填充尼龍的生產(chǎn)過程十分簡單,但在配方設(shè)計與過程控制對材料性能有較大的影響。因此,在配方設(shè)計和制造過程控制方面應(yīng)把握以下幾點。
1、正確選擇填料的種類和用量,有時根據(jù)用途要求可選擇多種填料共用來解決復合材料的價格性能比的問題。
2、填料的表面偶聯(lián)化處理是填充尼龍制造的關(guān)鍵,不同的填料應(yīng)使用不同的偶聯(lián)劑。
3、螺桿組合形式應(yīng)以混合為主要特征。保證填料與尼龍充分混合。
4、添加各種助劑如抗氧劑、潤滑劑、光亮劑等以保持復合材料的加工性、耐老化性能。
a、填料種類與復合材料性能關(guān)系。采用不同填料制造的PA復合材料性能差異較大。
礦物質(zhì)種類
滑石粉
含水高嶺土
煅燒高嶺土
硅灰石
含量
38.5
33.9
39.1
39.7
拉伸強度MPa
干
63.5
56
68.5
63
濕
62
55
67.7
61
沖擊強度(無缺口)
(KJ/m2)
干
47.9
16.4
109
102.4
濕
52
17
123
110
混合工藝性
良好
差
差
良好
備注:PA+40%礦物質(zhì)。
b、填料用量對復合材料力學性的影響。填料用量增加,復合材料的拉伸強度有所增加,缺口沖擊強度隨之減少,當填料到30%時變化趨小。
c、填料用量對復合材料的熱性能和成型收縮率的影響。隨填料增加復合材料的熱變形溫度升高,成型收縮率減小。
d、填料用量對PA復合材料流變性能影響。填料用量增加,PA復合材料的流動減小,不同填料對流變性能影響不一樣。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),CaSiO3用量在50%以內(nèi),隨其用量增加,熔體表觀黏度逐漸增大,熔體有著良好的流變特性,而大于50%時,熔體表觀黏度迅速增加,流動性急劇下降。
e、填料的粒徑大小與復合材料性能的關(guān)系。填料粒徑大小對復合材料性能的影響有兩個方面。一是影響材料表面光潔度,填料粒徑愈小,復合材料的表面光潔度就愈高。但是,填料顆粒太小時,會給混合、螺桿進料帶來困難。在添加量較大時,超細填料可能形成固態(tài)流而造成進料困難。遇到這種情況時,應(yīng)適當減少用量,或?qū)μ盍线m當?shù)谋砻嫣幚?,或是使用粒徑較大的填料。二是對復合材料力學性能有較大的影響