玻纤外露解决办法

关于玻纤外漏

所谓露纤就是玻璃纤维露在产品表面，比较粗糙，外观上比较难以接受。

那玻纤为什么会外露呢？

在添加玻纤的时候，一般是采用物理混合方法，所以只是玻纤均匀分散在塑料中间，但在塑料融化后，这个混合物会出现不同程度的分离（视添加的比例和玻纤的长短而定，还有原料的温度也有一定程度的影响）

“浮纤”现象是玻纤外露造成的，白色的玻纤在塑料熔体充模流动过程中浮露于外表，待冷凝成型后便在塑件表面形成放射状的白色痕迹，当塑件为黑色时会因色泽的差异加大而更加明显。其形成的原因主要有以下几个方面：首先，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，密度小的玻纤浮向表面，密度大的树脂沉入内里，于是形成了玻纤外露现象；其次，由于塑料熔体在流动过程中受到螺杆、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，逐渐向表面累积而外露；再则，塑料熔体注入型腔时，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，质量轻冷凝快的玻璃纤维被瞬间冻结，若不能及时被熔体充分包围，就会外露而形成“浮纤”。

解决“浮纤”主要是提高玻纤和材料间的结合性

改善“浮纤”现象的措施方法是在成型材料中加入相容剂、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、硅酮粉、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和树脂之间的界面相容性，提高分散相和连续相的均匀性，增加界面粘接强度，减少玻纤与树脂的分离，从而改善玻纤外露现象。

液体硅烷偶联剂，就存在加入后难以分散，塑料容易结块成团的问题，会造成设备喂料不均匀，玻纤含量分布不均匀，进而导致制品的力学性能不均匀。浇

注系统设计的基本原则是流道截面宜大，流程宜平直而短。应采用粗短的主流道、分流道和粗大浇口，浇口可以是薄片式、扇形及环形，亦可采用多浇口形式，以使料流混乱、玻纤扩散、减少取向性。而且要求有良好的排气功能，能及时排出因玻纤表面处理剂挥发产生的气体，以免造成熔接不良、缺料及烧伤等缺陷。

另外需要注意的是，“浮纤”易于在塑件壁厚较大的部位出现，这是因为熔体在该处流动速度梯度较大，熔体流动时其中心速度高，而靠近型腔壁面处速度低，使得玻纤浮露的趋势加剧，相对速度更慢，发生滞留堆积而形成“浮纤”。因此，应尽量使塑件各处壁厚均匀，并避免尖角、缺口，保证熔体流动顺畅。

由于玻纤增强塑料的熔融指数比非增强塑料低30%～70%，流动性较差，因此料筒温度较一般情况应高出10~30℃。提高料筒温度，可使熔体粘度降低，改善流动性，避免填充及熔接不良，而且有利于加大玻纤分散性和减小取向性，获得较低的制品表面粗糙度。但料筒温度并不是越高越好，温度过高会加大尼龙聚合物氧化和降解的趋势，轻微时会发生颜色变化，严重时则产生焦化发黑。在设置料筒温度时，应使加料段温度比常规要求略高些，稍低于压缩段即可，以利用其预热效果，降低螺杆对玻纤所产生的剪切作用，减少局部粘度的差异及对玻纤表面的破坏，保证玻纤与树脂之间的粘结强度

模具与熔体之间的温差不宜太大，防止熔体充填时玻纤遇冷在表面淤积，形成“浮纤”，因此需采用较高的模具温度，这对于提高熔体充模性能、增加熔接痕强度、改善制品表面光洁度、减少取向和变形也是有利的。但模具温度愈高，冷却时间愈久，成型周期延长,生产率降低，而且成型收缩率加大，故也不是越高越好。

采用高料温、高模温、高压、高速、低螺杆转速注射，对改善“浮纤”现象比较有利。

纤问题一般可以从三个方面去解决，一个材料，一个是工艺，一个助剂。

材料：使用短纤和低粘度的PA基材，短纤性能较长纤好，计量准确，但需要有侧向进料系统和失重电子计量系统。

工艺：

1、适当提高螺杆剪切力；

2、注射速度调高，螺杆速度可以调到70%-90%；

3、增大注射压力；

4、整个螺杆回缩1-2MM，防止浇口浮纤；

5、对于复杂制件采取分级注塑。

助剂：加入0.3%-0.6%的硅酮和0.5%-0.8%的表面活性剂（如分散剂等）

剪切力、剪切应力

材料力学的定义很清楚：“剪切”是在一对（1）相距很近、（2）大小相同、（3）指向相反的横向外力（即平行于作用面的力）作用下，材料的横截面沿该外力作用方向发生的相对错动变形现象。能够使材料产生剪切变形的力称为剪力或剪切力。发生剪切变形的截面称为剪切面。判断是否“剪切”的关键是材料的横截面是否发生相对错动。因此，菜刀切菜不是剪切现象（因蔬菜的横截面没有发生相对错动），而用剪刀剪指甲则是（指甲的横截面发生相对错动。注：用指甲剪剪指甲不是一种剪切现象，虽然它同样能把指甲剪下来。为什么？）。至于“剪切力”的来源，当然是压力造成的。也可以说，剪切力是一种特殊形式的压力。

物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面相切的称为剪应力或切应力。

粘滞性

流体在受到外部剪切力作用时发生变形（流动），接内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦的形式表现出来。所有流体在有相对运动时都要产生内摩擦力，这是流体的一种固有物理属性，称为流体的粘滞性或粘性。

牛顿内摩擦定律或牛顿剪切定律对流体的粘性作了理论描述，即流体层之间单位面积的内摩擦力或剪切应力与速度梯度或剪切速率成正比。

在我们的周围，存在着各种各样的摩擦现象。我们能走路、坐定和工作，这都离不开摩擦。摩擦是普遍存在的。潺潺的流水里，甚至连能自由流动的空气里也存在着摩擦。人们把流体地内摩擦也称作粘滞性。物理学上用粘滞系数h （单位为泊）来表示流体粘滞性的大小。葡萄糖浆的粘滞系数η=6.6x10^11泊，较大，水的粘滞系数η=8.01x10^-3泊，较小。实际上所有流体都有不同程度的粘滞性。而且对于大多数液体，η随温度上升而下降。什么流体的粘滞系数最小？1957年12月1日，美国加利福利亚技术学院宣布：在液氦Ⅱ里，粘滞系数小得测量不到。它是没有粘滞系数的理想流体。

运动液体中的摩擦力是液体分子间的动量交换和内聚力作用的结果。液体温度升高时粘性减小，这是因为液体分子间的内聚力随温度升高而减小，而动量交换对液体的粘性作用不大。气体的粘性主要是由于分子间的动量交换引起的，温度升高动量交换加剧，因此气体的粘性随温度增高而增大。

牛顿流体

任一点上的剪应力都同剪切变形速率呈线性函数关系的流体称为牛顿流体。

1687年，I.牛顿[2]首先做了最简单的剪切流动实验。他的实验如图1所示。在平行平板之间充满粘性流体，平板间距为d，下板B静止不动，上板C