尼龍是最重要的工程塑料，產(chǎn)量在五大工程塑料中居首位。在尼龍材料改性中，加玻纖進(jìn)行增強(qiáng)的應(yīng)用尤為廣泛， 特別是增強(qiáng)尼龍6和尼龍66在其領(lǐng)域內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位。
增強(qiáng)尼龍應(yīng)用廣泛，但是也存在一些缺點(diǎn)。PA6和PA66由于含有較高密度的酰胺鍵，其吸水率較高，平衡吸水率分別達(dá)到3.5%和2.5%。加入玻纖后，其吸水率仍保持在較高水平。吸水性大會(huì)對(duì)材料其他性能有什么影響呢？1. 影響尺寸穩(wěn)定性，特別是薄壁件增厚影響較大。2. 影響電性能，屬于易吸水（濕）的聚合物，電阻值也隨溫度的升高而降低，在使用時(shí)受到一定的限制。材料性能變化會(huì)帶來(lái)什么后果呢？1. 尺寸不穩(wěn)定，塑件壁厚不均導(dǎo)致制件扭曲、變形
對(duì)于沒有添加劑的產(chǎn)品，PA6 的收縮率在 1%~ 1.5% 之間。加入玻璃纖維添加劑可以使收縮率降低到 0.3%（但和流程相垂直的方向還要稍高一些）。PA66 的收縮率在 1%~2%之間，加入玻璃纖維可以將收縮率降低到 0.2%~1% 。收縮率在流程方向和與流程方向相垂直方向上的相差也是較大的。
塑料在流動(dòng)的時(shí)候，玻璃纖維會(huì)沿著流動(dòng)方向取向，從而導(dǎo)致這個(gè)方向的收縮比較困難，因?yàn)橛胁＠w支撐住了；而在垂直流動(dòng)方向，相對(duì)就容易收縮一些，從而導(dǎo)致兩個(gè)方向收縮率的不一致。在材料學(xué)來(lái)說(shuō)，這個(gè)就是各向異性，這就導(dǎo)致了材料的翹曲。具體可以參考下圖：
纖維增強(qiáng)塑料的流動(dòng)取向（山東祥龍新材料）塑料翹曲會(huì)導(dǎo)致制件變形、裝配困難等問題。在注塑的過(guò)程中，玻纖進(jìn)入塑料制品的表面，使得制品表面變得很粗糙，斑斑點(diǎn)點(diǎn)，比如浮纖、料花等。浮纖現(xiàn)象是玻纖外露造成的，白色的玻纖在塑料熔體充模流動(dòng)過(guò)程中浮露于外表，待冷凝成型后便在塑件表面形成放射狀的白色痕跡，當(dāng)塑件為黑色時(shí)會(huì)因色澤的差異加大而更加明顯。首先，在塑料熔體流動(dòng)過(guò)程中，由于玻纖與樹脂的流動(dòng)性有差異，而且質(zhì)量密度也不同,使兩者具有分離的趨勢(shì)，玻纖浮向表面，樹脂沉入內(nèi)里，于是形成了玻纖外露現(xiàn)象；其次，由于塑料熔體在流動(dòng)過(guò)程中受到螺桿、噴嘴、流道及澆口的摩擦剪切力作用，會(huì)造成局部粘度的差異，同時(shí)又會(huì)破壞玻纖表面的界面層，熔體粘度愈小，界面層受損愈嚴(yán)重，玻纖與樹脂之間的粘結(jié)力也愈小，當(dāng)粘結(jié)力小到一定程度時(shí)，玻纖便會(huì)擺脫樹脂基體的束縛，逐漸向表面累積而外露；再則，塑料熔體注入型腔時(shí)，會(huì)形成“噴泉”效應(yīng)，即玻纖會(huì)由內(nèi)部向外表流動(dòng)，與型腔表面接觸，由于模具型面溫度較低，質(zhì)量輕冷凝快的玻璃纖維被瞬間凍結(jié)，若不能及時(shí)被熔體充分包圍，就會(huì)外露而形成“浮纖”。改善“浮纖”現(xiàn)象的一般措施方法是在成型材料中加入相容劑、分散劑和潤(rùn)滑劑等添加劑，包括硅烷偶聯(lián)劑、馬來(lái)酸酐接枝相容劑、硅酮粉、脂肪酸類潤(rùn)滑劑及防玻纖外露劑。但也會(huì)存在一些問題，比如液體硅烷偶聯(lián)劑，就存在加入后難以分散，塑料容易結(jié)塊成團(tuán)的問題。加入玻纖的比例越大，由于玻纖的高剛性，其對(duì)注塑機(jī)的塑化元件的磨損越大，主要是螺桿的磨損，這會(huì)影響注塑機(jī)的塑化效果，降低其壽命。針對(duì)以上常見問題，解決思路一般是加入共混改性助劑（如LLDP、PP、馬來(lái)酸酐接枝等）；加入無(wú)機(jī)填料助劑（如：碳酸鈣、滑石粉等）；表面處理改性等改善吸水性；添加流動(dòng)改善劑改善各向異性問題；添加硅酮母、超支化樹脂等改善浮現(xiàn)問題......然而，添加這些助劑的同時(shí)也會(huì)帶來(lái)其他問題，比如對(duì)耐熱性影響、對(duì)物性影響、析出等。還有沒有其他方法可以同時(shí)解決這些問題呢？一個(gè)思路是添加低吸水性、加工性能好、尺寸穩(wěn)定性高、相容性好的其他尼龍樹脂進(jìn)行復(fù)配。比如，山東祥龍股份有限公司推出的GT35系列尼龍樹脂，GT35是一種無(wú)定形尼龍（聚酰胺）樹脂，具有優(yōu)異的透明性，對(duì)氣體，水，溶劑和精油具有良好的阻隔性，超高剛性，同時(shí)具有優(yōu)異的成型加工性和尺寸穩(wěn)定性，以及高溫結(jié)構(gòu)性能。GT35用于PA6或者PA66復(fù)合改性，不僅能改善尼龍吸水，還在改善翹曲、浮纖外漏等問題上有著顯著的效果，只需添加一種，便可對(duì)上述問題都有緩解作用。2021年先進(jìn)尼龍材料產(chǎn)業(yè)高峰論壇演講時(shí)間 | 演講議題 | 報(bào)告單位 |
8:50- 9:00 | 開場(chǎng)介紹 | 艾邦高分子 江耀貴 創(chuàng)始人 |
9:00- 9:30 | 奧升德Starflam?新型阻燃尼龍為高低壓電子電氣設(shè)備保駕護(hù)航 | 奧升德 盧瑜 亞太區(qū)市場(chǎng)開發(fā)經(jīng)理 |
9:30- 10:00 | 熱塑性聚酰胺彈性體開發(fā)及應(yīng)用 | 鄭州大學(xué) 付鵬 材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授 |
10:00- 10:30 | 協(xié)同創(chuàng)新-ELASTAMINE?聚醚胺賦予尼龍?jiān)鲰g、抗靜電等特性 | 亨斯邁功能產(chǎn)品 張瑜 高級(jí)研究員 |
10:30- 11:00 | 茶歇 |
11:00- 11:30 | 尼龍材料在軌道交通中的應(yīng)用 | 時(shí)代工塑 胡天輝 總工 |
11:30- 12:00 | 手機(jī)/筆電等消費(fèi)電子連接器對(duì)尼龍的需求 | 富士康 張工 材料開發(fā)主管 |
12:00- 13:30 | 午餐 |
13:30- 14:00 | 高溫尼龍的現(xiàn)狀與趨勢(shì) | 廣東龍杰 涂坤坤 高級(jí)經(jīng)理 |
14:00- 14:30 | 高性能尼龍材料在高效內(nèi)燃機(jī)和新能源汽車的應(yīng)用 | 馬勒汽車 王道遠(yuǎn) 生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備開發(fā)總監(jiān) |
14:30- 15:00 | 輻射技術(shù)在改性尼龍中的應(yīng)用 | 中科院上海應(yīng)用物理研究所 吳國(guó)忠 研究員 |
15:00- 15:30 | 新能源汽車充電口對(duì)PA/GF材料的選用要求 | ITW 鐘鴻鵬 材料高級(jí)工程師 |
15:30- 16:00 | 茶歇 |
16:00- 16:30 | PA6I在改性工程塑料中的應(yīng)用 | 山東祥龍 李天津 副總經(jīng)理 |
16:30- 17:00 | 新型膦酸鹽實(shí)現(xiàn)PA的高效無(wú)鹵阻燃 | 威海海潤(rùn) 孟凡旭 總工 |
17:00- 17:30 | 高性能納米增強(qiáng)澆鑄尼龍的開發(fā)應(yīng)用 | 青島科技大學(xué) 闞澤 副教授 |
18:00- 20:00 | 晚宴 |
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