¿Qué dificultades se enfrentan en la fabricación de nailon reforzado con fibra de vidrio? Se adjuntan aplicaciones de PA66 con diferentes proporciones de adición de fibra

El nailon (PA) tiene una serie de excelentes propiedades como alta resistencia mecánica, resistencia química, resistencia al aceite, resistencia al desgaste, autolubricación y fácil procesamiento y moldeado. Se ha convertido en uno de los plásticos de ingeniería termoplásticos más utilizados en el país y en el extranjero.

Sin embargo, en aplicaciones reales, los requisitos de rendimiento del nailon varían según las diferentes condiciones o entornos de uso. Por ejemplo, componentes como taladros eléctricos y carcasas de motores, impulsores de bombas, cojinetes, motores diésel y ventiladores totalmente de plástico para aire acondicionado requieren que los materiales de nailon tengan alta resistencia, alta rigidez y alta estabilidad dimensional; Dado que el nailon tiene poca tenacidad a bajas temperaturas, es necesario endurecerlo y modificarlo en este momento; En algunas aplicaciones al aire libre, los materiales de nailon deben sufrir modificaciones por la intemperie y así sucesivamente en ambientes al aire libre a largo plazo.

Los materiales de refuerzo utilizados en el nailon reforzado son principalmente sustancias fibrosas como fibra de vidrio, fibra de carbono y bigotes, entre los cuales el refuerzo de fibra de vidrio es el más utilizado. La resistencia rígida y la dureza del material se pueden mejorar significativamente mediante el refuerzo de fibra de vidrio, y la estabilidad dimensional y la resistencia al calor del material se pueden mejorar significativamente. Dado que el nailon en sí no es lo suficientemente fuerte, se agrega entre un 10 y un 30 % de fibra para aumentar su resistencia. En particular, se reconoce que una intensidad del 30% es la proporción más adecuada.

Proceso de producción de nailon reforzado con fibra de vidrio.

En términos generales, existen dos procesos de producción de nailon reforzado con fibra de vidrio: el método de fibra larga y el método de fibra corta.

En el método de fibra larga, el nailon y otros ingredientes se premezclan y luego se añaden a la tolva, mientras que la fibra de vidrio se introduce en el tornillo a través de la rotación del tornillo desde la entrada de fibra de vidrio y luego se mezcla con la resina de nailon.

El método de fibra corta consiste en forzar la fibra de vidrio picada hacia el barril a través de una alimentación lateral y luego mezclarla con nailon.

Factores que afectan el rendimiento del nailon reforzado con fibra de vidrio.

En primer lugar, la unión interfacial entre la fibra de vidrio y la resina de nailon tiene el impacto más importante en el nailon reforzado con fibra de vidrio. Si la combinación entre los dos no es buena, el efecto fortalecedor se reducirá considerablemente. En este momento, el tratamiento superficial de la fibra de vidrio es particularmente importante.

En segundo lugar, la longitud de la fibra de vidrio en el material de nailon es otro factor importante que afecta su rendimiento. En términos generales, las fibras de vidrio largas son mejores que las fibras de vidrio cortas en términos de resistencia a la tracción, resistencia y módulo de flexión y resistencia al impacto con muescas.

Al mismo tiempo, no se puede ignorar la dispersión de la fibra de vidrio en el material. La dispersión de la fibra de vidrio depende principalmente de la acción de corte adecuada de los tornillos gemelos y del amasado del material, lo que implica la combinación y la velocidad de los tornillos. La elección de la velocidad del tornillo está relacionada con el contenido de aditivos como la fibra de vidrio en la fórmula. Para el nailon reforzado con retardante de llama, dado que el retardante de llama se ha descompuesto térmicamente, es apropiada una velocidad baja.

Además, la temperatura de procesamiento, el diámetro de la fibra de vidrio y el tipo de fibra de vidrio también afectarán el rendimiento final del material.

El nailon reforzado con fibra de vidrio sufre envejecimiento termooxidativo durante el procesamiento

Tomando como ejemplo el nailon 66 reforzado con fibra de vidrio, la fibra de vidrio en el cilindro extrusor de doble tornillo es propensa a la extrusión y la fricción con el material, el tornillo y la pared interna del cilindro, y genera una gran cantidad de calor de fricción, lo que a menudo hace que el material en el cilindro del extrusor a La temperatura real es mucho más alta que la temperatura mostrada en el extrusor. Temperaturas tan altas pueden causar fácilmente envejecimiento oxidativo térmico y degradación del nailon 66 y reducir las propiedades mecánicas del material compuesto. La adición de antioxidantes puede bloquear eficazmente la degradación por envejecimiento oxidativo térmico del nailon 66 durante el procesamiento y mejorar significativamente las propiedades mecánicas de los materiales compuestos. Un sistema antioxidante adecuado puede desempeñar un mejor papel en la estabilización del procesamiento inicial.

Fluidez del nailon reforzado con fibra de vidrio.

El nailon reforzado con fibra de vidrio tiene poca fluidez y es propenso a problemas como alta presión de inyección, alta temperatura de inyección, moldeo por inyección insatisfecho y mala calidad de la superficie durante el proceso de moldeo por inyección, lo que afecta gravemente la apariencia del producto y conduce a un producto alto. tasa de defectos. Especialmente en el proceso de producción de productos moldeados por inyección, no se pueden agregar lubricantes directamente para resolver el problema. La única forma de mejorar las materias primas es agregar ingredientes lubricantes a la fórmula modificada. En términos generales, esto requiere agregar ingredientes lubricantes a la fórmula modificada.

Nailon reforzado con fibra de vidrioResistencia al envejecimiento térmico por oxígeno a alta temperatura.

En algunos campos de aplicación, como rodamientos y ventiladores de motores diésel, el nailon reforzado con fibra de vidrio a menudo se enfrenta al problema del envejecimiento térmico a largo plazo por oxígeno a alta temperatura. Aunque el refuerzo y modificación del nailon con fibra de vidrio puede mejorar moderadamente la resistencia al calor del nailon, no puede resolver bien el problema. Se pueden lograr mejores resultados agregando aditivos antienvejecimiento oxidativo térmico apropiados a los materiales compuestos de nailon reforzado con fibra de vidrio, ejerciendo así un mejor efecto de protección contra el envejecimiento oxidativo térmico a alta temperatura.

Resistencia a la intemperie del nailon reforzado con fibra de vidrio

Cuando el nailon se ve afectado por condiciones externas como la luz solar, los cambios de temperatura, el viento y la lluvia, aparecerá una serie de fenómenos de envejecimiento como decoloración, decoloración, agrietamiento, formación de polvo y reducción de resistencia, entre los cuales los rayos ultravioleta son el factor clave que promueve el envejecimiento. . Actualmente, el nailon resistente a la intemperie es principalmente un producto negro, lo que significa agregar negro de carbón y otros aditivos que absorban los rayos UV al nailon para mejorar su resistencia a la intemperie. Sin embargo, además de los productos negros, el nailon natural o de colores claros suele enfrentarse a problemas de envejecimiento cuando se utiliza en exteriores, lo que se manifiesta principalmente como un color amarillento de las piezas.

Aplicación de nailon con diferentes proporciones de adición de fibras (a continuación se toma como ejemplo PA66 :)

1. Productos de alta resistencia y reforzados con fibra de vidrio.

Los materiales de nailon reforzado con un contenido de fibra de vidrio del 40-50% son principalmente adecuados para la fabricación de engranajes y piezas de alta resistencia para equipos profesionales.

Aplicación: Varios engranajes de precisión

PA66+GF tiene alta rigidez, estabilidad dimensional, reducción de ruido, resistencia al desgaste, silencio, lubricación, antiestática y otras propiedades.

2. Productos de resistencia media y reforzados con fibra de vidrio.

Los materiales de nailon reforzado con un contenido de fibra de vidrio del 25-35% son principalmente adecuados para la fabricación de piezas de resistencia media, como piezas de automóviles, carcasas de herramientas eléctricas, palas de electrodomésticos, ruedas eólicas, vajillas, juguetes, etc.

Aplicación 1: autopartes

Los materiales automotrices PA66+GF se pueden utilizar en tuberías de admisión de motores, capós de motores, chasis de automóviles, aspas de ventiladores de motores, condensadores de evaporadores de aire acondicionado de automóviles, etc.

1) Inicie el tubo de entrada de aire con PA66+30%GF, que tiene una resistencia a temperaturas a largo plazo de 140 ℃ durante más de 2000 horas.

2) Los guardabarros de chasis de automóviles y las aspas de ventilador de motor PA66+30%GF requieren excelente tenacidad y resistencia, así como baja deformación y estabilidad dimensional.

3) El evaporador de aire acondicionado para automóviles necesita buena deformación, resistencia al calor a largo plazo, resistencia a la hidrólisis, alta estabilidad dimensional, alta resistencia y tenacidad, PA66+15%GF+10% talco.

Aplicación 2: Varios conectores para accesorios electrónicos.

Este es el campo de aplicación del retardante de llama libre de halógenos PA66+35%GF en varios conectores electrónicos. Los conectores electrónicos deben tener alta fluidez, estabilidad dimensional, buenas propiedades eléctricas y algunos también requieren propiedades retardantes de llama. En este momento, sólo los materiales modificados pueden reemplazarlos por completo.

Aplicación 3: Varias aspas e impulsores de ventiladores de alta potencia

Alta rigidez, alta tenacidad, baja deformación, resistencia a la fluencia, material PA66 modificado con resistencia a la hidrólisis + 30% GF.

Aplicación 4: Vajilla:

Resistencia a altas temperaturas, grado alimenticio, alta fluidez, reforzado, PA66+30%GF.

Aplicación 5: Campo de juguetes

Las culatas de armas de juguete, las hélices de drones y los juguetes con soportes de motor generalmente utilizan plásticos modificados de resistencia media y alta, PA66+30%GF, PA66+30% fibra de carbono.

3. Productos de baja resistencia y reforzados con fibra de vidrio.

Los materiales de nailon reforzado con una proporción de adición de fibra de vidrio del 10 al 20 % son principalmente adecuados para la fabricación de conectores, interruptores táctiles, equipos médicos y otros componentes de productos electrónicos y eléctricos.

Aplicación: Campo de equipamiento médico

Los materiales de nailon tienen una resistencia mecánica y una sensación agradable para la piel que los materiales comunes no tienen. Los equipos médicos, como los correctores de caída del pie, las sillas de ruedas de rehabilitación y las camas de enfermería médicas, generalmente requieren componentes con una cierta capacidad de carga, por lo que generalmente se elige PA66 + 15% GF.

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