Технический блог по инженерным пластикам

Пластики, армированные стекловолокном (GFR), — это полимерные матрицы (PA, PP, PBT и т.д.), компаундированные с рубленым коротким E-стекловолокном (обычно диаметром 10 мкм, начальной длиной 3–4 мм) с использованием двухшнекового экструдера. Стекловолокна действуют как жёсткие наполнители, которые резко повышают жёсткость при растяжении и изгибе (модуль упругости), теплостойкость и размерную стабильность — часто в 2–5 раз по сравнению с неармированной базовой смолой. Компромиссы включают более низкую ударную вязкость (с надрезом), анизотропную усадку (направление течения против поперечной), а также возможное «всплытие волокна» на поверхности, если компаунд плохо произведён или неправильно отлит.

При равном содержании стекловолокна PA6 значительно прочнее и жёстче, чем PP — примерно в 1,5–2 раза выше прочность на растяжение и в 1,8 раза выше модуль изгиба. PA6 также обладает лучшей усталостной прочностью, более высокой теплостойкостью (HDT 190°C против ~150°C для PP GF30) и отличными износостойкими/антифрикционными свойствами. Однако PP дешевле, легче (0,9 против 1,36 г/см³), практически не поглощает влагу и имеет лучшую химическую стойкость к щелочам и полярным растворителям. Для ненагруженных неструктурных деталей при минимальной стоимости выигрывает PP; для средних и высоких механических и тепловых нагрузок выигрывает PA6.

Классы испытания на вертикальное горение UL 94 измеряют склонность к горению и самозатухание образца 127 × 12,7 мм после двух 10-секундных возгораний горелкой. В порядке строгости:
V0 (строгий): общее пламенное и тлеющее горение ≤ 10 с после каждого воздействия пламени, отсутствие капель горящих частиц, отсутствие прогорания образца.
V1: общее горение ≤ 30 с на каждое воздействие, без капель, без прогорания.
V2: общее горение ≤ 30 с на каждое воздействие, допускается капание горящих частиц (они могут поджечь хирургическую вату ниже).

Для электрических/электронных корпусов всегда указывайте V0; V2 приемлем для неэлектрических корпусов с низким риском возгорания.

Все нейлоны (полиамиды) гигроскопичны — они поглощают влагу из окружающего воздуха, достигая около 1–1,5% по массе при равновесии в типичных условиях склада при 50% RH. Если экструдировать или лить под давлением непросушенный нейлон при 250–275°C, эта задержанная влага гидролизует полимерные цепи при температуре расплава, что снижает молекулярную массу и вызывает: 1) Пузырьки и серебристые полосы на поверхности детали, 2) Падение механических свойств на 20–50% (особенно ударной вязкости и удлинения), 3) Нерегулярную вязкость и вариацию веса от отливки к отливке. Всегда сушите PA6/PA66 при 80°C в течение 4 часов в осушающей (не только горячевоздушной) сушилке до влажности < 0,08%. Проверка анализатором влажности перед каждой сменой — лучшая привычка.

CTI (IEC 60112 / UL 746A) измеряет стойкость пластика к поверхностному электрическому пробою (трекингу) при воздействии загрязнённой капли воды под напряжением. Значения варьируются от ~100 В (плохо) до 600 В (отлично).
Стандартный PA6/PA66 GF30: CTI ≈ 200–250 В — приемлемо для корпусов потребителей низкого напряжения.
PA6/PA66 с высоким CTI (марки Juhai CT): CTI 400 В или 600 В по рецептуре — требуется для европейских и североамериканских электрических разъёмов, оснований реле, компонентов зарядки EV и распределительного оборудования, где IEC 60335 или UL 94 + CTI 600 В указаны в чертеже. Попросите наших инженеров рекомендовать марку CT-400 В или CT-600 В; мы тестируем каждую партию в собственной лаборатории перед отгрузкой.