玻纤增强塑料注射成型时出现浮纤怎么解决?
玻纤增强塑料注射成型时,各机构运行基本正常,但制品出现了比较严重的外观质量问题,表面产生了放射状的白色痕迹,而且这种白色痕迹随玻纤含量的增加趋于严重,这种现象俗称“浮纤”,对于外观要求高的塑件是不能接受的。
一、原因分析
“浮纤”现象是玻纤外露造成的,白色的玻纤在塑料熔体充模流动过程中浮露于外表,待冷凝成型后便在塑件表面形成放射状的白色痕迹,当塑件为黑色时会因色泽的差异加大而更加明显。
其形成原因主要有以下几个方面:
1. 在塑料熔体流动过程中,由于玻纤与树脂的流动性有差异,而且密度也不同,使两者具有分离的趋势,密度小的玻纤浮向表面,密度大的树脂沉入内里,于是形成了玻纤外露现象;
2. 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,会造成局部黏度的差异,同时又会破坏玻纤表面的界面层,熔体黏度愈小,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,逐渐向表面累积而外露;
3. 塑料熔体注入型腔时,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”。
因此, “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。
下面从配方和工艺角度聊聊如何改善“浮纤”现象。 配方优化
比较传统的方法是在成型材料中加入相容剂、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、硅酮粉、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和树脂之间的界面相容性,提高分散相和连续相的均匀性,增加界面粘接强度,减少玻纤与树脂的分离,从而改善玻纤外露现象。其中有的使用效果较好,但是大多价钱不菲,增加了生产成本,而且对材料的力学性能也会有影响,例如较常用的液体硅烷偶联剂,就存在加入后难以分散,塑料容易结块成团的问题,会造成设备喂料不均匀,玻纤含量分布不均匀,进而导致制品的力学性能不均匀。
近几年也有采取加入短纤或空心玻璃微珠的方法,利用小尺寸的短纤或空心玻璃微珠具有较好流动性和分散性、与树脂之间易于形成稳定界面相容性的特点,实现改善“浮纤”目的,尤其是空心玻璃微珠还能降低收缩变形率,避免制品后翘曲,增加材料的硬度和弹性模量,并且价格较低,但不足之处是使材料抗冲击性能下降。
二、工艺优化
事实上,“浮纤”问题还可通过成型工艺来改善。注射成型工艺各要素对玻纤增强塑料制品的影响各有不同,下面就一些可遵循的基本规律分别进行介绍。
01、料筒温度
由于玻纤增强塑料的熔体流动速率比非增强塑料低30%~70%,流动性较差,因此料筒温度较一般情况应高出10~30℃。提高料筒温度,可使熔体黏度降低,改善流动性,避免填充及熔接不良,而且有利于加大玻纤分散性和减小取向性,获得较低的制品表面粗糙度。
但料筒温度并不是越高越好,温度过高会加大聚合物氧化和降解的趋势,轻微时会发生颜色变化,严重时则产生焦化发黑。
在设置料筒温度时,应使加料段温度比常规要求略高些,稍低于压缩段即可,以利用其预热效果,降低螺杆对玻纤所产生的剪切作用,减少局部黏度的差异及对玻纤表面的破坏,保证玻纤与树脂之间的粘结强度。
02、模具温度
模具与熔体之间的温差不宜太大,防止熔体充填时玻纤遇冷在表面淤积,形成“浮纤”,因此需采用较高的模具温度,这对于提高熔体充模性能、增加熔接痕强度、改善制品表面光洁度、减少取向和变形也是有利的。
但模具温度愈高,冷却时间愈久,成型周期延长,生产率降低,而且成型收缩率加大,故也不是越高越好。模具温度的设置还要考虑树脂品种、模具结构、玻纤含量等情况,在型腔复杂、玻纤含量高、充模困难时,模具温度应适当提高些。
03、注射压力
注射压力对玻纤增强塑料的成型影响很大,较高的注射压力有利于充填,提高玻纤分散性,降低制品收缩率,但会增加剪切应力和取向,容易造成翘曲变形,脱模困难,甚至导致溢边问题,因此欲改善“浮纤”现象,需在稍高于非增强塑料注射压力的基础上,根据具体情况适当加大。
注射压力的选择除与制品的璧厚、浇口尺寸等因素有关外,也与玻纤含量和形态有关,一般玻纤含量愈高,玻纤长度愈长,注射压力应愈大。
04、背压
螺杆背压大小对于玻纤在熔体中的均匀分散、熔体的流动性、熔体的密实度、制品的外观质量和物理力学性能均有重要的影响,通常采用稍高的背压比较有利,有助于改善“浮纤”现象。但过高的背压会对长纤产生较大的剪切作用,使熔体易于因过热而降解,导致变色及力学性能变差。因此将背压设置得比非增强塑料略高些即可。
05、注射速度
采用较快的注射速度,可改善“浮纤”现象。提高注射速度,使玻纤增强塑料快速充满模腔,玻纤沿流动方向作快速轴向运动,有利于增加玻纤的分散性、减少取向性、提高熔接痕强度和制品的表观光洁度,但要注意避免因注射速度过快,在喷嘴口或浇口处发生"喷射"现象,形成蛇形纹缺陷,影响塑件外观。
06、螺杆转速
玻纤增强塑料塑化时,螺杆转速不宜过高,避免摩擦剪切力过大而对玻纤造成伤害,破坏玻纤表面界面状态,降低玻纤与树脂之间粘合强度,加剧“浮纤”现象,特别是当玻纤较长时,会因部分玻纤断裂而出现长短不均现象,造成塑件各处强度不等,制品力学性能不稳定。
三、工艺总结
通过以上分析,可知采用高料温、高模温、高注射压力和背压、高注射速度、低螺杆转速注射,对改善“浮纤”现象比较有利。
免责声明:本文(部分)数据、图表或其他内容来源于网络或其他公开发表的资料,仅供读者参考、交流、学习,不涉及任何商业行为或目的。版权归属原作者、原出处。若版权所有者认为本文涉嫌侵权或其他问题,请联系我方并及时处理。
热门文章
-
老生常谈,POM均聚甲醛和共聚甲醛的区别
POM是常见的工程塑料之一,而均聚甲醛和共聚甲醛是最常见的POM材料,二者结构相似,有很多共同点,那么二者之间有什么有什么区别?今天就跟小编一起来了解一下。一、背景1960年 美国杜邦(DuPont)公司首次将均聚物型树脂(DELRIN)商品化。1961年 美国Celanese公司(现在的Ti
浏览量:9792 -
你可知道PS塑料和ABS塑料哪个好?
问:ABS塑料与PS塑料哪个好? 答:一般来说,ABS塑料性能是优于PS塑料的,你用PS塑料可以做的产品,ABS塑料一般都可以打出来,而用ABS原料可以做的产品,PS原料不一定能做出来。 如果
浏览量:8804 -
ETPU是什么材料?这个就是我们要了解的
ETPU是一种质地柔软、弹性极佳,耐磨、耐撕裂、止滑性能优异的热塑弹性体材料,广泛应用于鞋材领域,不但适合制作运动鞋中底和内底,还适合用于抗反复冲击、运动防护、阻尼、家
浏览量:8115 -
带你了解POP和POE塑料的区别在哪里?
两者没有本质的区别,只是共聚单体含量上有所区别,绝大部分塑性体和弹性体基料都是乙烯,只有DOW的Versify、EXXON的Vistamaxx、三井的Tafmer是丙烯基,共聚单体都为辛烯(8C)、己烯(6C)或丁烯(4C),一般POE共聚单体含量高于20%,POP共聚单体小于20%,因为共聚单体含量的多少导致POE与POP的密度差异,一般POP的密度要高与POE。
浏览量:6641 -
速看!耐高温塑料汇总:8大类高耐热工程塑料···
塑料按长期使用温度分类,可分为通用塑料、工程塑料和高温工程塑料,其中高温塑料又被称为耐热塑料、高性能塑料、特种工程塑料等。工程塑料的长期使用温度在100℃至150℃左右。五大工程塑料包括PA、POM、PBT、PC和PPO。通常应用于机械零件、汽车、电器电子等领域。高温工程塑料的使用温度在150℃以上,这类材料除了较高的耐
浏览量:6136 -
聚丙烯带你了解均聚PP和共聚PP的区别
聚丙烯,是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotactic polypropylene)、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯(syndiotactic polypropylene)三种,今
浏览量:5750 -
SPS是什么塑料?关于XAREC简单介绍
间规聚苯乙烯树脂(SPS塑料),是1985年由日本出光成功合成,并于1997年由日本出光实现工业化的纯国产聚合物。(商品名《XAREC》是使用间规聚苯乙烯树脂(SPS)的等级群的品牌。)
浏览量:5390 -
韩国SK材料ECOZEN与SKYGREEN的区别在哪里?
现实生活中很多透明食品容器都用不含双酚A的透明塑胶原料,所以很多选择韩国SK材料ECOZEN与SKYGREEN,今天小编一一带大家分别韩国SK材料ECOZEN与SKYGREEN的区别在哪里? ECOZEN是透明耐高温
浏览量:5364 -
POM与PA比,哪个更耐磨?
众所周知塑料齿轮多采用POM和PA,POM因刚性和耐疲劳性高,具有更广泛的应用,POM齿轮相对金属齿轮有较多的优点:质量轻、工作噪音小、耐磨损、无需润滑、可以成型较为复杂的形状、
浏览量:5235 -
PC抗老化一般几年?这就是我们要了解的
PC塑料简介(聚碳酸酯) 英文名称:Polycarbonate 聚碳酸酯是日常常见的一种材料,PC是一种线型碳酸聚酯,分子中碳酸基团与另一些基团交替排列,这些基团可以是芳香族,可以是脂肪族,也可两者皆有。双酚A型PC是很重要的工业产品,PC是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物,有很好的光学性。现在PC的介绍已经介绍完了,那现在我们要
浏览量:4668 -
关于PPE/PS、你知道多少呢?
PPE/PS就是PPO,中文名称叫聚苯醚,PPE/PS复合材料是在PPE的基础上机上其他热塑性材料例如PS(苯乙烯)、PA(聚酰胺,俗称尼龙)等材料的复合材料。这样加工成型后具有良好的几何稳定性、化
浏览量:4435 -
PC抗UV与不抗UV有何区别?
PC抗UV就是PC塑胶原料含有抗紫外线吸收剂 热稳定剂,含有抗紫外线,耐老化,耐黄变的性能,UV是紫外线的缩写,英文全称为ultraviolet,紫外线波长为:10-400nm , UVA 波长在 320-390nm ,紫外线会导致设备外壳老化,暴露在户外的设备通常需要抗uv。抗UV耐候PC原料在日常生活中,处处可见的阳光棚的板、电动车遮阳棚、瓦楞板、
浏览量:4234 -
关于PMP材料,你了解多少?
相关词条 PMP简介 PMP特性 PMP应用 PMP注塑 PMP简介 PMP学名 聚4-甲基戊烯-1单体 4-甲基戊烯-1本色 聚4-甲基戊烯-1是一种高结晶透明塑料,比重为0.83,是所有塑料中最轻的。表面硬度较低,无
浏览量:4215 -
聚芳砜(PASF)是什么材料?
中文名称:聚芳砜 英文名称:polyarylsulfone 牌号:PAS 色态:琥珀色透明颗粒 制得:由4,4`-二磺酰氯二苯醚与联苯反应制得 应用:常用作金属詹黏结剂。 PASF聚芳砜性能 与双酚A型聚砜相比
浏览量:3961 -
PEI ULTEM材料眼镜与PA12 TR90材料眼镜有什···
现在很多的眼镜架都是塑料制品,那么你知道这些塑料制品一般是什么材料吗?眼镜架最主要的是由PEI ULTEM材料和PA12 TR90材料制作的,那么PEI ULTEM材料眼镜与PA12 TR90材料眼镜有什么区别
浏览量:3624
推荐文章
-
SABIC推出新的PBT化合物,其玻璃纤维来自工业废物流
近日,SABIC发布了两种新的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)化合物,LNP Elcrin WF006XXPiQ和LNP Elcrin WF0061XPiQ。这些是一个新的材料组合中的头两个牌号,其中包含了从工业过程的废物流中转出的消费前回收玻璃纤维。这些PBT化合物用30%的消费前回收短玻璃纤维增强,具有与使用原生玻璃纤维加固的Elcrin iQ牌号相同的机械性能
-
科思德塑胶带您了解PET吹瓶工艺及解决方法
PET吹瓶流程是一个双向拉伸的过程,在此过程中,PET链呈双向延伸、取向和排列,从而增加了瓶壁的机械性能,提高了拉伸、抗张、抗冲强度,并有很好的气密性。虽然拉伸有助于提高
-
塑胶原料工艺特性,你知道多少?
ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚合物) 1. 属乙烯类,乃一般普通料,较易成型。 2. 流动性、化学电镀密着性及耐热性佳。 3. 成形品性能安定。 4. 浇口部分之表面外观及容易形成明显之
-
朗盛扩大了Tepex flowcore复合材料的范围
凭借 Tepex,朗盛成为纤维增强热塑性复合材料的领先制造商之一,该复合材料用于轻质和高机械弹性结构部件。这家特殊化学品公司提供了一个名为Tepex flowcore的复合材料系列,用于多种压缩成型工艺。这一产品系列现在已经得到了扩展和优化。新的复合材料被设计为热固性片状模塑料(SMCs)的替代品。它们具有类似的机械性能,
-
pc塑料特性有哪些?你知道多少
PC塑料,学名是聚碳酸酯,是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,依据酯基的构造可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多品种型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机
-
怎么搞定PBT塑料耐水解性差的问题?
在塑料化工、橡塑等工业行业应用中,PBT聚酯是大家常用的工程塑料材料之一,而且不管是哪方面的工程材料,对塑料原料的性能要求都有其独特之处,工程塑料原料与通用塑料相比还有
-
Ryton是什么材料?您知道吗?
Ryton中文简称聚苯硫醚纤维,它是由美国雪佛龙菲利普斯化学公司生产的,早在2015年1月,这个品牌就被Solvay(索尔维集团)以2.2亿美元收购,并由其继续使用,Ryton® PPS聚苯硫醚配混料在价格性能方面具有很好的优势,使其成为与其他工程热塑性塑料的选择,它不仅具有良好的耐高温性能,还拥有出色的化学稳定性和热氧化性能
-
2020年10月13日塑胶原料实时报价
PE塑胶原料:国内聚乙烯市场价格上涨为主,华南高压薄膜上涨250元/吨,华北低压中空涨幅在50-100元/吨,从库存来看,两油库存80万吨,较上周六降2.5万吨。期货涨幅明显,市场货源调
-
盘点 | 13家可降解塑料生产企业布局情况!
降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求,在保存期内性能不变,而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料。因此,也被称为可环境降解塑料。 现在有多
-
中化集团、鲁西等集体出手!PC产业链要改变了!
近期PC产业链多有大动作,多家企业出手,PC产业链要变天了 1.中化集团,总投资256亿 ,60万吨PDH、65万吨苯酚丙酮、24万吨双酚A和40万吨环氧丙烷 近日,江苏省连云港市举行徐圩新区开