朱能貴1鸟废，2猜敢，曾祥補1，2盒延，沈 超2缩擂，李勝男2，龔 維1添寺，蔣團輝1胯盯，2*
( 1. 貴州大學(xué) 材料與冶金學(xué)院，貴州 貴陽 550025计露；2. 國家復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心博脑，貴州 貴陽 550022 )
摘 要： 通過改變注塑壓力、注塑速度票罐、模具溫度叉趣、注塑溫度等注塑成型工藝參數(shù)，研究了兩種制樣方式對改性聚酰胺(PA)6抗沖擊性能的影響该押。結(jié)果表明：相同注塑成型工藝條件下疗杉，自帶缺口試樣的沖擊強度都高于自制缺口的試樣；注塑壓力和注塑速度對自帶缺口試樣的沖擊強度影響較大蚕礼，但對自制缺口試樣的沖擊強度影響不大烟具；模具溫度和注塑溫度對兩種制樣方式的PA6的缺口沖擊強度影響均較大梢什。
關(guān)鍵詞： 聚酰胺 制樣方式 注塑工藝 抗沖擊性能
近年來，聚合物改性技術(shù)不斷創(chuàng)新朝聋，塑料成型技術(shù)發(fā)展迅速嗡午，塑料產(chǎn)品質(zhì)量不斷優(yōu)化【脸幔抗沖擊性能是評價材料韌性的一項重要指標(biāo)翼馆，抗沖擊性 能實驗是在沖擊負荷的作用下測定材料的沖擊強度割以，由于聚合物自身組織結(jié)構(gòu)金度、成型工藝等的不同，其沖擊強度也各不相同严沥。通過抗沖擊性能實驗可評價聚合物在高速沖擊狀態(tài)下抵抗沖擊的能力猜极，可判斷聚合物的脆性和韌性[1]。聚酰胺(PA)6是常用的工程塑料消玄，其尺寸穩(wěn)定跟伏，耐熱，耐磨翩瓜，電絕緣性和力學(xué)性能優(yōu)異受扳，應(yīng)用廣泛[2-3]。通惩玫可以通過填充玻璃纖維勘高、橡膠、碳填料等來改善PA6的抗沖擊性能坟桅，通過調(diào)節(jié)配比华望、工藝條件等實現(xiàn)目標(biāo)性能，以達到實際生產(chǎn)需要[4-6]仅乓。因此赖舟，研究PA 6的抗沖擊性能對其應(yīng)用、開發(fā)與配方設(shè)計等具有重要意義夸楣。本工作通過特別設(shè)計的缺口沖擊強度測試專用模具宾抓，在不同注塑成型工藝下，探究改性PA6注塑后自帶缺口和注塑后自制缺口兩種制樣方式下抗沖擊性能的差異豫喧。
1 實驗部分
1.1 主要原料與儀器
PA6M2400洞慎，廣東新會達錦綸股份有限公司；玻璃纖維ECS301嘿棘，單絲長度為3mm劲腿，直徑為10μm，重慶國際復(fù)合材料股份有限公司鸟妙。
CTE-35型擠出機焦人，科倍隆(科亞)南京機械有限公司挥吵。CJ80M3V型注塑機，震德塑料機械有限公司花椭。BC1400-B型擺錘式?jīng)_擊試驗機忽匈，QYJ1251型缺口型制樣機，美特斯工業(yè)系統(tǒng)(中國)有限公司矿辽。GC2019型缺口沖擊強度測試專用注塑模具丹允，貴州省材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院。
1.2 試樣制備
1.2.1 改性材料的制備
按質(zhì)量比為70∶30稱取適量干燥后的PA6和玻璃纖維袋倔，在高速混合機中混合均勻雕蔽，然后通過擠出機擠出后經(jīng)冷卻、干燥宾娜、切粒批狐，得到玻璃纖維增強的改性PA6，備用前塔。擠出機1~8區(qū)溫度分別為220嚣艇，230，240华弓，240食零，240，230寂屏，230贰谣，220℃，機頭溫度為220℃凑保，螺桿轉(zhuǎn)速為350 r/min冈爹。
1.2.2 注塑樣條的制備
將改性PA6顆粒在100℃條件下干燥4h，然后根據(jù)設(shè)計的工藝條件注塑成沖擊測試標(biāo)準(zhǔn)樣條欧引，不同工藝條件注塑的自帶缺口和無缺口的測試樣條各取50根频伤，測試樣條規(guī)格為80mm×10mm×4mm。
1.2.3 沖擊測試樣條的制備
將注塑成型后的樣條按兩種不同的制樣方式制成沖擊測試樣條芝此。制樣方式一是指樣條的缺口直接注塑成型憋肖，即注塑成型后的樣條自帶缺口，可直接用于缺口沖擊強度測試婚苹；制樣方式二是指注塑成型的樣條無缺口岸更，需自制缺口才能進行缺口沖擊強度測試。見圖1膊升。
圖1 缺口沖擊強度測試專用注塑模具部分結(jié)構(gòu)
1.3 測試與表征
懸臂梁缺口沖擊強度按GB/T 1843—2008測試怎炊。注塑后無缺口的試樣通過缺口型制樣機自制標(biāo)準(zhǔn)缺口，A型缺口，缺口深度為2mm评肆。
2 結(jié)果與討論
2.1 注塑壓力對PA6缺口沖擊強度的影響
從圖2可以看出：隨注塑壓力的升高债查，采用制樣方式一制備的試樣沖擊強度不斷提高，壓力由30%增加到50%時瓜挽，缺口沖擊強度由8.58 kJ/m2提高到9.76 kJ/m2盹廷，提高了12%，這是由于注塑壓力增大久橙，熔融樹脂在模具突出部分受到的剪切力增大俄占，流動速率增加，注塑樣條組織比較均勻淆衷、飽滿缸榄，抗沖擊性能更強，注塑壓力過低會使樣條表面產(chǎn)生凹陷吭敢，從而使注塑樣條抗沖擊性能減弱[7]碰凶。而采用制樣方式二制備的試樣缺口沖擊強度變化不大暮芭，基本在7.40 kJ/m2左右波動鹿驼，說明注塑壓力對常規(guī)注塑成型后自制缺口試樣的缺口沖擊強度影響不大。注塑壓力相同辕宏，制樣方式不同時畜晰，采用制樣方式一制備的試樣缺口沖擊強度更高。
圖2 注塑壓力對兩種制樣方式下PA 6缺口沖擊強度的影響
2.2 注塑速度對PA6缺口沖擊強度的影響
從圖3可以看出：注塑速度相同時瑞筐，采用制樣方式一制備的試樣缺口沖擊強度都高于采用制樣方式二制備的試樣缺口沖擊強度凄鼻。說明通過模具設(shè)計使注塑成型得到標(biāo)準(zhǔn)的自帶缺口沖擊試樣，其缺口沖擊強度大于需后期自制缺口的試樣聚假。隨注塑速度的增加块蚌，采用制樣方式一制備的試樣沖擊強度先增加后減小，在注塑速度為50%時達到最大膘格；自制缺口的試樣峭范，其缺口沖擊強度隨注塑速度的變化不大，在7.20 kJ/m2左右波動瘪贱，在注塑速度為40%時纱控，其缺口沖擊強度略高于其他注塑速度時的值，說明注塑速度對常規(guī)注塑后自制缺口的試樣的缺口沖擊強度影響不大菜秦。
圖3 注塑速度對兩種制樣方式下PA 6缺口沖擊強度的影響
2.3 模具溫度對PA6缺口沖擊強度的影響
從圖4可以看出：模具溫度相同甜害，采用制樣方式一制備的試樣缺口沖擊強度都高于采用制樣方式二制備的試樣。隨模具溫度的提高球昨，兩種試樣缺口沖擊強度總體呈上升趨勢尔店；模具溫度為100，120℃時，兩種試樣的缺口沖擊強度都很高嚣州，100℃時出現(xiàn)峰值期犬，此時兩種試樣缺口沖擊強度都最高。這是由于隨著模具溫度的提高避诽，有利于熔體順利充模龟虎，防止了熔體過早凝固，使高分子鏈有足夠時間進行松弛沙庐，強迫凍結(jié)的分子鏈減少鲤妥，內(nèi)應(yīng)力減小，缺口沖擊強度也呈升高趨勢拱雏；模具溫度為120℃時棉安，成型后由于模具溫度過高會使試樣的收縮率加大，內(nèi)應(yīng)力增加铸抑，沖擊強度有所降低[8]贡耽。同時，模具溫度較低時鹊汛，注塑時型腔內(nèi)溫差較大蒲赂，熔體進入型腔后快速冷卻，分子鏈段運動被凍結(jié)刁憋，造成分子鏈間的內(nèi)應(yīng)力無法釋放滥嘴，沖擊強度相對較低，所以模溫較低時至耻，兩種試樣缺口沖擊強度都相對較低若皱。
圖4 模具溫度對兩種制樣方式下PA 6缺口沖擊強度的影響
2.4 注塑溫度對PA6缺口沖擊強度的影響
從圖5可以看出：注塑溫度為260℃時，兩種試樣缺口沖擊強度都最高尘颓，說明在260℃時注塑走触，所用的改性PA6可得到最優(yōu)的缺口沖擊強度；相同的注塑溫度下疤苹，采用制樣方式一制備的試樣缺口沖擊強度都高于采用制樣方式二制備的試樣互广。當(dāng)注塑溫度為270℃時，較高的溫度容易引起PA6的分子鏈斷裂痰催，導(dǎo)致PA6降解兜辞，使其抗沖擊性能下降，試樣的缺口沖擊強度較低[9]夸溶。當(dāng)注塑溫度較低時逸吵，熔體黏度大，流動性較差缝裁，注塑試樣中存在較大的內(nèi)應(yīng)力扫皱，造成試樣的抗沖擊性能下降足绅，缺口沖擊強度較低，所以當(dāng)注塑溫度低于260℃時韩脑，兩種試樣缺口沖擊強度都相對較低氢妈。
圖5 注塑溫度對兩種制樣方式下PA 6缺口沖擊強度的影響
3 結(jié)論
A）注塑工藝相同，制樣方式不同時段多，自帶缺口的試樣缺口沖擊強度較自制缺口的試樣缺口沖擊強度高首量。
b）相同工藝條件下，隨注塑壓力的升高进苍，采用制樣方式一制備的試樣沖擊強度不斷提高加缘，但采用制樣方式二制備的試樣缺口沖擊強度變化不大；隨注塑速度的增加觉啊，采用制樣方式一制備的試 樣沖擊強度先增加后減小拣宏，在注塑速度為50%時達到最大；自制缺口的試樣杠人，其缺口沖擊強度隨注塑速度的變化不大勋乾。
c）相同工藝條件下，模具溫度和注塑溫度對兩種試樣缺口沖擊強度影響較大嗡善；當(dāng)模具溫度為100℃辑莫，注塑溫度為260℃時，兩種試樣的缺口沖擊強度都最大滤奈。
參考文獻
[1] 陳厚. 高分子材料分析測試與研究方法[ M ] . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社摆昧，2011：200-203.
[2] Du Longchao撩满，Qu Baojun蜒程，Zhang Ming . Thermal properties and combustion characterization of nylon 6/MgAl-LDH nano- composites via organic modification and melt intercalation[J] . Polym Degrad Stabil，2007伺帘，92 ( 3 )：497-502.
[3] Sun Chengcheng昭躺，Gergely R，Okonski D A伪嫁，et al. Experimental and numerical investigations on thermoforming of thermoplas- tic prepregs of glass fiber reinforced nylon 6 [J] . J Mater Proc Technol领炫，2021，295( 1/2/3/4 )：117161.
[4] Laura D M张咳，Keskkula H帝洪，Barlow J W，et al. Effect of glass fiber and maleated ethylene-propylene rubber content on tensile and impact properties of nylon 6 [J] . Polymer脚猾，2000葱峡，41 ( 19 )：7165-7174.
[5] Heiser J A，King J A 龙助，Konell J P砰奕，et al. Tensile and impact properties of carbon filled nylon-6,6 based resins[J] . J Appl Polym，2010，91 ( 5 )：2881-2893.
[6] 郭喬军援，程春峰仅淑，李貴陽 . 試樣缺口對懸臂梁缺口沖擊強度測試結(jié)果的影響研究[J] . 合成材料老化與應(yīng)用，2013胸哥，42 ( 1 )：14- 16.
[7] 王海燕涯竟，段世杰，郭星. 制樣條件對抗沖共聚PP懸臂梁沖擊強度測試結(jié)果的影響[J] . 石化技術(shù)空厌，2013昆禽，20 ( 4 )：28-30.
[8] 李新法，張麗蝇庭，曲良俊醉鳖，等 . 注塑工藝及調(diào)濕處理對半芳香透明尼龍力學(xué)性能的影響[J] . 工程塑料應(yīng)用，2005哮内，33 ( 4 )：28-30.
[9] 肖亮盗棵，戚天銀，柏蓮桂北发，等. 注塑工藝對啞光PC/ABS沖擊性能的影響[J] . 工程塑料應(yīng)用纹因，2018，46 ( 5 )：68-71.
聚砜醫(yī)療干粉吸入...
塑料包裝材料的減...
汽車功能鍵觸摸蓋I...
高性能注塑聚丙烯...
