長玻璃纖維增強改性PA6:玻璃纖維經(jīng)偶聯(lián)劑包裹改性后從玻璃纖維入口處經(jīng)雙螺桿擠出機帶入PA6混合液中。玻璃纖維增強PA6作用的好壞,與它在聚合物中的分散狀態(tài)、分布均勻性和侵漬狀態(tài)密切相關(guān),而這些因數(shù)與模具設(shè)計息息相關(guān)。科學(xué)選取原材料及模具合理設(shè)計可以制備這一高性能的復(fù)合材料。
比較短玻璃纖維與長玻璃纖維增強PA6的綜合性能,長玻璃纖維增強PA6的力學(xué)性能、電性能及熱性能明顯高于短玻璃纖維增強PA6.這主要是由于長玻璃纖維端頭較小,填充性能好,長纖維混料在充入模具時相互纏結(jié)、翻轉(zhuǎn)和彎曲,而不像短纖維混料那樣原流動方向排列。因此長纖維混料模塑制件與短纖維混料的同樣模塑制件相比,相同性粒度較高,平直度較好,翹曲較小。纖維長度是決定纖維增強復(fù)合材料最主要因數(shù),長纖維比短纖維具有更明顯的增強效果。
在長玻璃纖維增強PA6復(fù)合材料中,玻璃纖維品種及表面處理對復(fù)合材料的影響非常顯著。玻璃纖維品種不同,以及同一品種不同表面處理劑,對復(fù)合材料性能的影響也不同。影響材料性能的主要因數(shù)是單絲強度及表面處理劑。同樣規(guī)格的玻璃纖維,單絲強度高及復(fù)合材料性能相對比較高。但對于同一品種、同一規(guī)格的纖維,由于表面處理劑不同,其增強效果也不同。這是因為玻璃纖維增強聚合物復(fù)合材料只有形成有效的界面粘結(jié)才能具有優(yōu)良的性能。對玻璃纖維增強熱塑性樹脂復(fù)合材料,可采用偶聯(lián)劑對玻璃纖維進行表面處理,偶聯(lián)劑在無機物和聚合物之間,通過物理的纏繞式進行某種化學(xué)反應(yīng),形成牢固的化學(xué)鍵,從而使兩種性能大不相同的材料緊密結(jié)合起來,這種偶聯(lián)劑及品種對纖維和樹脂的復(fù)合起著至關(guān)重要的作用,決定了纖維樹脂復(fù)合材料的綜合性能。尼龍和玻璃纖維常用的偶聯(lián)劑為硅烷類物質(zhì)。
預(yù)侵料帶原始切粒長度越長,長玻璃纖維增強PA6復(fù)合材料的力學(xué)性能越高。通過適度交聯(lián)改性,可以提高復(fù)合材料的力學(xué)性能和電性能。在玻璃纖維含量為35%、粒徑為3~5mm、切粒長度為7mm時,復(fù)合材料的拉伸強度為231MPa,彎曲強度為289MPa,沖擊強度為61.5KJ/Mˉ2,熱變形溫度為214℃,介電強度為24.8kV/mmˉ1。長玻璃纖維增強PA6復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、電性能。在玻璃纖維含量相同的情況下,長玻璃纖維增強PA6比短玻璃纖維增強PA6,在力學(xué)性能、熱性能上有大幅提高。玻璃纖維品種不同或同一品種不同表面處理劑,玻璃纖維對PA6復(fù)合材料的增強效果是不一樣的。