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增強(qiáng)聚酯的制造與控制因素

2016-11-01 14:18:06

玻璃纖維用量對增強(qiáng)聚酯的力學(xué)性能有很大的影響。玻璃纖維用量增強(qiáng),其拉伸、沖擊強(qiáng)度和熱變形溫度均隨之提高,但玻璃纖維用量達(dá)到30%時(shí),其性能變化不大。實(shí)際上玻璃纖維增強(qiáng)PBT或PET時(shí),玻璃纖維含量一般控制在20%-30%。玻璃纖維含量偏高,會導(dǎo)致兩個(gè)問題:一是產(chǎn)品流動性變差,采用高壓高溫成型雖然可提高其流動性,但易引起塑料加工制品的變形,二是制品外觀變粗糙。
 
在玻璃纖維增強(qiáng)PBT、PET制造過程中,混煉區(qū)的溫度也非常重要?;鞜挏囟忍?,一方面引起樹脂的降解,物料所受到的剪切作用小,玻璃纖維的分散相變差?;鞜挏囟冗^低,使得物料與螺桿及簡體間的摩擦作用增大,由于螺桿混煉元件的摩擦生熱,很可能出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象。局部過熱是導(dǎo)致樹脂降解的一個(gè)重要原因。
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玻璃纖維不烘干,產(chǎn)品的缺口沖擊強(qiáng)度很低,隨烘干時(shí)間延長,產(chǎn)品沖擊強(qiáng)度隨之上升,但烘干時(shí)間超過4h,反而使產(chǎn)品性能下降,這可能是由于烘干時(shí)間長,玻璃纖維表面處理劑損失較大,因而影響了玻璃纖維與PBT的粘接力。PBT的烘干對產(chǎn)品性能影響很大,常壓干燥需要時(shí)間長,溫度高,否則很難講PBT的結(jié)晶水排出。烘干時(shí)間長、溫度高引起PBT的熱氧化降解,導(dǎo)致相對分子質(zhì)量下降,外觀變黃。所以常壓烘干時(shí),盡可能縮短烘干時(shí)間,采用真空烘干為好。
 
真空烘干的溫度宜控制在80℃左右,時(shí)間在6h左右,同時(shí)應(yīng)注意PBT、PET的熱吸濕性很強(qiáng),干燥好的PBT、PET最好用密封性好的容器保存。PBT、PET相對分子質(zhì)量大小對材料力學(xué)性能有一定的影響,作為工程塑料用途的PBT、PET其相對粘度應(yīng)大于1.0,最好在1.1以上。相對分子質(zhì)量太小,材料的強(qiáng)度就小。
 
由于PBT、PET具有一定的吸濕性,特別是在熱態(tài)下,具有較大的吸濕性。玻璃纖維制造過程中表面有一定的水分。在熔融狀態(tài)下,微量水的存在會引起PBT、PET水解導(dǎo)致相對分子質(zhì)量的降解,最終導(dǎo)致產(chǎn)品力學(xué)性能的下降,玻璃纖維烘干時(shí)間對塑料加工產(chǎn)品沖擊強(qiáng)度產(chǎn)生較大影響。
 
在玻璃纖維增強(qiáng)PBT、PET制造過程中,熔融溫度過低,在共混區(qū),樹脂處于半熔融狀態(tài)下時(shí),對玻璃纖維的包覆性較差,會引起玻璃纖維分散不均。熔融溫度過高,雖然樹脂對玻璃纖維的包裹作用大,但由于流動性的提高,螺桿對物料的混煉效果以及對玻璃纖維的剪切作用會變小。
 
由于聚酯大分子鏈中酯基的存在,在熔融過程中易發(fā)生水解反應(yīng),而導(dǎo)致大分子降解,同時(shí)聚酯中殘存的催化劑,對酯交換反應(yīng)有催化作用。這種酯交換反應(yīng)也會導(dǎo)致大分子鏈的降解,從而影響產(chǎn)品的強(qiáng)度與外觀。因此在制造增強(qiáng)聚酯過程中主要的控制因素是玻璃纖維含量、體系水分、熔融溫度以及樹脂本身的相對分子質(zhì)量大小。此外由于玻璃纖維增強(qiáng)聚酯產(chǎn)生各向異性導(dǎo)致塑料加工制品翹曲變形,有效的解決這一缺陷也是十分重要的課題。
 
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