加工區(qū)段與螺桿參數(shù)的確定
玻纖的加入部位
玻纖有長纖維和短切纖維之分，將它們加入到雙螺桿擠出機(jī)時(shí)要采用不同方法。短切纖維一般用計(jì)量加料裝置加入，但并不是所有計(jì)量加料裝置都能用來加入短切纖維，特別是當(dāng)短切纖維長度大于6時(shí)?？刹捎谜駝?dòng)計(jì)量加料裝置將聚合物和短切纖維的預(yù)混物在加料口一起加入，否則會(huì)造成纖維和樹脂分離。為提高加入量，可利用側(cè)加料裝置加料口加入。在雙螺桿擠出機(jī)上多采用長纖維(亦叫粗紗)，它比較容易加入，而不需要特別的加料裝置。只要把架掛起的纖維卷引入雙螺桿的加料口，將纖維繞到螺桿上，纖維會(huì)自動(dòng)由芯子上放開，纖維被旋轉(zhuǎn)的螺桿自動(dòng)地拉到機(jī)筒中腳。
一般情況下，聚合物是在**(主)加料口加入，待其熔融塑化后，再將玻纖在下游加料口加入，即采用后續(xù)加料。這是因?yàn)?，如果把玻纖和固態(tài)聚合物都在**加料口加入，會(huì)造成在固體輸送過程中玻纖過度折斷，螺桿和機(jī)筒內(nèi)表面也因與玻纖直接接觸而造成嚴(yán)重磨損。采用后續(xù)加料，因玻纖是加到己熔融的聚合物中，熔體與玻纖混合后把玻纖包起來，起到潤滑保護(hù)作用，減少了纖維的過度折斷和螺桿、機(jī)筒的磨損，而且有利于玻纖在熔體中的分散和分布。加入玻纖時(shí)，要控制聚合物和玻纖的溫度，確保聚合物粘度變化*小，為的是避免聚合物在玻纖上冷硬，引起額外的玻纖折斷。方法是將聚合物加熱到正常水平以上，或?qū)⒉＠w加熱后再加入。
另外，因?yàn)橛行┎＠w是經(jīng)過預(yù)處理的，如長纖維中的加捻纖維是經(jīng)石蠟乳化型浸漬劑處理的，而無捻纖維(由多股平行的原絲拼合而成的粗紗或多股原絲無捻粗紗或由一次拉制的多根單絲直接集束而成的粗紗)是經(jīng)強(qiáng)化劑處理的，浸潤劑含量為0．5*／'0"-2％。而用于無鹵阻燃玻纖增強(qiáng)PA6666體系的玻璃纖維是經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行處理的，在一定溫度下，在玻纖與熔體混合后，浸漬劑和強(qiáng)化劑一般會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性氣體，必須排出去。有的聚合物吸附有濕氣、含有殘留單體，也需要排出去。排氣段設(shè)在玻纖加入口下游的螺桿區(qū)段上。
玻纖加入口上游的螺桿構(gòu)型
玻纖加入1：3上游的螺桿構(gòu)型主要用來對(duì)聚合物進(jìn)行固體輸送和熔融塑化，有時(shí)還要對(duì)與聚合物一起加入的其它助劑(如阻燃劑、穩(wěn)定劑)進(jìn)行混合。為促進(jìn)熔融和混合，這一段的螺桿構(gòu)型除應(yīng)有正向螺紋元件(減導(dǎo)程)進(jìn)行輸送外，還應(yīng)采用捏合塊、反向螺紋元件(也為建壓)、齒形盤等混合元件M司。
玻纖加入口處的螺桿構(gòu)型
為使玻纖加入，纖維加入處的螺紋元件應(yīng)為大導(dǎo)程，使聚合物熔體到達(dá)此處時(shí)為半充滿狀態(tài)，以留出空間容納加入的玻纖。為避免玻纖加入口被聚合物熔體堵死，短切纖維可用反螺紋元件導(dǎo)入，長纖維可用至少一對(duì)捏合塊元件導(dǎo)入。
排氣段
排氣段應(yīng)位于纖維加入口的下游。為使排氣有效，在排氣段上游接近排氣13處應(yīng)設(shè)置密封性螺桿元件，以防止在真空泵作用下粒子被抽出，如反向螺紋元件或反向捏合塊。反向螺紋元件或反向捏合塊上游應(yīng)采用小導(dǎo)程建壓正向螺紋元件。排氣口對(duì)著的排氣段的螺桿區(qū)段應(yīng)采用大導(dǎo)程的螺紋元件，使含有玻纖的熔體半充滿螺槽，有較大的自由空間，使物料有表面更新的機(jī)會(huì)，以利于排氣
玻纖增強(qiáng)作用的好壞，與它在樹脂混合料(或制品)中的長度、分散狀態(tài)或分布均勻性、取向及被樹脂熔體浸潤狀態(tài)等因素有關(guān)，其中玻纖長度是關(guān)鍵因素，一般認(rèn)為，增強(qiáng)熱塑性塑料玻璃纖維的理想長度為其臨界長度的5倍，才能傳遞應(yīng)力，起到增強(qiáng)作用。為了提高改性料的混合質(zhì)量，減少玻璃纖維過度斷裂，降低機(jī)器磨損，我們采用擠出機(jī)下游加料口加入玻纖的方法，同時(shí)考慮到玻纖增強(qiáng)PA66為結(jié)晶型塑料，熔融時(shí)類似牛頓流體，而增強(qiáng)阻燃玻纖增強(qiáng)PA6666為非牛頓流體，粘度變稀，螺槽深度必須很淺，采用等深變距的螺紋元件。
無鹵阻燃GF／PA66的動(dòng)態(tài)機(jī)械性能分析
隨著溫度的升高，鏈段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間減?。划?dāng)溫度足夠高，鏈段運(yùn)動(dòng)自由時(shí)，高聚物表現(xiàn)為高彈態(tài)；從力學(xué)內(nèi)耗的角度來看，當(dāng)鏈段運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)時(shí)，由于不存在鏈段之間的相互遷移，不必克服鏈段之間的摩擦力，內(nèi)耗非常小，而當(dāng)鏈段運(yùn)動(dòng)自由時(shí)，意味著鏈段之間的相互作用很小，鏈段相互遷移所需克服的摩擦力也不大，因而內(nèi)耗很??；惟有在鏈段運(yùn)動(dòng)從解凍開始轉(zhuǎn)變至自由運(yùn)動(dòng)的過程中，鏈段雖具有一定的運(yùn)動(dòng)能力，但運(yùn)動(dòng)中克服較大的摩擦力，因而內(nèi)耗較大，并在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下達(dá)到極大值。
玻纖增強(qiáng)PA66材料的粘彈性是溫度、時(shí)間和頻率的函數(shù)，在恒定應(yīng)力的作用下，材料的模量會(huì)隨著時(shí)間的推移而降低，即材料在應(yīng)力作用下，其內(nèi)部的分子要進(jìn)行重組，以減小外界應(yīng)力的作用，因此材料在高頻時(shí)(短時(shí)間段)測得的模量比在低頻時(shí)(長時(shí)間段)測得的模量要高。力學(xué)損耗因子tan8值則相反，因?yàn)橥饬︻l率增加，外力作用時(shí)間減小，鏈段運(yùn)動(dòng)跟不上外力的變化，高聚物顯得剛性，玻璃化溫度升高，力學(xué)損耗較小，反映在力學(xué)損耗因子上，則是材料的tan8隨頻率的增加而降低。
玻璃纖維及阻燃劑對(duì)PA66的動(dòng)態(tài)機(jī)械性能影響
同玻纖增強(qiáng)玻纖增強(qiáng)PA6666相比，阻燃劑可有效的提高PA66和GF間的粘結(jié)，說明阻燃劑可顯著的提高復(fù)合材料的剛性和抗變形能力，這是因?yàn)樽枞紕┚哂懈叩谋砻婺芎秃艽蟮幕瘜W(xué)活性，阻燃劑粒子的活性表面能與高分子鏈段形成較強(qiáng)作用的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，交聯(lián)點(diǎn)可以將某一分子鏈段受到的外力分散傳遞到其它分子鏈段上，因而某一鏈段的斷裂不會(huì)危及到整體，另外，阻燃劑的存在減小了高分子鏈段的自由體積，使得高分子鏈段活動(dòng)能力降低，使得高分子鏈段內(nèi)旋轉(zhuǎn)的位壘增大，復(fù)合材料中聚合物分子鏈段必須獲得更高的能量，才能克服分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)能的位壘，實(shí)現(xiàn)鏈段運(yùn)動(dòng)結(jié)果使復(fù)合材料儲(chǔ)能模量E’上升，也就是說，復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和彎曲模量在一定范圍內(nèi)會(huì)升高。這與力學(xué)性能的測試結(jié)果是一致的。