1. Утицај спецификације пуњења стакленим влакнима на ПА6 инжењерске пластике
Из примене и експеримента можемо открити да је индекс садржаја често један од највећих фактора утицаја у композитима ојачаним влакнима.
Са повећањем садржаја стаклених влакана, број стаклених влакана по јединици површине материјала ће се повећати, што значи да ће ПА6 матрица између стаклених влакана постати тања. Ова промена одређује ударну жилавост, затезну чврстоћу, чврстоћу на савијање и друга механичка својства ПА6 композита ојачаних стакленим влакнима.
Што се тиче перформанси удара, повећање садржаја стаклених влакана ће значајно повећати отпорност на удар ПА6. Узимајући за пример ПА6 пуњење дугим стакленим влакнима (ЛГФ), када се запремина пуњења повећа на 35 процената, ударна чврстоћа ће се повећати са оригиналних 24,8 Ј/м на 128,5 Ј/м.
Али садржај стаклених влакана није већи, бољи је, запремина пуњења кратких стаклених влакана (СГФ) достигла је 42 процента, а ударна чврстоћа материјала достигла је највиших 17,4 кЈ/㎡, али наставак додавања омогућиће да јачина ударца празнине покаже силазни тренд.
У погледу чврстоће на савијање, повећање количине стаклених влакана ће учинити да се напон савијања може пренети између стаклених влакана кроз слој смоле; У исто време, када се стаклено влакно извуче из смоле или разбије, оно ће апсорбовати много енергије, чиме се побољшава чврстоћа материјала на савијање.
Горња теорија је потврђена експериментима. Подаци показују да када се ЛГФ (дуга стаклена влакна) користи за пуњење до 35 процената, модул еластичности савијања се повећава на 4,99 ГПа. Када је садржај СГФ (кратка стаклена влакна) 42 процента, модул еластичности савијања достиже 10410МПа, што је око 5 пута више од чистог ПА6.
2. Утицај дужине задржавања стаклених влакана на ПА6 композите
Дужина стакленог влакна такође има очигледан утицај на механичка својства материјала. Када је дужина стакленог влакна мања од критичне дужине (дужина влакна која може учинити да материјал има затезну чврстоћу сировог влакна), површина повезивања стакленог влакна и смоле се повећава са повећањем дужина стаклених влакана. Када се композитни материјал разбије, отпор стакленог влакна извученог из смоле је такође већи, како би се побољшала способност подношења затезног оптерећења.
Када дужина стаклених влакана премаши критичну, дужа стаклена влакна могу апсорбовати више енергије удара под ударним оптерећењем. Поред тога, крај стакленог влакна је почетна тачка раста пукотина, а број краја стакленог влакна са већом дужином је релативно мањи, а ударна чврстоћа се може значајно побољшати.
Експериментални резултати показују да се затезна чврстоћа материјала повећава са 154,8 МПа на 164,4 МПа када се садржај стаклених влакана одржава на 40 процената, а дужина стаклених влакана расте са 4 мм на 13 мм. Чврстоћа на савијање и ударна чврстоћа са зарезима побољшани су за 24 процента и 28 процената, респективно.
Штавише, истраживање показује да када је оригинална дужина стаклених влакана мања од 7 мм, перформансе материјала се очигледније повећавају. У поређењу са кратким стакленим влакнима, ПА материјал ојачан дугим стакленим влакнима има бољу отпорност на савијање и може боље одржавати механичка својства под условима високе температуре и влажности.
3. Утицај типова стаклених влакана на ПА6 композите
Врста и чврстоћа стаклених влакана ће имати разлику у укупној чврстоћи материјала. Тренутно, главне врсте стаклених влакана немају алкална стаклена влакна, стаклена влакна високе чврстоће отпорна на алкалије и тако даље.
Међу њима, стаклено влакно веће чврстоће монофиламента има јачу носивост, а експериментални резултати показују да ПА6 ојачан стакленим влакнима високе чврстоће има боља механичка својства од обичног ПА6 ојачаног не-алкалним влакнима.
Може се видети да избор стаклених влакана високе чврстоће, велике дужине и одговарајуће количине пуњења може ефикасно помоћи материјалу да побољша жилавост, отпорност на удар и друга механичка својства.
4. Утицај процеса додавања стаклених влакана на ПА6 композите
У процесу двопужног модификоване гранулације проучаван је утицај положаја увлачења на својства материјала у мешавини стаклених влакана и смоле. Утврђено је да ако се стаклено влакно дода раније, влакно би се лако уништило и дужина заосталих стаклених влакана би била мања. Када се касно дода, стаклено влакно се тешко равномерно меша са смолом, а комбинација је слаба. Оба ова услова ће учинити укупне перформансе материјала мање од добрих резултата.
Коришћење бочног довода за додавање стаклених влакана је погодније за контролу садржаја стаклених влакана и може смањити ломљење влакана. Истовремено, у процесу екструзионе гранулације, повећање температуре екструзије и смањење притиска екструзије може побољшати дужину ГФ до одређене мере.
5. Утицај процеса екструзије модификоване гранулације на ПА материјал ојачан стакленим влакнима
Експериментални резултати показују да ниска температура екструзије није погодна за инфилтрацију премаза стаклених влакана, а висока температура ће смањити перформансе самог материјала. Стога, када је количина стаклених влакана већа, боље је повећати температуру екструзије да би се постигли бољи резултати.
Када се механизам за екструзију са два вијка користи за припрему честица ојачаних стакленим влакнима, модул затезања, затезна чврстоћа, чврстоћа на савијање, модул савијања и други показатељи материјала постепено се повећавају са повећањем брзине домаћина са 70р/мин на 300р. /мин. Када се брзина домаћина повећа на 450 о/мин, својства материјала се мало мењају или мало смањују.
Поред тога, брзина храњења ће утицати на време задржавања материјала у вијку. Модул затезања, затезна чврстоћа, модул савијања, чврстоћа на савијање и чак и ударна чврстоћа композита постепено се смањују са повећањем брзине додавања са 8р/мин на 26р/мин при истој брзини главног мотора.
Због тога је у самом процесу припреме потребно направити одговарајући избор између перформанси материјала и приноса, како би се добио производ са великим приносом и релативно добрим перформансама.
6. Утицај процеса бризгања на својства ПА материјала ојачаних стакленим влакнима
У процесу бризгања, као што су температура калупа цилиндра, брзина завртња, притисак убризгавања, притисак држања, повратни притисак, брзина убризгавања и други фактори ће утицати на перформансе производа за обликовање.
Утврђено је да је затезна чврстоћа материјала ПА6 ојачаног стакленим влакнима директно пропорционална температури улаза за напајање, и обрнуто пропорционална брзини убризгавања и брзини завртња. Лом стаклених влакана ће се погоршати са повећањем брзине убризгавања. Али уопштено говорећи, промена процеса убризгавања нема великог утицаја на механичка својства делова за убризгавање ПА6 ојачаних стакленим влакнима.
