改性尼龙表面出现浮纤的原因及解决办法

在改性尼龙的生产中经常遇到各种问题，今天我们来探讨一下玻纤增强尼龙出现“浮纤”怎么办。在尼龙中添加玻璃纤维、增韧剂等填料可显著增加改性尼龙的力学性能。结果表明随含量的增加，材料的拉伸强度、弯曲强度大幅度地提高，冲击强度则较为复杂。一般情况下，添加30%～35%的玻纤，8%～12%的增韧剂，材料的综合力学性能最佳。

  但在玻纤增强尼龙注射成型过程中，“浮纤”现象经常出现。浮纤也叫露纤，即玻璃纤维露在产品表面，比较粗糙，外观上比较难以接受。由于玻纤外露，使得此类产品的应用受到了一定的限制，目前主要应用于一些高强度的结构件。而凡是用加纤材料做外观件的，基本上都是亚光面或蚀纹面（例如电动工具），因为普通加纤料难以做到亮丽的外观。

  玻纤增强尼龙的浮纤形成的原因大概可以概括为三种：

  第一：喷泉效应

  尼龙熔体注入型模时，会形成“喷泉”效应，即玻纤会由内部向外表流动，与型腔表面接触，由于模具型面温度较低，质量轻冷凝快的玻纤被瞬间冻结，若不能及时被熔体充分包围，就会外露而形成“浮纤”。

  第二：玻璃纤维与尼龙的相容性差

  改性工程塑料熔体在流动中受到螺杆、喷嘴、流道及浇口的摩擦剪切力作用，会造成局部粘度的差异，同时又会破坏玻纤表面的界面层，熔体粘度愈小，界面层受损愈严重，玻纤与树脂之间的粘结力也愈小，当粘结力小到一定程度时，玻纤便会摆脱树脂基体的束缚，逐渐向表面积累而外露。

  第三：玻璃纤维与基料的比重差异

  在塑料熔体流动过程中，由于玻纤与树脂的流动性有差异，而且质量密度也不同，使两者具有分离的趋势，玻纤浮向表面，树脂沉向内里,于是形成了玻纤外露的现象。

  因此，“浮纤”现象的形成，不仅与塑料材料组成和特性有关，而且与成型加工过程有关，有着较大的复杂性和不确定性。

  玻纤增强尼龙出现“浮纤”的解决办法：

  第一：改善玻纤与尼龙的相容性

  在成型材料中加入相容性、分散剂和润滑剂等添加剂，包括硅烷偶联剂、马来酸酐接枝相容剂、脂肪酸类润滑剂及一些国产或进口的防玻纤外露剂等，通过这些添加剂来改进玻纤与树脂间的相容性，提高分散相的均匀性，增加界面粘结强度，减少玻纤与树脂的分离，从而改善玻纤外露现象。如研究表明，在基体中添加相容剂，改性后材料玻纤在基体中相容性较未添加材料明显提高。

  第二:改善成型工艺条件

  （1）增加充填速度

  在增加速度之后，玻纤和塑料虽然存在流速不同，但相对于高速射胶而言，这个相对速度差的比例就小了。

  （2）升高模具温度

  这个作用是最大的，增高模具温度，就是为了减少玻纤和模具接触阻力，让玻纤和塑料的速度差尽量变小。并且让塑料流动时的中间熔融层尽量厚，让两边的表皮层尽量薄，这样就好像光滑的河岸无法留住树枝一样的道理。

  第三：模具方面

  将产品外观面刻意做成亚光面或蚀纹面，减少玻纤外露的视觉反应。