提高玻纤增强红磷阻燃尼龙66制品质量的成型工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种提高玻纤增强红磷阻燃尼龙66制品质量的成型工艺方法，包括以下步骤：a)注塑模具；b)将玻纤增强红磷阻燃尼龙66的原料干燥；c)通过注塑机制成产品；d)将初步产品加上靠模进行水煮；e)放入干燥箱中进行干燥，成为靠模热处理的干燥产品。用“靠模”解决了玻纤增强尼龙66尺寸精度难以控制的问题；采用热水处理方法，可以同时保证成型产品的尺寸精度与力学性能。

Moulding Process for Improving the Quality of Glass Fiber Reinforced Red Phosphorus Flame Retardant Nylon 66 Products

【技术实现步骤摘要】
提高玻纤增强红磷阻燃尼龙66制品质量的成型工艺方法
本专利技术属于复合材料成型工艺
，涉及尼龙66工程塑料制品，尤其涉及玻璃纤维增强尼龙66制品的成型工艺。
技术介绍
尼龙66(简称PA66)是一种具有良好的熔体流动性、耐磨性能和机械强度的工程塑料，广泛应用于电子器件、精密仪器、机械工业、汽车零部件等领域。随着汽车、机械、电子设备、精密仪器等的高速发展，大量需要以尼龙66制作的结构部件。但纯尼龙66结构部件的蠕变性大、耐热性低、收缩率大、尺寸稳定性差，已经无法满足相关产业的发展要求。为了提高尼龙66的强度以及尺寸稳定性，降低尼龙66的收缩率，通常采用玻璃纤维增强尼龙66。但是由于玻纤的“灯芯”效应，使得材料更容易燃烧，不能达到电子器件对材料的阻燃要求。目前，为了提高玻璃纤维增强尼龙66的阻燃性，主要是采用添加含卤阻燃剂，如十溴二苯醚、聚丙烯五溴苄酯、溴代环氧树脂等。含卤阻燃材料在燃烧时会产生大量有毒、有腐蚀性的烟雾，对环境及模具有严重的污染和腐蚀作用。而红磷是一种高效的无卤环保型阻燃剂，可提高玻纤增强尼龙66的阻燃性。红磷阻燃机理是，在高温(通常为400～450℃)下，解聚形成白磷，白磷在水汽存在下，被氧化为既可覆盖于被阻燃材料表面又可加速脱水碳化的含氧酸。含氧酸主要作用是形成液膜和碳层，使被阻燃材料的表面与高温来源隔离,从而起到阻燃作用。但是添加红磷又使得玻纤增强尼龙66的力学性能下降、尺寸稳定性变差、收缩率变大、成型工艺难以控制，并且在注塑成型过程中容易出现浮纤等现象，制得的产品表面质量差，尺寸精度低。
技术实现思路
为了提高玻纤增强红磷阻燃尼龙66制得的产品的质量，本专利技术的主要目的在于提供一种提高玻纤增强红磷阻燃尼龙66制品质量的成型工艺方法，所述的制品质量指表面尺寸精度和力学性能。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种提高玻纤增强红磷阻燃尼龙66制品质量的成型工艺方法，包括以下步骤：a)根据预加工产品的结构尺寸，制作出用于成型产品的注塑模具；b)将步骤a中所制作完成的注塑模具安装至注塑机上，调整注塑机的温度、射速及压力参数等，启动注塑机，通过注塑机将玻纤增强红磷阻燃尼龙66原料射入注塑模具内，待冷时间却约50s定型后，开模取出已成型的产品，称为初步产品；c)在注塑前，先将玻纤增强红磷阻燃尼龙66的原料放入干燥箱中，干燥箱内部温度控制在100～110℃内，干燥时间为4～6小时，去除原料中的水分后再用于注塑；当不立即进行注塑时，干燥后原料暂装入密封袋中保存；d)将步骤c中制作的初步产品，加上靠模，再进行水煮热处理，水煮时间1～2小时，水煮度温为90～100℃，之后自然冷却12小时后将靠模卸下，成为靠模水煮热处理的产品，称为二步产品；本专利技术还包括以下步骤：e)将步骤d中的二步产品放入干燥箱中进行干燥，一般控制干燥箱的内部温度在100～110℃内，干燥时间为4～6小时，成为靠模水煮热处理的干燥产品，称为三步产品。进一步，所述的注塑机的加工温度为：一段275～285℃，二段260～275℃，三段250～265℃，射出压力为85MPa，保压时间为3s，保压速度为40mm/s，注射速度为50mm/s；上述的注塑机的最优加工温度为：一段280℃，二段270℃，三段260℃。为了证明本专利技术方法的积极效果，采用以下方法进行对比，步骤如下：1)将权利要求1步骤b中制作的初步产品，直接进行水煮热处理,水煮时间为1-2小时，水煮温度为90-100℃，水煮后自然冷却，获得第一种对比产品；2)将上述第一种对比产品放入干燥箱中进行干燥，控制干燥箱的内部温度在100～110℃内，干燥时间为4-6小时，获得第二种对比产品；3)将权利要求1步骤b中制作的初步产品直接进行水煮热处理，水煮时间为1-2小时，水煮温度为90-100℃，水煮后再加上靠模自然冷却，经过12小时自然冷却后卸下靠模，获得第三种对比产品；4)将第三种对比产品放入干燥箱中进行干燥，控制干燥箱的温度在100～110℃内，干燥时间为4-6小时，获得第四种对比产品；5)将上述获得的四种对比产品、权利要求1或权利要求2生产的初步产品和二步产品，以及权利要求2生产的三步产品，全部按照检验产品质量的方法，分别进行尺寸测量、制作标准测试样条进行力学性能测试，将尺寸测量值和力学性能测试值记录在表格中；6)然后将记录的上述尺寸测量值和力学性能测试值，通过在表格上进行数值对比，从中看出哪种工艺方法生产的产品质量最符合设计要求，从而证明本专利技术方法具有积极效果。进一步，上述的检验产品质量的方法如下：步骤1、尺寸测量：取目标产品和对比产品，每种至少取出三件，分别进行尺寸测量，将尺寸值记录在表格中；所述的目标产品指本专利技术方法步骤c生产获得的不经任何处理的初步产品、步骤d加靠模水煮热处理获得的二步产品、步骤e干燥处理获得的干燥产品(三步产品)；步骤2、制作标准测试样条：将上述各种产品尺寸测量后，再切割成若干标准测试样条，放入干燥箱进行干燥，控制干燥箱的内部温度在100～110℃内，干燥时间为4～6小时；当不立即进行力学性能测试时，干燥后的标准测试样条装入密闭袋中保存；步骤3、力学性能测试：将步骤2制作的各种标准测试样条，分别进行拉伸、弯曲、冲击性能的力学性能测试，每种至少测试三次取平均值，将平均值记录在表格中。进一步，力学性能测试在23℃的干态下进行。通过上述的质量对比，说明本专利技术至少具有以下优点：本专利技术通过对玻纤增强红磷阻燃尼龙66制得的初步成型产品先加上靠模，再进行水煮热处理，得到的产品不仅能确保较高的尺寸精度，又能保证很好的力学性能，数据显示尺寸精度与力学性能明显比现有技术高。利用“靠模”解决了玻纤增强尼龙66因纤维方向不同而导致材料线收缩率不同，进而导致尺寸精度难以控制的问题；采用水处理热处理方法对成型产品可以增强和增韧。相对于一般的成型工艺方法，得到的产品力学性能好，尺寸精度高，解决了玻纤增强红磷阻燃尼龙66制品尺寸稳定性差、收缩率不均匀、成型工艺难以控制的问题，从而进一步提高了产品的质量。附图说明图1是实例高压阻燃固定板的主视图；图2是实例高压阻燃固定板的俯视图。具体实施方式本实施例以加工高压阻燃固定板为例。高压阻燃固定板采用玻纤增强红磷阻燃尼龙66为原料，制品构造如图1、图2所示。从图中看出，中间设有圆孔，尺寸要求为：圆孔Φ40mm，其上偏差为+0.096，下偏差为+0.034；板总宽度为80mm，其上偏差为+0.1，下偏差为-0.1；板总长为150mm，其上偏差为0，下偏差为-0.2；凹槽处宽度为68mm；厚度为6mm，精度要求高。浇口取在尺寸要求不那么高的边侧(如图1右下角箭头处所示)。如采用普通工艺，会导致玻纤分布杂乱，长度和宽度方向的线收缩率难以确定。为了保证如此高的尺寸精度要求和较高的力学性能，实施例采用本专利技术的成型工艺方法。例举了两个实施例，实施例2和实施例1的区别是，实施例2增加了干燥步骤。实施例1：一种提高玻纤增强红磷阻燃尼龙66制品质量的成型工艺方法，包括以下步骤：a)根据预加工产品的结构尺寸，制作出如图1所示成型产品的注塑模具；b)将步骤a中所制作完成的注塑模具安装至注塑机上，调整注塑机的温度为：一段280℃，二段270℃，三段260℃，射出压力为85本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高玻纤增强红磷阻燃尼龙66制品质量的成型工艺方法，包括以下步骤：a)根据预加工产品的结构尺寸，制作出用于成型产品的注塑模具；b) 将步骤a中所制作完成的注塑模具安装至注塑机上，调整注塑机的温度、射速及压力参数等，启动注塑机，通过注塑机将玻纤增强红磷阻燃尼龙66原料射入注塑模具内，待冷却定型后，开模取出已成型的产品，称为初步产品；c)在注塑前，先将玻纤增强红磷阻燃尼龙66的原料放入干燥箱中干燥，去除原料中的水分后再用于注塑；当不立即进行注塑时，干燥后原料暂装入密封袋中保存；d)将步骤c中制作的成型产品，加上靠模，再进行水煮热处理，水煮后自然冷却12小时，将靠模卸下，成为靠模水煮热处理的产品，称为二步产品。

【技术特征摘要】
1.一种提高玻纤增强红磷阻燃尼龙66制品质量的成型工艺方法，包括以下步骤：a)根据预加工产品的结构尺寸，制作出用于成型产品的注塑模具；b)将步骤a中所制作完成的注塑模具安装至注塑机上，调整注塑机的温度、射速及压力参数等，启动注塑机，通过注塑机将玻纤增强红磷阻燃尼龙66原料射入注塑模具内，待冷却定型后，开模取出已成型的产品，称为初步产品；c)在注塑前，先将玻纤增强红磷阻燃尼龙66的原料放入干燥箱中干燥，去除原料中的水分后再用于注塑；当不立即进行注塑时，干燥后原料暂装入密封袋中保存；d)将步骤c中制作的成型产品，加上靠模，再进行水煮热处理，水煮后自然冷却12小时，将靠模卸下，成为靠模水煮热处理的产品，称为二步产品。2.如权利要求1所述的成型工艺方法，其特征在于，还包括以下步骤：再将二步产品放入干燥箱中进行干燥，成为靠模水煮热处理的干燥产品，称为三步产品。3.如权利要求1或2所述的成型工艺方法，其特征在于，所述的注塑机的加工温度为：一段275~285℃，二段260~275℃，三段250~265℃，射出压力为85MPa，保压时间为3s，保压速度为40mm/s，注射速度为50mm/s。4.一种与权利要求1、2方法进行相互对比的方法，步骤如下：1）将权利要求1步骤b中制作的初步产品，不加靠模直接进行水煮热处理，水煮后自然冷却，获得第一种对比产品；2）将上述第一种对比产品放入干燥箱中进行干燥，获得第二种对比产品；3）将权利要求1步骤b中制作的初步产品先水煮热处理，水煮后再加上靠模自然冷却，经过12小时自然冷却后卸下靠模，获得第三种对比产品；4）将第三种对比产品放入干燥箱中进行干燥，获得第四种对比产品；5）...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄淑梅，张慧，刘芳，刘秀杰，殷文英，陈志远，曲传东，郭广鑫，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37