理论教育 如何影响材料成核效率:填充材料的作用分析

如何影响材料成核效率:填充材料的作用分析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:图6-16a表明,未填充PA6材料的泡孔尺寸在50μm左右,泡孔密度低。还有一个典型应用实例是用滑石粉填充的PP材料。玻璃纤维与其他填料如滑石粉等改善成核效果的比较表明,玻璃纤维的效果好于其他填料。此外,填充材料能够大幅度降低得到理想成核速率的最低注射速度。此外,还有可能带来节能方面的好处,因为填充材料要求的注射速度低,从而降低了最大注射速度时的能耗峰值。

如何影响材料成核效率:填充材料的作用分析

众所周知,与未填充材料相比,在同样的加工条件下,填充材料中的异相成核能得到更好的泡孔结构。第2章中批处理的很多实验结果都证明,对于所有材料,这一结论都成立。另一方面,实际的注射成型过程表明,异相成核对提高加工性能和得到好泡孔结构都有利。

图6-16a表明,未填充PA6材料的泡孔尺寸在50μm左右,泡孔密度低。而图6-16b所示的33%(质量分数)玻璃纤维增强PA6的泡孔尺寸在10~50μm,而且泡孔密度要高得多。这一结果证明了这一结论,即要得到与未填充材料一样质量的泡孔结构,玻璃纤维有利于降低气体用量,因为添加玻璃纤维后需要成核的气体比较少。

还有一个典型应用实例是用滑石粉填充的PP材料。图6-17a表明,未填充PP的泡孔不均匀,尺寸为10~100μm;而图6-17b所示的是用20%(质量分数)滑石粉填充的PP的泡孔尺寸在10~50μm之间变化。

玻璃纤维(图6-16)与其他填料如滑石粉等(图6-17)改善成核效果的比较表明,玻璃纤维的效果好于其他填料。

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图6-16 PA6材料的泡孔结构(标尺100μm)(www.daowen.com)

a)PA6 b)PA6+GF33

总的来说,上述结果再次表明,填充材料得到了更好的泡孔结构,这是因为其加工条件中的成核速率与未填充材料的一样。此外,填充材料能够大幅度降低得到理想成核速率的最低注射速度。很明显,异相成核需要的压力降速率远低于均相成核。此外,还有可能带来节能方面的好处,因为填充材料要求的注射速度低,从而降低了最大注射速度时的能耗峰值。另外,填充材料所需的气体用量也减少了,这意味着成型稳定,因为气体用量高时,需要更精确地控制气体计量和混合。

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图6-17 PP材料的泡孔结构(标尺100μm)

a)未填充PP b)20%(质量分数)滑石粉填充PP

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