玻纤增强尼龙的“浮纤”问题该如何解决？

玻纤增强尼龙的“浮纤”问题该如何解决？

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玻纤增强尼龙的性能优势：尼龙树脂虽然具有一系列优良的性能，但与金属材料相比，还存在着强度、刚性较低，因吸水或潮湿而引起尺寸变化较大等不足，使应用受到一定的限制。因此，人们开发了用玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、钛金属占占颁等增强的品种，在很大程度上弥补了尼龙性能上的不足，其中以玻璃纤维增强尼龙为重要。      玻璃纤维用量可在50％以内的较宽范围添加。当含量超过50％时，由熔体粘度过大，给成型带来困难；而当含量小于10％时，增强效果不显著。通常含量在15％～45％之间，常为30％。      尼龙经玻璃纤维增强后，机械强度、刚性、尺寸稳定性和耐热性等明显高，成为性能优良，用途广泛的工程塑料。

玻纤增强尼龙的主要应用：
汽车      尼龙综合性能优异，品种多，较易回收循环利用，价格相对便宜，这些因素促成尼龙成为汽车发动机周边部件的理想选择材料。由于汽车发动机周边部件主要是发热和振动部件，其部件所用材料大多数是玻纤增强尼龙，进气歧管是改性尼龙在汽车中为典型的应用，1990年德国宝马汽车公司，首先将以玻纤增强尼龙为原料制造的进气歧管应用在六汽缸发动机上；以后美国福特与杜邦公司合作，共同用玻纤增强pa66制造的进气歧管应用在v6发动机上，以后世界各大汽车公司纷纷跟进，改性尼龙进气歧管得到广泛的应用。
宝马汽车n55发动机进气歧管

电子电气由于电气设备微型化的趋势或工作电流的增加，造成其内部元件温度会上升得相当高，因而要求材料具有较高的长期使用温度和高温时较低的蠕变，在用于电动机部件、断路器的内部元件、绕线元件，如：骨架和开关等，高温尼龙具有经济实用的优点，在性价比方面可与pps、pei、pes和lcp等材料相抗衡。"浮纤"现象玻纤增强尼龙在注射成型过程中常遇到的“浮纤”问题。浮纤也叫露纤，即玻璃纤维露在产品表面，比较粗糙，外观上比较难以接受。由于玻纤外露，使得此类产品的应用受到了一定的限制，目前主要应用于一些高强度的结构件。而凡是用加纤材料做外观件的，基本上都是亚光面或蚀纹面（例如电动工具），因为普通加纤料难以做到亮丽的外观。
      "浮纤"原因分析，玻璃纤维与尼龙的相容性差，由于塑料熔体在流动过程中受到螺杆、喷嘴、流道及浇口的摩擦剪切力作用，会造成局部粘度的差异，同时又会破坏玻纤表面的界面层，熔体粘度愈小，界面层受损愈严重，玻纤与树脂之间的粘结力也愈小，当粘结力小到一定程度时，玻纤便会摆脱树脂基体的束缚，逐渐向表面积累而外露。      玻璃纤维与基料的比重差异，在塑料熔体流动过程中，由于玻纤与树脂的流动性有差异，而且质量密度也不同，使两者具有分离的趋势，玻纤浮向表面，树脂沉向内里,于是形成了玻纤外露的现象。
      喷泉效应，尼龙熔体注入型模时，会形成“喷泉”效应，即玻纤会由内部向外表流动，与型腔表面接触，由于模具型面温度较低，质量轻冷凝快的玻纤被瞬间冻结，若不能及时被熔体充分包围，就会外露而形成“浮纤”。
      "浮纤"现象解决，“浮纤”现象的形成，不仅与塑料材料组成和特性有关，而且与成型加工过程有关，有着较大的复杂性和不确定性。有的素材在注塑成成品的时候，就非常明显，如果喷涂油漆（比如uv）或是用专门的底水去解决，可以稍加强善。但是这并不是根本的解决方法，解决“浮纤”问题一般可以从三个方面入手，一是助剂，二是工艺，三是模具。
      改善玻纤与尼龙的相容性，在成型材料中加入相容性、分散剂和润滑剂等添加剂，包括硅烷偶联剂、马来酸酐接枝相容剂、脂肪酸类润滑剂及一些国产或进口的防玻纤外露剂等，通过这些添加剂来改进玻纤与树脂间的相容性，提高分散相的均匀性，增加界面粘结强度，减少玻纤与树脂的分离，从而改善玻纤外露现象。如研究表明，在基体中添加相容剂，改性后材料（图一右）玻纤在基体中相容性较未添加材料（图二右）明显提高。     改善成型工艺条件：a.增加充填速度在增加速度之后，玻纤和塑料虽然存在流速不同，但相对于高速射胶而言，这个相对速度差的比例就小了。b.升高模具温度这个作用是大的，增高模具温度，就是为了减少玻纤和模具接触阻力，让玻纤和塑料的速度差尽量变小。

并且让塑料流动时的中间熔融层尽量厚，让两边的表皮层尽量薄，这样就好像光滑的河岸无法留住树枝一样的道理。rhcm就是利用这个原理来做到外观无浮纤的。c.降低螺杆计量段的温度，减少溶胶量这是让塑料和玻纤分离的可能性尽量降低，一般来讲对于浮纤影响小，在实际操作中效果不大。但是，这个可以很好的解决烧焦。这是因为增加玻纤后，所以很容易堵住排气通道，所以在后很难排气，并且玻纤在高压高氧气体环境中是很容易燃烧的。