玻璃纤维增强PBT微发泡工艺对其制品泡孔结构的影响

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.05.001

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (5): 1-7.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.05.001

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玻璃纤维增强PBT微发泡工艺对其制品泡孔结构的影响

孙文博, 信春玲(), 何亚东, 翟玉娇, 闫宝瑞

北京化工大学机电工程学院，北京 100029

收稿日期:2021-11-01 出版日期:2022-05-26 发布日期:2022-05-26
通讯作者: 信春玲（1973—），女，副教授，从事聚合物发泡成型机理及成型工艺、纤维增强热塑性复合材料机理及工艺、聚合物高性能改性工艺及机制研究，xincl@mail.buct.edu.cn
E-mail:xincl@mail.buct.edu.cn

Influence of micro⁃foaming injection molding process on cell structure of glass⁃fiber⁃reinforced PBT products

SUN Wenbo, XIN Chunling(), HE Yadong, ZHAI Yujiao, YAN Baorui

College of Mechanical and Electrical Engineering，Beijing University of Chemical Technology，Beijing 100029，China

Received:2021-11-01 Online:2022-05-26 Published:2022-05-26
Contact: XIN Chunling E-mail:xincl@mail.buct.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

对玻璃纤维增强聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT/GF）复合材料进行了微发泡注塑实验，采用海绵密度测试仪、万能力学试验机、扫描电子显微镜（SEM）等对制品的表观密度、力学性能、泡孔形态和结构等进行了测试和表征，探究了微发泡工艺参数对制品减重比及泡孔结构的影响，并通过对比减重比不同制品的泡孔结构与力学性能找出了制备具有理想泡孔结构制品的注塑工艺参数方案。结果表明，注气量和熔体温度是影响制品减重比的主要因素；注气量对泡孔结构的影响最大，其次为注射压力和注射速率；注塑工艺参数为注气量0.2 %、注射速率70 cm³/s、注射压力70 MPa时，制件的泡孔质量和力学性能较好。

关键词: 玻璃纤维增强聚对苯二甲酸丁二醇酯, 微发泡注塑, 工艺参数, 泡孔结构, 力学性能

Abstract:

A micro?foaming injection molding experiment was performed using glass?fiber?reinforced poly（butylene terephthalate） composites as a material. The apparent density， mechanical properties， cell morphology and structure of the obtained products were investigated using a sponge density tester， a universal chemical testing machine， and a scanning electron microscope. The influence of micro?foaming process parameters on the weight loss ratio and cell structure of the products was investigated. The injection molding process parameters for an ideal cell structure was explored through a comparison of the cell structure and mechanical properties of the products obtained at different weight loss ratios. The results indicated that the gas injection rate and melt temperature were the main factors affecting the weight?loss ratio of the product. For the cell structure， the gas injection rate showed the greatest influence， following with the injection pressure and injection speed. The products obtained a good foam quality and mechanical properties at a gas injection amount of 0.2 wt%， an injection speed of 70 cm³/s， and an injection pressure of 70 MPa.

Key words: glass?fiber?reinforced polybutylene terephthalate, micro?foam injection molding, process parameter, cell structure, mechanical property

中图分类号:

TQ328

孙文博, 信春玲, 何亚东, 翟玉娇, 闫宝瑞. 玻璃纤维增强PBT微发泡工艺对其制品泡孔结构的影响[J]. 中国塑料, 2022, 36(5): 1-7.

SUN Wenbo, XIN Chunling, HE Yadong, ZHAI Yujiao, YAN Baorui. Influence of micro⁃foaming injection molding process on cell structure of glass⁃fiber⁃reinforced PBT products[J]. China Plastics, 2022, 36(5): 1-7.

图/表 8

水平

熔体温度/

℃

注气量/

注射速率/

cm³·s^-1

表1 因素水平设置

Tab.1 Setting of factor and level

图1 注塑工艺参数对制件减重比的影响

Fig.1 Influence of injection process parameters on weight loss ratio of the product

图2 注塑工艺参数对制件平均泡孔尺寸的影响

Fig.2 Influence of injection process parameters on average cell size of the product

图3 注塑工艺参数对制件泡孔尺寸标准差的影响

Fig.3 Influence of injection process parameters on standard deviation of cell size of the product

图4 注塑工艺参数对制件泡孔密度的影响

Fig.4 Influence of injection process parameters on cell density of the product

图5 不同注气量下制件的SEM照片

Fig.5 SEM images of products prepared at different gas injection rates

图6 不同注射速率、注射压力下制件的SEM照片

Fig.6 SEM images of products prepared at different injection speed and pressure

图7 不同减重比制件的力学性能及泡孔结构

Fig.7 Mechanical properties and bubble structure of products with different weight loss

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