來(lái)源: 時(shí)間:2022-06-07 次數:
從普通消費品到耐用消費品,塑料在日常生活中無(wú)處不在。為了提高塑料的強度,熱塑性材料通常通過(guò)玻纖或者碳纖維增強。面對高載荷下以及高溫低溫工況下的沖擊應力,普通短玻纖材料往往無(wú)法匹配,在這種情況下,聚合物開(kāi)始軟化或變脆,長(cháng)玻纖增強聚合物應運而生。(上圖左為短玻纖,右為長(cháng)玻纖)
長(cháng)玻纖改性PP材料的生產(chǎn)工藝并不復雜,市面上也有很多的材料廠(chǎng)商有能力實(shí)現。
然而長(cháng)玻纖改性尼龍的技術(shù)含量非常之高,即使在全球范圍內,也屈指可數。
那么長(cháng)玻纖與短玻纖的尺寸差異以及應用優(yōu)勢是什么呢?
尺寸差異
普通玻纖的尼龍粒子:
大小尺寸約為3-4mm,長(cháng)寬比50-250
長(cháng)玻纖的尼龍粒子:
大小尺寸約為10-12mm,長(cháng)寬比>400
另外,兩種粒子中玻纖的分布也不同。
基礎剛性更優(yōu)
如上圖,PA GF 50 natural (2916)是一款基于PA66合金的50%短玻纖材料,PA LGF 50 natural (5504)是對應的50%長(cháng)玻纖材料,從物性的對比上可以看到剛性,強度,模量都有了一定的提升,尤其是缺口沖擊性能得到了質(zhì)的飛躍。
力學(xué)性能更好
如上圖,在高溫150℃,5000個(gè)小時(shí)的熱老化后,長(cháng)玻纖材料的拉伸強度從290Mpa下降到了210Mpa,而短玻纖的拉伸強度從260Mpa下降到了125Mpa,長(cháng)玻纖的剛性保持率要優(yōu)于短玻纖,長(cháng)玻纖抵抗熱老化的能力更強。
更低蠕變
影響蠕變性能的因素有時(shí)間,溫度和載荷,在120℃,40Mpa載荷下,長(cháng)玻纖的蠕變明顯優(yōu)于短玻纖。這對于有長(cháng)期靜態(tài)承壓的零件來(lái)說(shuō),至關(guān)重要,當短玻纖無(wú)法滿(mǎn)足要求的時(shí)候,可以嘗試長(cháng)玻纖。
抗沖擊
如上圖,在高溫150℃,5000個(gè)小時(shí)的熱老化后,長(cháng)玻纖材料的拉伸強度從290Mpa下降到了210Mpa,而短玻纖的拉伸強度從260Mpa下降到了125Mpa,長(cháng)玻纖的剛性保持率要優(yōu)于短玻纖,長(cháng)玻纖抵抗熱老化的能力更強。
各向異性收縮少
收縮率對零件的尺寸至關(guān)重要,短玻纖材料的橫向收縮率要遠高于縱向收縮率,各向異性比較嚴重,導致零件的尺寸難以控制,收縮明顯。而長(cháng)玻纖材料的橫向和縱向收縮率非常接近,顯示出各向同性,改善了零件翹曲的風(fēng)險,尺寸更易控制。