工艺条件对玻纤增强ABS性能的影响

1、pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 维普资讯 程 塑 料应 用 年 第 卷 第 期 工 艺 条 件 对 玻 纤 增 强 性 能 的 影 响 陈桂 兰 罗伟 东 李荣勋 刘光烨 青 岛 化 工学 院 ： 吉 林石 化 分公 司 合成 树 脂 厂 林 市 吉 摘要 研 究了加 工工艺对玻璃纤堆增强 性能的影响 ：结果表 明 ， 宜的加 工工艺和加 工条件能哆将 和 适 玻璃纤 维奉 身的优 良性 能充 分表现 出来 ， 出温度 、 出速度厦注射速 率都是影响材料性 能的重要 因素。在玻 纤增 强 挤 挤 加 工过程 中， 采用侧向加料 、 高 的加

2、 工温度、 提 降低挤 出压 力和 注射速率等措施 ， 可提 高材料的力学性 能。 关键词 玻璃纤堆 挤 出温度 螺杆转速 注射速率 加工工艺 玻璃 纤维 增 强 的加 工 工艺 直 接 影 响 复合 材料 的性 能 。为制 得性 能 优 异 的玻 纤 增 强 笔 ， 者对其 加工工 艺进 行 了研究 ， 讨 了加 工工艺 路线 、 探 挤 出温 度 、 出机 螺 杆转 速 及注 射 速率 等 因素 对 材 挤 料性 能的影 响 。 路线 见 图 实验部分 主要 原料 与助 剂 助 荆 制样 性能测试 。 ， 石 化分公 司合 成树 脂厂 ； ： 吉林 树 脂 ： 林石 化分 公 司合成树 脂

3、厂 ； 吉 玻璃纤 维 （ ）型 无 碱 短 切 ， 津 玻 璃 纤 维 ： 天 厂： 偶 联 井 、 助剂 一 偶联 剂 ： 一 南京翔 飞助 剂厂 ； ， 偶联 剂 ： ， 自制 ； 内润滑 剂 ： 吉 林石化 分公 司 ； ， 苎 ！ 兰 外润滑剂 ： ， 吉林石化分公司； 抗 氧剂 ： ， 石 化分 公 司。 吉林 主要 设 备 厦 仪 器 一 工艺路线 工艺路线 ； 图 玻璃纤维增强 加工工艺路线 共 混试 验 条件 ： 各 区 温 度 为 一 区 、 区 、 区 二 三 、 区 、 区 、 区 、 头 四 五 六 模 ； 转速 为 双螺 杆挤 出机 ： ，： ， 京橡 塑 南 机械

4、 厂 ； 毛 细管流变 仪 ： 型 林大 学 科教 仪 器 吉 厂； 成 型试 验条件 ： 各 区 温 度 为 一 区 、 区 、 区 二 三 、 四区 、 模具 ； 注塑压 力 为 。 结 果 与讨论 万 能试验 机 ： 日本 岛津制 作所 ； ， 注塑机 ： 日本 东芝公 司 ； ， 冲击强 度 测 试 仪 ： 型 ， 日本 三 田精 机 公 司 性 能 测 试 工艺路线 对材料 性 能的影 响 短 玻璃 纤维 增强 有 两种 加 工 工艺 ： 种 是 一 材 料拉 伸 强度 按 测试 ； 冲击 直接将玻璃纤维 与 及加工助剂混合后加人到 双螺杆 挤 出机 中挤 出 ， 另一 种 是 由

5、主 加 料 器 加 入 及 加工 助剂 ， 由侧 向加 料器加 入玻 璃纤 维 。 强度按 测 试 ； 断裂 伸 长 率 按 测 试 ； 曲 强 度 按 一 弯 测试 。 表 列出工艺路线对材料性能的影响。由表 收稿 日期 ： ? 】 一 工艺路 线及 工 艺参 数 笔者共进行 了条工艺路线 的试验。具体工艺 维普资讯 阵桂 兰 ： 艺 条件对玻纤增强 能的晨 响 等 性 ； 裹 加工 工 艺 路 线 对材 料 性 能 的影 响 项 目 工 艺 路线 工艺路线 三 冲击强度 拉伸强度 断裂 伸 长 率 蒿 弯曲强度 弯曲弹性摸量 晕 罨 可 以看 出 ， 由工 艺 路线 制 备 的材料 性 能

6、优 于 工 艺 路线 所 制 的材 料 性能 这是 因 为工艺 路线 采用 侧 向进 料加人 玻 璃纤 维 的方 法 ， 长 的 玻 璃纤 维 加 较 人 到熔 融 的 中 ， 熔 体 包覆 到润 滑 作 被 起 转 速 图 螺 杆 转 速 对 树 料 中 纤 维 长 度 和拉 伸 强 度 的影 响 高， 熔体 在料 筒 中受 到的剪切 力增 大 璃纤 维与 料 玻 筒 和螺 杆 的摩 擦 力增 加 ， 导致 大量 纤维 被螺杆 绞 断 ， 纤 维 的平均 长度 变 小 。 由 于纤 维 长度 的变 短 得 使 用， 减少了玻璃 纤维的折断。玻璃纤维在复合材料 中只有达到一定长度才能传递应力，

7、 因而工艺路线 的增 强 效果较 好 。 挤 出 温 度 对 材 料 性 能 的 影 响 材料的拉伸强度下降。 注 射 速 率 对 材 料 性 能 的 影 响 注射 速率 对于制 品力 学性 能 的影 响是 通过对 取 向程 度 的影 响 表 现 出来 的。 熔 体 在 高 速 流 动 时 ， 子链会 充 分 伸 展而 发 生 取 向 。 当分子 链 的伸 分 展状 态不 能充 分恢 复 时 ， 品 的 内部 就 会产 生 较 大 制 的 内应 力 。在 加工玻 璃纤 维增 强 时 ， 了 除 的分子链 取 向外 ， 玻璃 纤 维 的 敏 向也 是 一 个影 响制 品性能 的重 要 因素 。

8、当玻 璃纤 维 发 生 取 向时 ， 料 材 的横 向拉 伸强 度较 低 ， 过 调 整 注射 速 率 可 减小 制 通 品中玻璃 纤 维 的取 向程 度 。 在 注射 过 程 中 ， 熔体 通 过 截面 很 小 的喷 嘴 或浇 口， 当注射 速率高 时 ， 体 流动 速 度很 快 ， 熔 分 子 和玻璃 纤维 会迅 速发 生取 向 熔 体进 人截 面尺寸较 塑料 的挤 出加工 一般 需要 经历 塑化 、 流动 、 冷却 固化 三个 步 骤 。加 工 温 度 一 般 控 制 在 粘 流 温 度 以 上 、 料 的分解 温 度 以下 。 的加 工 温 度 一般 为 材 而玻 璃纤 维 的融 化

9、温 度 在 右 。 ， 左 图 示 出加 工 温度 与材料 中玻璃 纤维 长度和拉 伸强 度 的关 系 。 三 蓦 翠 磬 斯 出 意 大的模腔后 ， 由于压力和流动速率降低 ， 分子和 玻 璃纤 维 的取 向程 度也 随之 降 低 ， 体前 沿 区 域 的 熔 矫出温 度 图 挤 出 温 度 对 材 料 中皇 维 长 度 和拉 伸 强 度 的影 响 干 取 向程 度最 低 。 由此 可见 ， 高 注射 速率 ， 品 的取 提 制 向程 度 将 增 加 。笔 者 在 注 射 速 率 分 别 取 、 、 、 、 ， 射 温 度 为 ， 璃 纤 注 玻 维含 量 为 的 条 件下 ， 材 料 的

10、纵 向、 向拉 伸 对 横 强 度进行 了研 究 ， 果如 图 所示 。 结 （ 出机转速为 玻璃纤维古量为 ） 挤 由图 可 以看 出 ， 随着挤 出温 度 的升高 ， 料 中 材 玻璃纤维 的长度变长， 材料的拉伸强度提高 ， 但是 当 温 度超 过 后材料 的拉 伸强 度 开 始下 降 。笔 者 认为 ， 主要 原 因是超 过一 定温 度后 ， 其 中的丁二 烯氧化降解严重 ， 使 本身的性能开始降低 ， 致 使得材 料 的拉 伸强度 下 降 。 挤 出机 螺杆转速 对 材料 性 能的影 响 ： 室 嘿 鼍 即使 加工 温度 已经 达 到 的融化 温 度 ， 出 挤 机螺杆 转 速 同样

11、对材 料 的性能 有 一定 的影 响 。图 示 出挤 出机螺 杆转 速对 材料 中纤 维长 度 和拉伸强 度 的影 响。 图 表 明 ， 着螺杆 转 速 的升 高 ， 随 材料 中纤 星 泰 足 蜓 注射速率 图 注 射 速章 对 材 料 拉 伸 强 度 的 影 响 维 的平均长度变短 ， 材料的拉伸 强度 出现了先增长 后下 降的趋势” ， 主要是因为随着螺杆转速的升 这 图 表 明 随着注 射 速 率 的增 加 ， 品 的纵 向拉 制 维普资讯 工 程 塑 料 应 用 年 ， 第 卷 ， 期 第 伸强度增 加 ， 向拉 伸强 度 下 降 。这 是 因 为玻 璃 纤 横 维在注 射 时发 生

12、了取 向 ， 随着注 射速 率 的提高 ， 玻璃 纤维 的取 向程 度增 加 。试 验 表 明 ， 当注 射 速 率达 到 向加料 可 以减 少玻 璃 纤维 的折 断 ， 利 于提 高材 料 有 的力学 性 能 。 （ ） 当提 高 玻 璃 纤维 增 强 的 加 工温 度 ， 适 时， 玻璃纤 维对 横 向拉 伸强度 有降低作 用 因此 ， 加工 玻璃 纤维增 强 时 应 将注 射 速率 控制 在 ， 璃 纤 维对 制 品 的横 向和纵 使玻 向都起到增强的作用。 结论 降低挤出压力和注射速率可减少玻璃纤维的折断 。 参 考 文 献 赳 土贵， 碳纤维 等 玻璃纤维混杂 复合材料性 能研究 工

13、程 塑料 应 用 （ ： ） 何 曼 军 高分 子 物 理 上 海 ： 旦 大学 出 版 社 等 复 于 撼 梅 玻 璃 纤 维 增强 力 学 及 加 工 性 能 工 程 塑 料 应 用 等 （ ） ， ： （） 在玻璃 纤 维 增 强 加 工 过程 中 ， 用 侧 采 。 ， 。 ， ， ； 帅 肿 ； ） ， “ ； ? ， ， ? ， ， ， ， ， ， ， ， 奉灞攀 宝理 塑料 （ 中国） 限公 司（ 有 封面 ） 南 京聚隆化学实业有限公司 （ 封二） 张家港华丰重型设备制造有 限公 司 （ 广东盒 明塑胶设 插 ） 备有限公 司（ 豫圳 市新三思仪器设备有限公司（ 中国国际工业塑

14、料 及工 程塑料加工技术展 览会 （ 宁波方力机械 有限公 插 ） 插 ） 插 ） 司（ 中芬合 资南京金陵奥普特高分子材料有限蛰 （ 北京福 田建材机械有 限责任公 司（ 联 塑机械制造有限公司（ 插 插 ） 插 ） 插 插 、 深圳市凯强利 机械有限公司（ 海天机械有阻公 插 ） 插 ” 南 京航 空航天 大学 信立塑料 机械 广 （ ） 探圳市瑞 格尔仪器（ 插 制 造） 有限公 司（ ） 张家港市轻工机械有限公 司（ 开平雅琪塑胶机械模具 厂（ ） 南京橡塑机 触 ） 兰州兰泰塑料机 插 插 插 插 械有限公司（ ） 浙江金星螺杆制造有限公司 （ ） 第二届中国塑料制 品交易告 暨塑料

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