Сравнение армирующего эффекта, достигаемого при введении в композицию волокон различной длины, позволяет сделать вы­вод, что оптимальными механическими свойствами обладают СНТП, армированные волокнами длиной 6 мм (см. табл. 7.3). Проводились также испытания с волокнами длиной 3 ... 19 мм 16]. Однако удалось вы­явить различия только между предельными (3 и 19 мм) длинами волокон, а также обнаружить влия­ние эффекта агрегирова­ния волокон [7]. В преде­лах же исследованного интервала длин волокон 3 ... 6 мм результаты ис­пытаний оказались иден­тичными. Действительная длина волокна и распре­деление по длинам в рас­плаве или в гранулах не совпадает с исходной и является функцией техно­логических процессов при переработке (отбор волокна, предварительное смешивание, при­готовление компаунда и плавление). Оценки показывают, что средняя длина волокна в компаунде может быть 0,63 ... 0,75 мм, а в конечном расплаве 0,5 мм при исходной длине 3 ... 6 мм [8, 9]. Распределение армирующего компонента по длине в матрице из нейлона 6 и полипропилена представлено на рис. 7.1 [9]. Из этих и других результатов следует, что минимальное соотноше­ние параметров волокна (длина/диаметр) должно быть 50-=-125, причем значительная часть стекловолокон в СНТП входит в это распределение. Имеются также данные о еще большем измельче­нии армирующего стекловолокна с соотношением длина/диаметр, равным 8:1 [Ю].

6 п/р Дж. Любина 161

7.4.2.3. Поверхностная обработка волокон

Адгезия компонентов и их размеры являются наиболее суще­ственными факторами, определяющими свойства СНТП. Силаны оказались весьма эффективными добавками, увеличивающими связь стекловолокон с термопластами. Особенности их исполь­зования зависят от вида связующего (в частности от того, является ли оно аморфным или аморфно-кристаллическим). Влияние доба­вок повышает адгезию и снижает влияние влагопоглощения на физико-механические свойства СНТП. Поверхностная обработка волокон снижает влагосодержание самого волокна (при хране­нии на воздухе), улучшает распределение волокон в расплавах, снижает вязкость расплавов в процессе производства и улучшает поверхность изделий. Толщина слоя покрытия волокна также влияет на вязкость расплава и распределение волокон. Влияние адгезионных свойств на механические свойства и вид разрушения СНТП является отдельным вопросом и в этой публикации не рас­сматривается. Читатель может найти результаты соответствую­щих исследований в работах [10—13].

7.4.2.4. Ориентация и перемешивание волокон

Ориентация волокон и их перемешивание являются функцией сразу нескольких процессов: вида переработки, процесса плав­ления, параметров течения расплава. В большинстве работ изу­чено влияние на ориентацию волокон вязкости, степени напол­нения, температуры плавления, геометрии литников при соот-

Ветствующем контроле этих параметров. Комплексно эта проблема Щ была рассмотрена при изучении литья в формы. Результаты по - Щ казали возможность увеличения прочности и жесткости мате­риала при контролируемой ориентации волокон [14, 15]. Лучшее перемешивание волокон приводит к гомогенизации рас­плава и получению изотропных свойств СНТП более желатель­ных, чем анизотропные. Задача полной гомогенизации очень сложна и анизотропия всегда частично проявляется в изделиях. В табл. 7.4 приведено сравнение свойств СНТП с однонаправлен­ным (О) и с изотропным (И) расположением волокон в плоскости [13], объемная доля некоторых составляет 20 %.