Quelles sont les difficultés rencontrées dans la fabrication du nylon PA66 renforcé par des fibres de verre ?

Le nylon PA66 possède une série d'excellentes propriétés telles qu'une résistance mécanique élevée, une résistance chimique, une résistance à l'huile, une résistance à l'usure, une autolubrification et une facilité de traitement et de formage. Il est devenu l'un des plastiques techniques thermoplastiques les plus utilisés dans le pays et à l'étranger.

Par exemple, les composants tels que les foreuses électriques et les boîtiers de moteur, les roues de pompe, les roulements, les moteurs diesel et les ventilateurs tout-plastique de climatisation exigent que les matériaux en nylon aient une résistance, une rigidité et une stabilité dimensionnelle élevées ; en raison de la faible ténacité du nylon à basse température, il doit être durci et modifié à ce moment-là ; dans certaines applications extérieures, les matériaux en nylon doivent être modifiés pour résister aux intempéries dans des environnements extérieurs à long terme, etc.

Les matériaux de renforcement utilisés dans le nylon PA66 renforcé sont principalement des substances fibreuses telles que la fibre de verre, la fibre de carbone et les whiskers, et parmi eux, le renforcement par fibre de verre est le plus largement utilisé.La résistance rigide et la dureté du matériau peuvent être considérablement améliorées par le renforcement par fibre de verre, et la stabilité dimensionnelle et la résistance à la chaleur du matériau peuvent être considérablement améliorées.

Le nylon PA66 n'étant pas suffisamment résistant, sa résistance est augmentée par l'ajout de 10 à 30%. En particulier, la résistance de 30% est reconnue comme le ratio le plus approprié. Elle peut également être augmentée jusqu'à 40-50%. Selon les exigences spécifiques des différents produits, associés à la formule appropriée, il est possible d'obtenir de bons résultats.

 

Table des matières

Processus de production des fibres de verre renforcées Nylon PA66

D'une manière générale, il existe deux procédés de production pour le nylon renforcé de fibres de verre : la méthode des fibres longues et la méthode des fibres courtes.

La méthode de la fibre longue, c'est-à-dire que le nylon et d'autres composants sont ajoutés à la trémie après avoir été prémélangés, tandis que la fibre de verre est mise en rotation à partir de l'entrée de la fibre de verre à travers la vis pour l'amener dans la vis, puis mélangée à la résine de nylon.

Nylon PA66 de la méthode des fibres longues

La méthode de la fibre discontinue consiste à forcer la fibre de verre hachée à entrer dans le cylindre par l'alimentation latérale, puis à la mélanger avec du nylon.

méthode des fibres discontinues

Facteurs affectant la performance du nylon PA66 renforcé de fibres de verre

Tout d'abord, la liaison interfaciale entre la fibre de verre et la résine de nylon PA66 a l'influence la plus importante sur le nylon renforcé de fibre de verre.Si la combinaison entre les deux n'est pas bonne, l'effet de renforcement sera considérablement réduit.A ce moment, le traitement de surface de la fibre de verre est particulièrement important.Aujourd'hui, les fabricants de fibre de verre ont été en mesure de produire des modèles de fibre de verre avec différents traitements de surface pour différents matériaux à utiliser par les fabricants de plastique modifié, à condition qu'ils soient sélectionnés de manière appropriée.
 
D'une manière générale, qu'il s'agisse de la résistance à la traction, de la résistance à la flexion, du module ou de la résistance à l'impact de l'entaille, les fibres de verre longues sont meilleures que les fibres de verre courtes.
 
La dispersion de la fibre de verre dans le matériau ne peut être ignorée.La dispersion de la fibre de verre dépend principalement de l'effet de cisaillement des vis jumelles et de l'effet de malaxage du matériau, ce qui implique la combinaison et la vitesse des vis.Le choix de la vitesse des vis est lié à la teneur en additifs tels que la fibre de verre dans la formule.Pour le nylon renforcé retardateur de flamme, étant donné que le retardateur de flamme a été décomposé thermiquement, une faible vitesse est appropriée.
 
En outre, la température de traitement, le diamètre de la fibre de verre et le type de fibre de verre affecteront également les performances finales du matériau, nous ne les répéterons donc pas ici.
 

Le nylon PA66 renforcé de fibres de verre vieillit sous l'effet de la chaleur et de l'oxygène pendant le traitement

 
La fibre de verre est facile à presser et à frotter contre le nylon PA66, la vis et la paroi interne du cylindre dans le cylindre d'une extrudeuse à double vis, et produit beaucoup de chaleur de friction, ce qui rend souvent la température réelle du matériau dans le cylindre de l'extrudeuse beaucoup plus élevée que la température affichée de l'extrudeuse. Une température aussi élevée peut facilement entraîner un vieillissement et une dégradation du nylon 66 sous l'effet de la chaleur et de l'oxygène, et les propriétés mécaniques des matériaux composites s'en trouvent réduites. Le tableau ci-dessous montre les effets de différents systèmes antioxydants sur les propriétés mécaniques initiales des matériaux composites en nylon 66 renforcés de fibres de verre.
PA66 Nylon Données différentes

Les données du tableau montrent que la résistance à la traction, la résistance à la flexion et la résistance à l'impact d'entaille des échantillons 1# sans ajout d'antioxydants sont inférieures aux propriétés correspondantes des échantillons 2# et 3#, ce qui montre que l'ajout d'antioxydants peut bloquer efficacement le vieillissement thermique dû à l'oxygène et la dégradation du nylon 66 au cours du traitement, et améliorer de manière significative les propriétés mécaniques des matériaux composites.

Verre Fiber Enhances sur les Fluidité des PA66 Nylon

La fluidité du nylon renforcé de fibres de verre est médiocre et il est sujet à des problèmes tels qu'une pression d'injection élevée, une température d'injection élevée, une injection insatisfaisante et une mauvaise qualité de surface pendant le processus de moulage par injection, ce qui affecte sérieusement l'apparence du produit et conduit à un taux élevé de défauts du produit. En général, cela nécessite l'ajout d'ingrédients lubrifiants à la formule modifiée.

Résistance à la Hélevé Temperature et Xxygène Aging de Glass Fiber Rrenforcé PA66 Nylon

Dans certains domaines d'application tels que les roulements et les ventilateurs de moteurs diesel, le nylon renforcé de fibres de verre est souvent confronté au problème du vieillissement thermique à long terme à haute température et à l'oxygène.Bien que l'amélioration et la modification du nylon avec des fibres de verre puissent modérément améliorer la résistance à la chaleur du nylon, elles ne peuvent pas résoudre le problème. De meilleurs résultats peuvent être obtenus en ajoutant des additifs anti-thermiques et de vieillissement à l'oxygène au matériau composite en nylon renforcé de fibres de verre. Suivez l'image ci-dessus.

Maintien de la résistance à la traction

Après que les trois échantillons ont été vieillis par 1000h d'oxygène thermique, le taux de rétention de la résistance à la traction de l'échantillon 1# (sans antioxydant) était de 58,0%, le taux de rétention de la résistance à la traction de l'échantillon 2# (système antioxydant généralement utilisé) était de 77, 4%, et la performance correspondante de l'échantillon 3# (système antioxydant amélioré) était de 88,0%.4%, et la performance correspondante de l'échantillon 3# (système antioxydant amélioré) était de 88,0%. On peut constater qu'un système antioxydant approprié peut retarder efficacement le vieillissement thermique dû à l'oxygène et la dégradation du nylon renforcé de fibres de verre, de manière à exercer un meilleur effet de protection contre le vieillissement thermique dû à l'oxygène à haute température.

La résistance aux intempéries du nylon PA66 renforcé de fibres de verre

Le nylon PA66 est affecté par des conditions externes telles que la lumière du soleil, les changements de température, le vent et la pluie, etc., et connaîtra une série de phénomènes de vieillissement tels que la décoloration, la décoloration, la fissuration, le farinage et la diminution de la résistance. Le nylon résistant aux intempéries est actuellement principalement un produit noir, c'est-à-dire que sa résistance aux intempéries est résolue par l'ajout de noir de carbone et d'autres additifs qui absorbent les rayons ultraviolets au nylon.Toutefois, outre les produits noirs, le nylon naturel ou de couleur claire est souvent confronté à des problèmes de vieillissement lorsqu'il est utilisé à l'extérieur, principalement en raison du jaunissement des pièces.

PA66 Fibre de verre

Application du nylon avec différentes proportions de fibres

1) Produits renforcés de fibres de verre à haute résistance.

Le matériau en nylon renforcé avec un taux d'addition de fibres de verre de 40-50% convient principalement à la fabrication d'engrenages à haute résistance et de pièces à haute résistance pour les équipements professionnels.

Engrenages de précision divers

Engrenages de précision divers

2. Produits renforcés de fibres de verre de résistance moyenne.

Le matériau en nylon renforcé avec un taux d'addition de fibres de verre de 25-35% convient principalement à la fabrication de pièces de résistance moyenne telles que les pièces automobiles, les boîtiers d'outils électriques, les lames électriques, les roues éoliennes, les articles de table, les jouets, etc.
 
Application 1 : Pièces détachées automobiles
Les matériaux automobiles PA66+GF peuvent être utilisés dans les tuyaux d'admission du moteur, les couvercles de moteur, les châssis automobiles, les pales de ventilateur de moteur, les condenseurs d'évaporateur de climatisation automobile, etc.
1) Démarrer le tuyau d'admission PA66+30%GF, résistance à la température à long terme de 140℃ pendant plus de 2000 heures.
2) Les garde-boue de châssis d'automobiles, les pales de ventilateur de moteur PA66+30%GF, requièrent une excellente ténacité et résistance, ainsi qu'une faible déformation et une stabilité dimensionnelle.
3) Les évaporateurs des systèmes de climatisation des automobiles doivent présenter une bonne déformation, une résistance à la chaleur à long terme, une résistance à l'hydrolyse, une grande stabilité dimensionnelle, une résistance et une ténacité élevées, PA66+15% GF+10% poudre de talc.
Pièces détachées
Application 2 : Connecteurs divers pour accessoires électroniques
 
Il s'agit de PA66+35% GF retardateur de flamme sans halogène, utilisé dans divers connecteurs électroniques. Les connecteurs électroniques doivent avoir une grande fluidité, une stabilité dimensionnelle, de bonnes propriétés électriques, et certains doivent également avoir des propriétés retardatrices de flamme. À l'heure actuelle, seuls les matériaux modifiés peuvent les remplacer complètement.
Connecteur électronique
Application 3 : Diverses pales et roues de ventilateurs de grande puissance
Acier élevé, haute ténacité, faible déformation, résistance au fluage, résistance à l'hydrolyse, matériau GF modifié PA66+30%.
Lame de ventilateur

Application4 : ustensiles de cuisine:
Résistance aux températures élevées, qualité alimentaire, haute fluidité, améliorée, PA66+30%GF.

Articles de cuisine

Application 5 : Champ de jouets
Les supports de pistolets jouets, les hélices de drones et les supports de moteurs utilisent généralement des plastiques modifiés à moyenne et haute résistance, du PA66+30% GF et de la fibre de carbone PA66+30%.

3. Produits renforcés de fibres de verre à faible résistance

Le matériau en nylon renforcé avec un taux d'addition de fibres de verre de 10-20% convient principalement à la fabrication de connecteurs, d'interrupteurs tactiles, d'équipements médicaux et d'autres pièces de produits électroniques et électriques.

Application : Domaine de l'équipement médical
Le nylon possède une résistance mécanique et un toucher agréable à la peau que les matériaux ordinaires n'ont pas, tandis que les équipements médicaux, les dispositifs de correction du pied tombant, les fauteuils roulants de rééducation et les lits de soins médicaux nécessitent généralement des pièces ayant une certaine capacité de charge, de sorte que le PA66+15%GF est généralement sélectionné.
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