена путем добавления в нейлон таких добавок, как углеродная сажа, которые поглощают ультрафиолетовые лучи, чтобы улучшить его устойчивость к атмосферным воздействиям.Но помимо изделий черного цвета, натуральный или светлый нейлон часто сталкивается с проблемами старения при использовании на открытом воздухе, проявляющимися в основном в пожелтении деталей.

Применение нейлона с различным соотношением волокон

Возьмем PA66 в качестве примера:

① Высокопрочные изделия, армированные стекловолокном.

Нейлоновый материал, армированный стекловолокном, с соотношением 40-50% в основном подходит для изготовления высокопрочных компонентов для высокопрочных передач и профессионального оборудования.

Применение: Различные прецизионные шестерни.

PA66+GF обладает высокой жесткостью, стабильными размерами, снижением шума, износостойкостью, бесшумностью, смазочными, антистатическими и другими свойствами.

② Изделия средней прочности, армированные стекловолокном.

Нейлоновый материал, армированный стекловолокном, с соотношением 25-35% в основном подходит для изготовления компонентов средней прочности, таких как автомобильные детали, корпуса электроинструментов, лопасти электрических вентиляторов, ветряные турбины, посуда, игрушки и т. д.

Применение 1: Автомобильные детали

Автомобильный материал PA66+GF может применяться во впускных трубах двигателя, крышках двигателя, автомобильном шасси, лопастях вентилятора двигателя, испарителях и конденсаторах автомобильных кондиционеров и т. д.

1) Впускная труба двигателя PA66+30% GF имеет длительную термостойкость 140 ℃ в течение более 2000 часов.

2) Крылья шасси автомобиля и лопасти вентилятора двигателя PA66+30% GF требуют превосходной прочности и прочности, а также низкой деформации и стабильности размеров.

Испарители автомобильных кондиционеров требуют хорошей деформации, длительной термостойкости, устойчивости к гидролизу, высокой стабильности размеров, высокой прочности и ударной вязкости, PA66 + 15% GF + 10% талька.

Применение 2: Различные разъемы для электронных аксессуаров.

Это безгалогенный огнезащитный материал PA66+35% GF, который широко используется в различных электронных разъемах.Электронные разъемы должны обладать высокой текучестью, стабильностью размеров, хорошими электрическими характеристиками, а некоторые также требуют огнестойкости.В этом случае их могут полностью заменить только модифицированные материалы.

Применение 3: Различные лопасти и рабочие колеса мощных вентиляторов.

Высокая жесткость, высокая прочность, низкая деформация, сопротивление ползучести, устойчивость к гидролизу, модифицированный материал PA66 + 30% GF.

Приложение 4: Категория посуды:

Высокая термостойкость, пищевой, высокая текучесть, армированный, PA66+30% GF.

Приложение 5: Игрушечное поле

В таких игрушках, как приклады, пропеллеры дронов и крепления для двигателя, обычно используются модифицированные пластмассы средней и высокой прочности, такие как PA66 + 30% GF и PA66 + 30% углеродное волокно.

③ Низкопрочные изделия, армированные стекловолокном.

Нейлоновый материал, армированный стекловолокном, с соотношением 10-20% в основном подходит для изготовления разъемов, сенсорных переключателей, медицинского оборудования и других компонентов электронных и электротехнических изделий.

Применение: В области медицинского оборудования.

Нейлоновые материалы обладают механической прочностью и приятными для кожи ощущениями, которых нет у обычных материалов, в то время как для медицинского оборудования, такого как корректоры падения стопы, реабилитационные инвалидные коляски и медицинские кровати для медсестер, обычно требуются компоненты с определенной несущей способностью, поэтому PA66 + 15% GF обычно выбирают.

NANJING HAISI является профессиональным производителем экструдеров для термопластичных эластомеров. Мы поставляем двухшнековые экструдеры, одношнековые экструдеры, экструдеры для переработки пластмасс, двухступенчатые экструдеры, лабораторное оборудование, машины для смешивания и подачи, машины для охлаждения и гранулирования, дробильные машины и так далее.