玻璃纤维是当前增强尼龙6最主要的混合材料之一,与纯尼龙6相比,加入玻璃纤维以后,复合材料的拉伸强度、弯曲强度等力学性能都有明显提高。通过生产实践,人们注意到在复合材料的制备工艺中,成型温度对制品的性能具有重要影响。
通常将连续纤维增强尼龙6复合材料的成型温度设定为250℃。当成型温度低于250℃时,制品的弯曲强度和短梁剪切强度随温度变化,强度明显提高。高于250℃时复合材料的力学性能随温度的变化改变很小,280℃时出现了明显的下降。这是由于温度太高,尼龙6出现氧化等原因造成的。
之所以复合材料在250℃后会出现弯曲强度、短梁剪切强度随温度变化不大的现象。这是由于250℃时尼龙6分子已经彻底解缠,分子间的作用随温度升高不会再明显减小,从而在这一温度点前后,出现了随温度的升高,弯曲强度和短梁剪切强度的增加相差很远的现象。
从成型温度对弯曲强度和短梁剪切强度的影响可以看出,250℃为连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料较好的模压成型温度。虽然温度再高时弯曲强度和剪切强度均在提高,但提高不大,且温度越高,尼龙6老化越严重,加之成本提高和实验难度加大。
因此,可以确定250℃为连续纤维增强尼龙6复合材料成型的最佳温度,此时再对其他成型条件进行科学设置,如初始纤维质量比设为50/100,成型压力1MPa,保温(保压)时间1小时,即可得到各项性能均较为理想的尼龙6复合材料。