压缩成型是较简单的加工方法之一,不需要昂贵的设备,但可生产价廉且具有简单形状
的产品。与其他多数加工方法不同,压缩成型通过填充大量填料的确降低了材料的成本。压 缩成型通常对材料施以垂直于其表面的单向作用力,这会因此而影响填料的取向。
图18-3表明随滑石粉添加量的增加,滑石粉颗粒的取向稍有提高。负取向函数参数表
图18-3 PS压缩成型中,滑石粉填充体积分数与取向函数的关系(数据摘自Kim K J,White JL.J.of
Non - Newtonian Fluid Mechanics,66,Nos.2/3,1996,257 ~ 270)
明,填料颗粒与模具表面平行取向,这与垂直于模具表面施加单向力的预测情况相符% 一 项研究比较了压缩成型和两种其他形式的挤出成型,压缩成型比挤出成型产生更高的取向。
在压缩成型中,成型温度是重要的工 艺条件,尤其在导电共混物中更是如此。 图18-4所示为根据不同的成型温度,共
混物中炭黑的突增界限值可从200Y下的 0.8% (体积)下降到250龙下的0.2% (体 积)8。填料不是均等分散在共混物的不同 组分中,而是优先沉积在其中一组分中。 若所有炭黑都优先沉积于聚苯乙烯相中 [PS占45%(质量)],则炭黑的突增界限值 将分别为1.6%(体积)和0.6%(体积)。因 为炭黑在PS中的突增界限值在200Y下为 3.6%(体积),在250龙下为1.3%(体积)。 但数据表明这些突增界限值均低于预测 值,这说明炭黑富集于相界面,因而在该 领域应用共混物更为经济。
在压缩成型制件固化过程中,压力对 制造过程有影响。图18-5所示为压力与 粘结剂类型对炭黑填充复合材料电阻率的
影响'°。压力对炭黑在氯丁橡胶中的分布有影响,但在丁基橡胶中填充相同量的炭黑时,成 型压力不影响电阻率的变化。这些影响与 填料含量及其与橡胶的相互作用有关。压 力致使无炭黑填充的橡胶流动,其粘度低 于与炭黑颗粒有相互作用的体系,结果, 颗粒可能或者不可能达到良好的分布。若 分散效果较差,则电阻值较高。
以碳酸钙和玻璃纤维填充不饱和聚 酯,对其固化速率的研究显示6,碳酸钙 可使体系的固化更为完全,其固化速率与 纯树脂相似;碳酸钙与玻璃纤维并用降低 了体系的固化速率,且使最终固化程度下 降。在压缩成型期间,少量的滑石粉 [10%(质量)]"可使结晶PP成核。这种含 量的滑石粉产生的结晶点数目最多,再增 加填充量,对结晶无进一步的影响。
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