1、玻 纤 长 度 及 分 布 对 玻 纤 增 强 尼 龙 66隔 热 条 性 能 的 影 响刘 强 ， 缪明松 ， 刘艳斌 ， 阮镜财 ， 卢景豪（佛山市南海易乐工程塑料有限公司，广东 佛山 528244）摘 要 ： 分析了玻纤长度和分布对玻纤增强尼龙 66隔热条主要性能的影响。结果表明：玻纤长度分布宽度越小 ， 隔热条拉伸强度的稳定性越好 ； 玻纤长度达到 0.7mm 时 ， 隔热条的高 、 低温抗拉强度以及耐水性能较好。 关 键词： 隔热条；尼龙 66；玻纤；抗拉强度中 图分类号： TB302文 献标识码： A近 20年来 ， 国内对注塑级玻纤增强尼龙 6复合材料研究得较为透彻 ， 制成的产
2、品在汽车 、家电、建材、微电子及 IT等 行业中得到了大量应用，是人类应用最为广泛的工程塑料之一。近几年，挤出级玻纤增强尼龙 6复合材料的应用悄然兴起，国内对此类复合材料的研究较为欠缺，玻纤增强尼龙 6的挤出工艺在世界范围内来说是个难题。因此，深入研究材料性能和挤出工艺，对玻纤增强尼龙 6挤出级复合材料的应用具有重要的影响。本 文 研 究 了 隔 热 条 的 玻 纤 长 度 和 分 布 与 产 品 主 要 性 能 、 产 品 内 部 结 构 及 产 品 挤 出 性 的关系。 1试 验部分.原 料美 国 杜 邦 公 司 生 产 的 PA6， 牌 号 10-L， 巨 石 集 团 有 限 公 司 生
3、 产 的 短 玻 璃 纤 维 ， 牌 号98A，上海嘉辰化工有限公司生产的偶联剂，牌号 KH-50，广州源雅化工生产的润滑剂 ，牌号 TF，上海加成化工有限公司生产的抗氧剂，牌号 1/68。1.2试 样的制备 按 图 1步 骤 制 得 试 验 用 隔 热 条 ， 然 后 将 隔 热 条 切 取 为 35m m 14.80m m 1.80m m ， 共10根 。 把隔热条样品放置在马弗炉中高温灼烧 ， 将得到的隔热条内部的玻璃纤维样品放置于乙醇溶剂进行分散，分散好的样品放置于载玻片上自然干燥，最后得到所要观察的试样 。把 试样进行切片，切成直径为 10m m ， 高 1.5m m 的 圆柱型，将
4、试样的上下两面打磨光滑平整，否则影响分析的准确性。 74%尼龙 625不同长度短玻纤0.偶联剂.4抗氧剂0.3%TAF图 1试验样品的制备方法1.3设 备及仪器南 京 橡 塑 机 械 厂 有 限 公 司 制 造 的 HT-75型 双 螺 杆 挤 出 机 、 南 京 杰 恩 特 机 电 有 限 公 司 制造 的 SJ-45型 单 螺 杆 挤 出 机 、 张 家 港 市 宏 基 机 械 有 限 公 司 制 造 的 SH50型 高 速 混 合 机 、 美特 斯 （ MT） 工 业 系 统 有 限 公 司 制 造 的 GM410型 拉 伸 机 、 深 圳 市 富 易 达 仪 器 有 限 公 司 制造
5、的 L-10型 高 低 温 箱 ， 深 圳 市 法 尼 奥 科 技 有 限 公 司 生 产 的 FJ-1A型 金 像 显 微 镜 、 重 庆奥特光学仪器有限公司 生产的 SZ-T2型体式显微镜 、 日本佳能公司生产的 650型数码相机。 隔 热 条 的 耐 高 温 、 低 温 、 耐 水 性 能 按 照 GB/T23615.-209测 试 ， 熔 体 流 动 速 率 按 照双螺杆熔融挤出 冷 却 切 粒干 燥单螺杆挤出隔热条GB/T3682-19测试，采用体式显微镜和金相显微镜对测试的样品进行观察并照相分析。2结 果与讨论 质 量 分 数 为 25%的 玻 纤 ， 其 平 均 长 度 乘 以
6、玻 纤 根 数 即 总 长 度 ， 该 值 为 固 定 值 。 玻 纤 长度及其分布分别见图 1和图 2。图 1玻纤长度 图 2玻纤根数2.1不 同玻纤长度与横向抗拉强度的关系按 照 GB/T23615.-209对 隔 热 条 进 行 常 温 （ 23 ） 、 高 温 （ 90 2） 、 低 温 （ 30 2） 及耐水性（ 沸水 中 煮 4h）测试，测试结果见图 3。204060801040608010120 横 向 抗 拉 强 度 /MPa玻 纤 长 度 / m 常 温 高 温 低 温 耐 水 性图 3玻纤长度与横向抗拉强度曲线从图 3可知 ， 在四种不同测试环境下 ， 隔热条玻纤长度与拉伸
7、强度的关系密切 ， 四种环境下隔热条随着玻纤长度的增加 ， 其横向抗拉强度先增大后降低 。 从而证明 ， 只有玻纤长度超 过 某 一 临 界 长 度 (lc)时 才 能 充 分 发 挥 玻 纤 的 增 强 作 用 ， 长 度 小 于 lc时 玻 纤 根 数 较 多 ， 玻 纤端头是断裂的引发点 ， 玻纤在尼龙基体内起 填料作用 ， 增强效果不佳 ， 力学性能较低 ， 随着纤维长度的增加 ， 增强效率提高 1。 但如果 玻纤长度 超过临界值 lc， 则玻纤在尼龙基体内部分散不均匀 ， 容易浮纤 ， 熔体挤出的连续性不强 ， 产品性能波动大 ， 力学性能降低 。 利用图像分析软件对图 1和 图 2
8、中的玻纤长度进行统计分析发现2， 玻纤长度 临界值 lc的平均值 为0.7m m 。2.玻 纤长度与熔体流动速率及产品内部结构的关系 隔热条的玻纤长度与熔体流动速率有着密切的联系 （ 图 4） 。 从图 4和图 5可知 ， 玻纤长度对复合材料加工流动性影响较大 。 玻纤过短 ， 熔体流动速率较大 ， 玻纤在隔热条内部的排列越无规则 ， 导致玻纤的横向排列减少 ， 性能降低 。 玻纤长度 过 长 ， 熔体流动速率大大降低 ，降低熔体 挤出过程中 的稳定性 ， 造成产品表面容易浮纤 ， 隔热条的表面粗糙 ， 在熔融挤出成型时越容易造成熔体破坏，内部结构疏松，力学性能低下，挤出困难3。2040608
9、0101202468101214熔 体 流 动 速 率 /(g10min) 玻 纤 长 度 / m（该图纵坐标的单位化成 g/m in，注意数值的变化）图 4玻纤长度与熔体流动速率关系图图 5玻纤平均长度不同的 隔热条截面图(a)玻纤长度为 350 m ； (b)玻纤长度为 680 m ； (c)玻纤长度为 950 m3结 论（ 1）当隔热条内部玻纤平均长度约为 0.7m m 时，隔热条的横向抗拉强度较好。（ 2） 隔热条玻纤平均长度过小 ， 玻纤在尼龙树脂内部增强效果不明显 ； 玻纤平均长度过大，则在挤出加工的过程中容易造成材料内部熔体破裂，极大降低力学性能。 （ 3） 隔热条玻纤平均长度越
10、长 ， 熔体流动速率越小 ， 在双螺杆挤出造粒和单螺杆挤出成型时越困难。 Influecsoflengthadistrbutionfglas-fiberonpretisofrircPA6compesrthemlaistLIUQiang， MIOing-s， LIUYan-bi， RUANJing-ci， LUJing-hao(FoshanNanhaiYileEngineeringPlasticsCo.,Ltd.， Foshan528244， China)Abstrac:Inthispaper,theinfluencesoflengthanddistributionofglasfiberonpr
11、opertiesofthereinforcedPA66compositesforthem albarietripwrnalyzedtudied.Thereultshowdthatlowthewidthoflengthditributionofglsfibe,thehighethestabilityofthensilstngth.Thehighertensilstrengtathighorlowtem peatureandreitancetoateroftrm lbariestripwaobtinedatlngthofglafiberof0.70m m .K eywords:K K K therm albariestrip； PA66； glasfiber； tensilstrength(a) (b) (c)参 考文献： 1王贵恒 .高分子材料成型加工原理 M.北京： 化学化工出版社 ， 2006： 8-10.2FOLKESMJ.hortfibereinforcedtherm oplasticM.NewYork： JohnWiley， 1982， 期 （ ？ ） ： 119-121.3曾庆敦 .复合材料的细观破坏机制与强度 .北京：科学出版社， 2002： 29-31.作者简介： 刘强 （ 1982-） ， 男，江西宜春人，工程师， 学历 （？） .收稿日期： 20-
