Каталог товаров
Каталог продукции Весь каталог >>
Корзина пуста

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 55

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 55
Иконка

Температурная кривая экструзии зависит от вязкости полимера. Будучи более вязким, чем нейлон или полибутилентерефталат (PBT), полипропилен нагревается в зоне сжатия намного быстрее, чем два последних материала. Введение стекловолокна на выходе снижает температуру плавления на 5 °C. Вязкость смеси увеличивается после включения стекловолокна, что приводит к резкому повышению температуры расплава в зоне дозирования. FLD стекла на различных участках одношнекового экструдера показала быстрое восстановление в конце зоны плавления. Когда 3-миллиметровое рубленое волокно было предварительно смешано и загружено в бункер для смолы, среднечисленная длина волокна уменьшилась только до 2,73 и 2,30 мм на первых двух участках в зоне сжатия. Это указывает на то, что изгиб волокна между твердыми полимерными гранулами не играет большой роли в разрушении волокна. Реальный разрыв волокон происходит в зоне плавления. Среднечисленная длина волокна составляет 1,58 и 0,75 мм на средних участках. В конце средних участков уже не остается 3-мм волокна. На последних участках зоны смешения среднечисленная длина волокна составляет 0,55 и 0,425 мм соответственно. Средние значения этих двух значений уже не имеют особого значения, что указывает на то, что в последнем разделе не происходит значительных повреждений.

Единственное отличие – отсутствие какого-либо процента волокон длиннее 0,15 мм. Укорочение длины стекловолокна в зависимости от времени перемешивания от 0 до 40 минут в расплаве полипропилена было выполнено на реометре. Превращение исходной нити длиной 3 мм в короткие разорванные фрагменты в конечном соединении происходило за счет двух перекрывающихся во времени процессов. Сначала пучки прядей филаментируются в отдельные волокна. Исследование показало значительную деградацию волокна на этом этапе. Чем выше концентрация стекла, тем быстрее это происходит. Отдельные волокна далее разбиваются на мелкие фрагменты в результате напряжения сдвига в расплаве. Это взаимодействие волокна с расплавом было подтверждено продолжающимся уменьшением длины волокна со временем перемешивания при очень низкой концентрации стекла. Увеличение вязкости смолы полипропилена показывает сильное уменьшение длины волокна при 40% содержании стекла. При низкой концентрации волокон (2%) и высокой скорости течения расплава полипропилена (12 г / 10 мин) только половина волокон разрывается за 2 мин. Влияние скорости вращения ротора смесителя от 15 до 90 об / мин на конечную длину волокна незначительно при содержании стекла 40%. При содержании стекла 2% длина волокна уменьшается с увеличением скорости вращения ротора.

Картинка

Также подтверждено, что скорость вращения шнека не влияет на конечную длину волокна, поскольку все волокна разрушаются до конечной длины при достаточном времени перемешивания. В двухшнековом экструдере область измельчающего диска является наиболее важной для эффективности компаундирования. Отклик крутящего момента, давления и температуры полипропиленовой смолы на скорость шнека, температуру цилиндра и коэффициент заполнения были измерены в этой области в вращающемся двухшнековом экструдере. Температура смолы увеличивается с увеличением скорости вращения и температуры цилиндра, но не зависит от коэффициента заполнения. Крутящий момент и давление увеличиваются с увеличением коэффициента заполнения, но уменьшаются с увеличением температуры ствола. При смешивании 10% стекловолокна с полипропиленом средняя длина волокна уменьшается в зависимости от места нахождения и скорости вращения. Всего за 60 секунд все волокна были сломаны. Распределение длины волокна очень мало меняется при изменении температуры цилиндра, коэффициента заполнения и количества стекловолокна от 5 до 15%. Комбинированный коэффициент скорости вращения, времени пребывания и напряжения сдвига являются определяющими условиями для контроля конечной длины волокна после компаундирования.

Картинка
Иконка

Технология литья под давлением инженерных термопластов, армированных волокном, была критически рассмотрены в недавних статьях. Основной проблемой любого метода литья под давлением является то, что когда полипропиленовый компаунд, армированный стекловолокном, расплавляется и отливается под давлением в конечную деталь, стекловолокно подвергается еще одной термической деградации в процессе. Более высокая скорость винта и время обратного хода вызвали большее повреждение стекловолокна и снижение прочности композита на растяжение и изгиб. Более высокая температура цилиндра снижает прочность на изгиб и модуль, ударную вязкость по Изоду, усадку формы, содержание β-кристаллов и толщину поверхностного слоя испытуемого образца. Более высокое давление впрыска снижает предел прочности, но более высокая скорость впрыска увеличивает ориентацию волокон и улучшает механические свойства. Предварительный нагрев компаундов может сохранить длину волокна в процессе литья под давлением. Течение расплава во время заполнения полости в процессе литья под давлением вызывает эффект ориентации стекловолокна. В плоскостях, параллельных стенке полости, поверхностные слои содержат волокна, ориентированные по направлению потока. Слой сердцевины в центре детали содержит произвольно ориентированные волокна.

Было опубликовано множество статей, в которых измерялась плоская и трехмерная ориентация стекловолокна в деталях, полученных литьем под давлением. Для прямоугольных изделий исследовали зависимость ориентации волокна от содержания стекла и скорости впрыска. Волокна становятся более выровненными по мере продвижения потока от затвора к середине потока и до тех пор, пока не будет сформирован фронт потока. В этом случае волокна становятся более хаотичными из-за эффекта фонтанирования. Ориентация волокон аналогична для пластин толщиной 1 и 2,54 мм. Однако при толщине 5,08 мм поток уже не является однонаправленным. При высокой скорости впрыска в это толстое образование все волокна выравниваются в направлении, перпендикулярном плоскости потока. Предел прочности на растяжение уменьшается с увеличением области сердцевины в образце. Вязкость разрушения 30% армированного стекловолокном полипропилена исследуется с шестью различными геометриями затвора и по расположению образцов. Вязкость увеличивается с направлением течения расплава. Наибольшее значение находится на конце стенки полости из-за наличия более высокого процента волокон, ориентированных перпендикулярно направлению заполнения.

Картинка

Угловые детали, а также детали со смещением от центра дают более высокие значения ударной вязкости, чем формованное изделие с центральным краем, что является стандартной практикой для любых испытательных стержней. Вязкость разрушения в поперечном направлении выше от образца, расположенного ближе к стенке полости, чем от центра образования. Это связано с тем, что волокна располагаются параллельно стенкам. В поперечном направлении ударная вязкость ниже по сравнению с угловым элементом и смещенным от центра элементом, и все значения выше, чем в направлении потока. Модуль упругости пластин, полученных литьем под давлением, имеет тот же эффект ориентации волокон, что и 20 и 40% стекловолокна в полипропилене. В нормальном направлении модуль упругости при растяжении наиболее высок в конце заполнения. Для образцов, параллельных направлению впрыска, центр пластин имеет самый низкий модуль упругости, что опять-таки демонстрирует сильную ориентацию на стенке полости. Подробное исследование прочности на разрыв изделий из композита полипропилен-стекловолокно также было представлено и более подробно будет обсуждаться дальше.

Картинка
Иконка
Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.
Автор

Автор: Александр Костромицкий

Дата: 19 ноя 2020 00:00

Комментариев нет

  Читайте также Оборудование, применяемое в программе аэробной биологической очистки стоков пищевого производства Канализационные трубы Valsir HDPE Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Описание методов. Часть 13 Разновидности инженерных пластиков. Полиарилэфирсульфоны (PAES). Часть 1 Виды стандартов пластиковых труб. ISO 21004:2006. Часть 3 Вернуться назад
Пройти опрос о качестве сайта