尼龍加玻纖表面出現(xiàn)浮纖原因與解決方案

本文來(lái)自《工程塑料應(yīng)用》期刊

在尼龍中添加玻璃纖維、增韌劑等填料可顯著增加材料的力學(xué)性能。但在玻纖增強(qiáng)尼龍注射成型過(guò)程中，“浮纖”現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。浮纖也叫露纖，即玻璃纖維露在產(chǎn)品表面，比較粗糙。由于玻纖外露，使得此類(lèi)產(chǎn)品的應(yīng)用受到了限制。下面將分析出現(xiàn)“浮纖”現(xiàn)象的原因及解決方案。

出現(xiàn)“浮纖”現(xiàn)象的原因

01玻璃纖維與基料的密度差異

在塑料熔體流動(dòng)過(guò)程中，由于玻纖與樹(shù)脂的流動(dòng)性有差異，而且密度也不同，使兩者具有分離的趨勢(shì)，玻纖浮向表面，樹(shù)脂沉向內(nèi)里，于是形成了玻纖外露的現(xiàn)象。

02玻璃纖維與尼龍的相容性差

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(shù)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(shù)脂基體的束縛，逐漸向表面積累而外露。

03噴泉效應(yīng)

尼龍熔體注入型模時(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、冷凝快的玻纖被瞬間凍結(jié)，若不能及時(shí)被熔體充分包圍，就會(huì)外露而形成“浮纖”。

因此，“浮纖”現(xiàn)象的形成，不僅與塑料材料組成和特性有關(guān)，而且與成型加工過(guò)程有關(guān)，有著較大的復(fù)雜性和不確定性。

出現(xiàn)“浮纖”的解決方案

01模具方面

將產(chǎn)品外觀面刻意做成亞光面或蝕紋面，減少玻纖外露的視覺(jué)反應(yīng)。

02改善玻纖與尼龍的相容性

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、脂肪酸類(lèi)潤(rùn)滑劑及一些國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口的防玻纖外露劑等，通過(guò)這些添加劑來(lái)改進(jìn)玻纖與樹(shù)脂間的相容性，提高分散的均勻性，增加界面粘結(jié)強(qiáng)度，減少玻纖與樹(shù)脂的分離，從而改善玻纖外露現(xiàn)象。研究表明，在基體中添加相容劑，改性后玻纖在基體中相容性較未添加材料明顯提高。

（euroceras有特色聚酯蠟691型號(hào)防玻纖外露劑）

03改善成型工藝條件

① 增加充填速度

在增加速度之后，玻纖和塑料雖然存在流速不同，但相對(duì)于高速射膠而言，這個(gè)相對(duì)速度差的比例就小了。

② 升高模具溫度

這個(gè)作用是最大的，增高模具溫度，就是為了減少玻纖和模具接觸阻力，讓玻纖和塑料的速度差盡量變小。并且讓塑料流動(dòng)時(shí)的中間熔融層盡量厚，讓兩邊的表皮層盡量薄，這樣就好像光滑的河岸無(wú)法留住樹(shù)枝一樣的道理。RHCM高速高溫成型技術(shù)就是利用這個(gè)原理來(lái)做到外觀無(wú)浮纖的。

③ 降低螺桿計(jì)量段的溫度，減少溶膠量

這是讓塑料和玻纖分離的可能性盡量降低，一般來(lái)講對(duì)于浮纖影響最小，在實(shí)際操作中效果不大。但是，這個(gè)可以很好地解決燒焦。這是因?yàn)樵黾硬＠w后，很容易堵住排氣通道，所以在最后很難排氣，并且玻纖在高壓高氧氣體環(huán)境中是很容易燃燒的。