ガラス繊維強化PA66ナイロン製造の難しさとは?

PA66ナイロンは、高い機械的強度、耐薬品性、耐油性、耐摩耗性、自己潤滑性、容易な加工と成形などの一連の優れた特性を持っています。国内外で広く使用されている熱可塑性エンジニアリングプラスチックの一つとなっている。

例えば、電動ドリルやモーターのハウジング、ポンプのインペラ、ベアリング、ディーゼルエンジン、空調用オールプラスチックファンなどの部品は、ナイロン材料に高強度、高剛性、高寸法安定性が要求されます。

強化PA66ナイロンに使用される補強材は、主にガラス繊維、炭素繊維、ウィスカーなどの繊維状物質であり、その中でもガラス繊維補強が最も広く使用されています。ガラス繊維補強により、材料の剛性強度と硬度を大幅に向上させることができ、材料の寸法安定性と耐熱性を大幅に向上させることができます。

特に、30%の強度は最も適切な比率として認識されている。それはまた、40〜50%に増加させることができる。異なる製品の特定の要件に応じて、適切な式と相まって、それは成功することができます。

 

ガラス繊維強化の製造工程 PA66ナイロン

一般にガラス繊維強化ナイロンの製造工程には、長繊維法と短繊維法がある。

長繊維法、すなわちナイロンと他の成分を予混合した後ホッパーに加え、ガラス繊維の入口からスクリューを通してガラス繊維を回転させながらスクリュー内に導入し、ナイロン樹脂と混合する方法である。

長繊維法PA66ナイロン

ステープルファイバー法は、チョップしたガラス繊維をサイドフィードでバレルに押し込み、ナイロンと混合する。

ステープルファイバー法

ガラス繊維強化PA66ナイロンの性能に影響する要因

まず、ガラス繊維とPA66ナイロン樹脂の界面結合は、ガラス繊維強化ナイロンに最も重要な影響を与えます。両者の組み合わせがよくなければ、強化効果は大幅に低下します。このとき、ガラス繊維の表面処理は特に重要です。現在、ガラス繊維メーカーは、適切に選択する限り、改質プラスチックメーカーが使用するために、さまざまな材料に異なる表面処理を施したガラス繊維モデルを製造することができるようになりました。
 
一般的に言えば、引張強さ、曲げ強さ、弾性率、ノッチ衝撃強さのいずれにおいても、長いガラス繊維の方が短いガラス繊維よりも優れています。
 
同時に、材料中のガラス繊維の分散も無視できない。ガラス繊維の分散は、主にツインスクリューの適切なせん断効果と材料の混練効果に依存し、これにはスクリューの組み合わせと速度が関係する。スクリュー速度の選択は、配合中のガラス繊維などの添加剤の含有量に関係する。難燃性強化ナイロンの場合、難燃剤が熱分解されているため、低速が適切である。
 
さらに、加工温度、ガラス繊維径、ガラス繊維の種類も最終的な性能に影響するので、ここでは繰り返さない。
 

ガラス繊維強化PA66ナイロンは加工中の熱と酸素で老化する

 
ガラス繊維は二軸押出機のバレル内でPA66ナイロン材料、スクリューおよびバレル内壁に圧接、摩擦しやすく、多くの摩擦熱を発生するため、押出機のバレル内の材料の実際の温度は押出機の表示温度よりはるかに高くなることが多い。このような高温はナイロン66の熱老化、酸素老化、劣化を招きやすく、複合材料の機械的性質は低下します。下表にガラス繊維強化ナイロン66複合材料の初期機械的性質に及ぼす各種酸化防止剤の影響を示します。
PA66 ナイロン 各種データ

表中のデータから、酸化防止剤無添加の1#試料の引張強さ、曲げ強さおよびノッチ衝撃強さは、2#および3#試料の対応する特性より低いことがわかります。このことは、酸化防止剤を添加することにより、加工中のナイロン66の熱酸素老化および劣化を効果的に阻止し、複合材料の機械的特性を著しく改善できることを示しています。このことは、適切な酸化防止剤系が初期加工の安定化によりよい役割を果たすことを示しています。

ガラス Fイバー Eを向上させる。 F流動性 PA66 Nイロン

ガラス繊維強化ナイロンは流動性が悪く、射出成形時に射出圧力が高い、射出温度が高い、射出に不満がある、表面品質が悪いなどの問題が発生しやすく、製品の外観に深刻な影響を与え、製品の不良率が高くなる。特に射出成形品の製造工程では、潤滑剤を直接添加して問題を解決することはできず、原料に改良を加えるしかない。特に射出成形品の製造工程では、潤滑剤を直接添加して問題を解決することはできず、原材料に改良を加えるしかない。一般的には、改良された配合に潤滑成分を添加する必要がある。

への抵抗 H高い T温度と Xザイジェン AG小娘 Fイバー R強化 PA66 Nイロン

ガラス繊維強化ナイロンは、ベアリングやディーゼルエンジンファンなどの一部の応用分野で、しばしば長期的な高温熱酸素老化の問題に直面しています。ガラス繊維でナイロンを強化し、変更することは、ナイロンの耐熱性を適度に向上させることができますが、それは問題をうまく解決することはできません。ガラス繊維でナイロンを強化・改質することで、ナイロンの耐熱性を適度に向上させることはできますが、問題をうまく解決することはできません。ガラス繊維強化ナイロン複合材料に適切な耐熱・酸素老化添加剤を加えることで、より良い結果を得ることができます。上の写真に従ってください。

引張強度の保持

3つの試料を1000時間熱酸素老化させた後、1#試料(酸化防止剤なし)の引張強さ保持率は58.0%、2#試料(一般的に使用されている酸化防止剤系)の引張強さ保持率は77.4%、3#試料(改良された酸化防止剤系)の対応する性能は88.0%でした。このことから、適切な酸化防止剤を使用すれば、ガラス繊維強化ナイロンの熱酸素老化と劣化を効果的に遅延させることができ、より優れた高温熱酸素老化防止効果を発揮できることがわかります。

ガラス繊維強化PA66ナイロンの耐候性

PA66ナイロンは、太陽光、温度変化、風雨などの外的条件の影響を受け、色あせ、変色、ひび割れ、チョーキング、強度低下などの一連の老化現象が起こります。その中でも紫外線は老化を促進する重要な要因です。.耐候性ナイロンは現在、主に黒色製品、つまりナイロンにカーボンブラックなどの紫外線を吸収する添加剤を加えることで耐候性を解決しています。しかし、黒色製品だけでなく、天然色や淡色のナイロンも屋外で使用する場合、主に部品の黄変による老化問題に直面することがよくあります。

PA66 ガラス繊維

繊維比率の異なるナイロンの用途

1.高強度ガラス繊維強化製品。

ガラス繊維添加率40-50%の強化ナイロン材料は、主に高強度歯車や業務用機器の高強度部品の製造に適しています。

各種精密ギア

各種精密ギア

2.中強度ガラス繊維強化製品。

ガラス繊維添加率25~35%の強化ナイロン素材は、主に自動車部品、電動工具ハウジング、電気ブレード、風車、食器、玩具などの中強度部品の製造に適している。
 
用途1:自動車部品
自動車用PA66+GF材料は、エンジン吸気管、エンジンカバー、自動車シャーシ、エンジンファンブレード、自動車エアコン蒸発器コンデンサーなどに使用できる。
1)吸気管PA66+30%GF、2000時間以上の140℃の長期耐熱性を開始します。
2) 自動車シャーシ泥除け、エンジンファンブレード PA66+30%GFは、優れた靭性と強度、低変形性と寸法安定性が要求される。
3)自動車空調用蒸発器は、良好な反り、長期耐熱性、耐加水分解性、高い寸法安定性、高い強度と靭性を必要とする、PA66+15% GF+10%タルカムパウダー。
自動車部品
用途2:電子アクセサリー用各種コネクター
 
ハロゲンフリーの難燃性PA66+35% GFで、各種電子コネクターに使用されています。電子コネクターには、高い流動性、寸法安定性、良好な電気特性が要求され、難燃性が必要なものもあります。現時点では、改質された材料のみが完全にそれらを置き換えることができます。
電子コネクター
用途3:各種高出力ファンブレードとインペラ
高い鋼鉄、高い靭性、低いゆがみ、クリープ抵抗、耐加水分解性によって変更される PA66+30% GF 材料。
ファンブレード

用途4:調理器具
高温耐性、食品グレード、高流動性、強化、PA66+30%GF。

調理器具

アプリケーション5:玩具分野
トイガンホルダー、ドローンプロペラ、モーターブラケットには、一般的に中強度および高強度の改質プラスチック、PA66+30% GF、PA66+30%炭素繊維が使用されている。

3.低強度ガラス繊維強化製品

ガラス繊維添加率10-20%の強化ナイロン素材は、主に電子・電気製品のコネクター、タッチスイッチ、医療機器、その他部品の製造に適している。

アプリケーション医療機器分野
ナイロン素材は、一般的な素材にはない機械的強度と肌触りの良さを持ち、医療機器、足部落下矯正装置、リハビリ用車椅子、医療用介護ベッドなどは、通常、一定の耐荷重を持つ部品を必要とするため、一般的にPA66+15%GFが選択される。
医療機器
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