news information
新聞資訊
【玻纖的概述】
玻璃纖維在行業(yè)內(nèi)因熟知簡稱為玻纖(GF),被廣泛應(yīng)用于增強(qiáng)塑料領(lǐng)域,主要成分有二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等,具有機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣性能好及耐化學(xué)性強(qiáng)等特點(diǎn),缺點(diǎn)是性脆,耐磨性較差。在塑料領(lǐng)域中,玻纖有短纖和長纖之分,短纖是在成紗后采用專用設(shè)備切割成約6mm長的短切纖維,長纖是采用連續(xù)長紗收卷形式的成品。由玻纖改性的塑料可大幅度提升材料的抗拉強(qiáng)度及模量,同時大大改善材料的尺寸穩(wěn)定性及耐熱性能,賦予塑料在更高強(qiáng)度的工程塑料領(lǐng)域應(yīng)用。
在塑料行業(yè)內(nèi),玻纖加入到塑料中具有無可比擬的增強(qiáng)優(yōu)勢,但玻纖在塑料加工過程中,增強(qiáng)因素除了玻纖本身特性,與加工工藝同樣密不可分。加工溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、螺桿組合、添加位置及含量等均對玻纖增強(qiáng)具有較大影響,只有合適的加工工藝方能發(fā)揮玻纖在塑料的最佳優(yōu)勢。因此,在玻纖增強(qiáng)塑料中,玻纖的分散性、相容性及在塑料中的長度保留顯得格外重要。
【長纖的加工方法】
1、常見的加工方法
長纖因本身特征,在塑料加工中需連續(xù)牽引喂送,傳統(tǒng)的加工方法是將多捆長纖放置在雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)旁,并將其多根繩線從擠出機(jī)排氣口喂入,轉(zhuǎn)動的雙螺桿連續(xù)喂送。長纖在雙螺桿的剪切元件作用下與均化段輸送來的熔融塑料進(jìn)行混合分散,達(dá)到浸潤和分散的目的。成品后在塑料中仍能保留一定的長度,發(fā)揮其增強(qiáng)效果。
然而加工工藝的螺桿轉(zhuǎn)速和螺桿組合不同均對長纖的長度有較大影響。通常雙螺桿轉(zhuǎn)速越快,剪切效果越明顯,玻纖在剪切力場下被折斷越明顯,不利于長度的保留;雙螺桿轉(zhuǎn)速過慢,雖利于玻纖長度的保留,但物料在螺筒中滯留時間過長易發(fā)生降解發(fā)黃,并且生產(chǎn)效率低。因此合適的轉(zhuǎn)速既使玻纖保留較好的長度也能保證生產(chǎn)效率。其次,螺桿組合對玻纖的分散及長度保留同樣有較大影響,據(jù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明,采用先分散后輸送的螺桿組合比較適合玻纖在塑料中的加工,先分散是在喂入玻纖位置后的一段螺桿設(shè)計(jì)剪切元件,使玻纖能快速捏合分散,在輸送元件的轉(zhuǎn)動下達(dá)到浸潤的效果。剪切先強(qiáng)后弱的螺桿組合設(shè)計(jì)是當(dāng)前玻纖加工中較常用的螺桿組合,既能保證生產(chǎn)效率,又能保證材料的品質(zhì)。
含量控制也是加工過程中的一個重要環(huán)節(jié),長纖的含量直接影響材料的性能。常見的含量控制方法有在生產(chǎn)中測量產(chǎn)品的灰分,在固定的螺桿轉(zhuǎn)速、樹脂喂料速度及玻纖數(shù)量下對產(chǎn)品的灰分進(jìn)行測量,再通過以上的三個變量調(diào)整玻纖的含量。另一方法是動態(tài)稱量一段時間內(nèi)的玻纖喂入量、樹脂流量或產(chǎn)品重量,通過計(jì)算和調(diào)節(jié)均可控制玻纖含量。
2、連續(xù)長玻纖加工方法
目前,市面已有成熟的連續(xù)長玻纖加工專用設(shè)備,其特點(diǎn)是長玻纖不再經(jīng)過雙螺桿與熔融塑料分散擠出,而是直接與擠出的熔體進(jìn)行浸漬混合。在雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭特殊設(shè)計(jì)了模頭流道,并且配備專用的長玻纖牽引機(jī),使長玻纖與塑料熔體直接混合、浸潤和牽引。目前市面上的連續(xù)長玻纖加工專用設(shè)備發(fā)展已較成熟,從熔體簡單包覆發(fā)展到熔體與長纖可達(dá)到一定的分散效果。因?yàn)檫B續(xù)長玻纖專用設(shè)備可使玻纖的長度保留更長,因此生產(chǎn)的材料具有更高的力學(xué)性能。但其缺點(diǎn)是其材料注塑的制品表面光潔度不如傳統(tǒng)加工方法,并且該設(shè)備投入較大,生產(chǎn)效率稍低。
【短纖的加工方法】
短纖在加工過程中的添加方式有傳統(tǒng)的側(cè)喂添加和失重式喂料器側(cè)喂添加,側(cè)喂添加比長纖的添加要簡便許多,傳統(tǒng)的側(cè)喂添加可通過調(diào)節(jié)側(cè)喂料速度和主喂料速度來控制玻纖的含量。而目前在主喂料和側(cè)喂料分別配備了失重式喂料器的生產(chǎn)線,更能精準(zhǔn)的控制玻纖的含量。
短纖在塑料的增強(qiáng)與長纖在塑料的增強(qiáng)相同,是玻纖的長度保留起到增強(qiáng)的特性,其螺桿組合結(jié)構(gòu)的對玻纖長度的影響也與上述中的長纖相同,均適合采用剪切先強(qiáng)后弱的螺桿組合。
【華新科的玻纖增強(qiáng)PP材料】
華新科就企業(yè)技術(shù)服務(wù)需求,在實(shí)驗(yàn)中選用了合適的PP原料和助劑,采用雙螺桿排氣口添加長纖的方式,通過調(diào)整螺桿結(jié)構(gòu),在合適的螺桿轉(zhuǎn)速下制備了一款較低玻纖含量并具有高強(qiáng)度的玻纖增強(qiáng)PP材料,力學(xué)性能接近改性工程塑料,適用于家電塑料的部件。
掃一掃,關(guān)注華新科公眾號
獲取最新資訊