挤出工艺条件对玻纤增强聚丙烯复合材料中玻纤保留长度的影响
2021-08-26赵勃
赵 勃
(上海金发科技发展有限公司,上海 201714)
0 前言
短玻纤增强聚丙烯(SGFPP)是以聚丙烯(PP)为基体、玻纤为分散质组合而成的复合材料。SGFPP具有质轻、模量高、抗疲劳、耐腐蚀、电磁和电绝缘性能优良等优点,正逐步代替金属材料,并在汽车制造业、电子产品、日常生活用品等领域广泛应用[1]。近年来电动汽车行业快速发展,在汽车轻量化趋势下行业对SGFPP性能的要求越来越高。以往对SGFPP材料的研究工作重点集中在材料配方结构优化,如开发高性能树脂、高性能玻纤及高效相容剂等,然而对共混改性加工工艺的系统性研究相对较少。据已有研究可知,纤维长度是决定纤维增强复合材料性能最主要的因素之一[2]。笔者重点从挤出加工工艺参数和混炼螺杆构型方面进行设计,研究挤出工艺对玻纤保留长度的影响。
1 实验部分
1.1 主要原料
均聚PP,PP H9018,相对密度0.9 g/cm3,熔融指数55 g/(10 min),中国石油兰州石化公司;
马来酸酐改性PP,BONDYRAM 1001CN,Polyram以色列公司;
玻纤,249A-10C 4MM,单丝直径10 μm,欧文斯科宁玻璃纤维有限公司。
1.2 主要设备及仪器
同向双螺杆挤出机,NE-27E型,长径比为40∶1,四川中装科技有限公司;
注塑机,BM90E型,广州正茂精机有限公司;
马弗炉,SXZ-8-10型,济南精密科学仪器仪表有限公司;
万能材料试验机,Z010型,德国Zwick/Roell集团;
纤维长度分布测量仪,3E-ECO型,德国FASEP公司。
1.3 试样制备及处理
将PP、马来酸酐改性PP均匀混合后通过计量称从主喂料口喂入,玻纤通过计量称从侧喂料口喂入,再通过同向双螺杆挤出机挤出造粒得到成品。挤出温度为180 ℃、230 ℃、230 ℃、220 ℃、220 ℃、210 ℃、210 ℃、210 ℃、210 ℃,机头温度设定为220 ℃,实际温度控制偏差在±10 K,并通过注塑机制成标准(ISO)样条。……
