尼龍（PA）用玻璃纖維(GF)增強(qiáng)改性后，其強(qiáng)度、硬度、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定性、耐蠕變性等均有很大提高。玻纖在PA樹(shù)脂基體中的分散性與粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)產(chǎn)品性能影響很大。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，玻纖增強(qiáng)PA注射成型制品常存在各種缺陷。
近日，國(guó)高材分析測(cè)試中心收到客戶咨詢，他們需要制備100*100*2mm的玻纖增強(qiáng)PA方板，每批次約500片，制備的時(shí)候，由于增強(qiáng)PA容易出現(xiàn)外觀不良，造成材料投入成本上漲50%，希望國(guó)高材分析測(cè)試中心能找到其外觀不良的原因并給出優(yōu)化方案。
問(wèn)題1：客戶的增強(qiáng)PA出現(xiàn)的外觀不良是哪種不良？
分析：注塑常見(jiàn)的外觀不良很多，本次注塑的樣品為流道簡(jiǎn)單的對(duì)稱方板，無(wú)頂針頂出，影響因素可以進(jìn)一步縮小。?從客戶提供的樣品發(fā)現(xiàn)，主要不良包括①表層條紋狀白化，②色差，③光澤度差異，④料花。
問(wèn)題2：客戶的注塑工藝是否與國(guó)家推薦標(biāo)準(zhǔn)相符？
分析：根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，客戶的注塑設(shè)備未配備模溫機(jī)，此因素可能與國(guó)家推薦標(biāo)準(zhǔn)的差異。
結(jié)合上面2個(gè)思考，制定試驗(yàn)方案如下。
樣品分三批次制備，第一批次（500片）按照客戶現(xiàn)有制備工藝制備。第二批次（500片）待第一批次結(jié)果評(píng)價(jià)完，調(diào)整工藝后制備。
考慮到模溫的影響，讓注塑員對(duì)樣品按注塑順序進(jìn)行了分裝，每100片方板裝一袋。
從外觀看，1-10模和11-100模取樣的樣品典型無(wú)光澤，表面有料花，但是不嚴(yán)重。201-300模和401-500模取樣的樣品光澤度良好，拍攝時(shí)反光清晰。未出現(xiàn)條紋狀白化等外觀不良。
光澤度測(cè)試結(jié)果見(jiàn)下表：
從曲線看，在前100模光澤度變化較大，而100模以后，光澤度變化相對(duì)較?。?5%以內(nèi)）。
該材料為玻纖增強(qiáng)PA，未出現(xiàn)條紋狀白化可以理解為材料烘干效果是可以滿足要求的（含水量0.2%以內(nèi)），光澤度的較差的原因主要有熔體溫度、模具溫度過(guò)低；速度過(guò)低；壓力過(guò)低；材料水分含量高，烘干不充分；纖維與材料的界面結(jié)合不好等等。
從微觀流變角度理解如下：?
塑膠在模腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，受到微剪切作用，導(dǎo)致分子配向不同，凝固層存在最高的剪切率，故此區(qū)域的分子配向也是最高的。中心區(qū)域的剪切率較低，中間區(qū)域的分子配向也較低。
將客戶的注塑工藝與標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行對(duì)比：
從注塑工藝對(duì)比看，除了熔體溫度，其他條件都與標(biāo)準(zhǔn)有差異。而樣品光澤度測(cè)試結(jié)果具有明顯的時(shí)間規(guī)律，以上影響因素具有明顯時(shí)間規(guī)律的是模具溫度。
改進(jìn)方案：結(jié)合客戶沒(méi)有模溫機(jī)的現(xiàn)狀，采用洗機(jī)過(guò)程中用聚苯乙烯洗機(jī)料提前提高模具溫度的方法，洗機(jī)料充模20模，冷卻時(shí)間10s。
在沒(méi)有模溫機(jī)的現(xiàn)狀下，客戶采用了國(guó)高材分析測(cè)試中心提供的優(yōu)化方案，重新注塑的玻纖增強(qiáng)PA表面光澤度結(jié)果如下：
來(lái)源：?國(guó)高材分析測(cè)試中心
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