石墨烯模具改善注塑制品表面“浮纤”缺陷的实验研究

何泽鸿，谢鹏程，郁文霞，杨卫民

(北京化工大学机电工程学院，北京 100029)

加工与应用

石墨烯模具改善注塑制品表面“浮纤”缺陷的实验研究

何泽鸿，谢鹏程*，郁文霞，杨卫民

(北京化工大学机电工程学院，北京 100029)

通过石墨烯辅助快速热循环技术研究了制品在成型过程中对模具型腔温度的控制。结果表明，提高模具型腔表面温度可降低模具表面与熔体温度差，减弱热交换，可使熔体能够保持较高的流动性，防止熔体充填时玻纤遇冷在表面淤积，从而有效改善聚丙烯表面“浮纤”状况；当模具型腔温度为120 ℃时，可完全消除制件表面的“浮纤”缺陷。

聚丙烯；浮纤；石墨烯；快速热循环；玻璃纤维；增强

0 前言

玻璃纤维(简称为“玻纤”)增强聚丙烯(GFRPP)是工程上应用面较广、应用时间较长的一类树脂基复合材料。通过向聚丙烯(PP)中添加玻纤，可提高PP材料的强度、热变形温度和尺寸稳定性，扩大PP材料的应用领域[1]。GFRPP中，“浮纤”(玻纤外露)是其中的一个问题，它不仅影响材料的外观品质，而且使材料的力学性能不均一。

玻纤“浮纤”现象是在塑料熔体充模流动过程中，白色的玻纤会浮露于外表， 冷却后便在制品表面形成放射状的白色痕迹，其严重影响了制品的美观[3]。产生这种现象的主要原因有：

(1)塑料熔体在流动过程中受到螺杆、喷嘴、流道及浇口的摩擦剪切作用， 不仅会使局部黏度有差异，还会破坏树脂基体与玻纤之间的界面层。当熔体黏度越小时，界面层破坏越严重，两者之间的黏结力就会减弱，当黏结力减弱到一定程度时，两者便会脱离，玻纤逐渐向表面累积而外露。……