尼龙(PA)具有高机械强度、耐化学药品、耐油、耐磨、自润滑、易于加工成型等一系列优异性能,已成为目前国内外广泛应用的热塑性工程塑料之一。
增强尼龙所用的增强材料主要是玻纤、碳纤、晶须等纤维状的物质,而其中又以玻纤增强应用最为广泛。通过玻纤增强可明显改善材料的刚性强度和硬度,并使得材料的尺寸稳定性和耐热性得到明显改善。
由于尼龙本身强度不够,通过加入10-30%的纤维,来提高它的强度。特别是30%的强度是公认的最合适的比例。也有加到40-50%的,根据不同产品的具体要求,再加上适当的配方,都能成功。
首先,玻璃纤维与尼龙树脂之间的界面粘结对玻璃纤维增强尼龙的影响最为重要。如果两者之间的结合不好,强化效果会大大降低。这时,玻璃纤维的表面处理就显得尤为重要。如今,玻璃纤维厂家已经能够生产出针对不同材料进行不同表面处理的玻璃纤维模型,供改性塑料厂家使用,只要选择得当。
其次,尼龙材料中玻璃纤维的长度是影响其性能的另一个主要因素。一般来说,无论是抗拉强度、弯曲强度和模量,还是缺口冲击强度,长玻璃纤维都优于短玻璃纤维。
同时,玻璃纤维在材料中的分散性也不容忽视。玻璃纤维的分散主要依靠双螺杆的适当剪切作用和物料的捏合作用来实现,这涉及到螺杆的组合和速度。螺杆转速的选择与配方中玻璃纤维等添加剂的含量有关。对于阻燃增强尼龙,由于阻燃剂已被热分解,低速为宜。
另外,加工温度、玻璃纤维直径、玻璃纤维种类也会影响材料的最终性能
玻纤增强尼龙的流动性较差,在注塑成型过程中易发生注塑压力高、注塑温度较高、注塑不满、表面质量差等问题,严重影响制品表观,导致产品不良率高居不下。特别在注塑制品的生产过程中,又不能直接添加润滑剂来解决问题,只能在原料上进行改进,一般而言,这需要在改性配方中加入润滑成分。
尼龙在受到阳光照射、温度变化、风吹雨打等外界条件的影响,会出现褪色、变色、龟裂、粉化和强度下降等一系列老化现象,其中紫外线是促进老化的关键因素。耐候性尼龙目前主要为黑色制品,也就是通过在尼龙中加入炭黑等吸收紫外线的助剂来解决其耐候性。但除了黑色制品以外,本色或浅色尼龙在户外应用时也常常面临老化的问题,主要表现为制件变黄。
以下以PA66为例:
高强度加玻纤增强产品.
玻纤添加比例40-50%的增强尼龙材料,主要适用于高强度齿轮、专业设备的高强度零部件制造。
应用:各种精密齿轮PA66+GF,具有高钢性、尺寸稳定、降噪、耐磨、静音、润滑、抗静电等性能。