耐候高含量玻纤增强PA66复合材料的制备与应用研究

发布时间：2020-03-07 03:40

【摘要】：随玻纤含量的提高,玻纤增强PA66会出现成型加工困难、容易“浮纤”、表面粗糙等缺点,严重影响制品外观,限制其应用。汽车外后视镜连接座作为汽车外饰功能件,要求采用60%玻纤增强PA66复合材料,具有良好的表面质量、无“浮纤”现象,并具有良好的耐候性。针对汽车后视镜连接座的要求,采用双螺杆挤出机制备GF/PA66复合材料,研究玻纤含量、尼龙黏度及其品种、防纤外露助剂品种及含量、不同抗紫外光助剂体系及其含量等因素对GF/PA66复合材料力学性能和表面质量的影响;在氙灯加速老化条件下,研究不同抗紫外光助剂体系对GF/PA66复合材料拉伸强度、颜色及表面形貌的影响。研究发现:当玻纤含量从10%增加到60%时,GF/PA66复合材料的力学性能和耐热性不断提高——拉伸强度从115MPa提高到210Mpa、热变形温度从205℃提高到260℃,分别提高了1.8倍和1.26倍;表面质量则不断变差,光泽度从71%降低到12%。随尼龙树脂黏度的降低,GF/PA66复合材料的力学性能基本相当,但表面质量逐渐变好,以PA66 24FE2与PA6 XC030复配为基体树脂,玻纤含量30%时,光泽度可达到48.2%。加入防纤外露母粒能改善GF/PA66复合材料的表面质量,当其含量从0增加到2.5%时,表面浮纤现象逐渐减轻,光泽度由12%提高到34%;拉伸强度、冲击强度及弯曲强度等力学性能则总体呈上升趋势,当其含量达到1.5%时出现最大值,之后略有下降;防纤外露母粒含量为2%时,复合材料的综合性能最好。在氙灯加速老化下,随老化时间的推移,GF/PA66复合材料的拉伸强度逐渐下降,色差逐渐增大,通过SEM显示出材料表面逐渐出现裂纹并不断加剧。抗紫外光助剂体系可提高GF/PA66复合材料的耐光老化性,延缓材料的老化。加入质量百分数为0.5%的抗紫外光助剂UV-5,经过氙灯1000h的辐照,GF/PA66复合材料的色差(△E)为2.8,满足汽车后视镜连接座的耐候要求。探讨成型工艺参数对汽车后视镜连接座表面质量的影响,研究表明:在合理参数范围内,随机筒温度、模温、注射速度、注射压力的提高,制品表面质量逐渐改善,“浮纤”现象逐渐减轻,光泽度由5%提高到30%,并得到了最佳成型工艺。通过上述研究,GF/PA66复合材料满足汽车后视镜连接座要求,解决了制品表面质量与耐候性要求,实现了制品批量生产。
【图文】：

复合材料,复配,树脂,玻纤

5# 6#图 3.2 不同树脂制备的 GF/PA66 复合材料的表面外观由上述研究发现，当 PA66 24FE2 和 PA6 XC030 复配时，GF/PA66 复合材料的综性能最好，因此，，本文第三章和第四章的研究将选择 PA66 24FE2 复配 PA6 XC03为基体树脂，其中 PA6 XC030 质量百分数为 10%。3.2 玻纤含量对 GF/PA66 复合材料性能及表面质量的影响按表 3.3 的配方制备 GF/PA66 复合材料，玻纤含量为 0%、10%、20%、30%、450%、60%，比较不同玻纤含量对 GF/PA66 复合材料性能和表面质量的影响。结果见3.4 和图 3.3。表 3.3 不同玻纤含量的 PA66 复合材料配方原材料及助剂 0# 7# 8# 6# 9# 10# 11#PA66 24FE2 87.5 77.5 67.5 57.5 47.5 37.5 27.5

光泽度,玻纤,复合材料

3.2.2 玻纤含量对 GF/PA66 复合材料表面质量的影响由图 3.4 可见，PA66 树脂的光泽度是 80%。玻纤含量为 10%、20%、30%、40%、50%、60%时，GF/PA66 复合材料的光泽度分别为 71%、62.5%、48.2%、34%、19.5%、12%。随着玻纤含量的增加，GF/PA66 复合材料的光泽度逐渐降低，表面粗糙度逐渐增加。当玻纤含量超过 30%时，GF/PA66 复合材料光泽度急剧下降，光泽度下降幅度超过 50%；当玻纤含量为 60%时，光泽度的保持率仅为纯树脂的 15%。随着玻纤的加入
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ327.1;TB332

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