玻璃纖維是當前增強尼龍6最主要的混合材料之一,與純尼龍6相比,加入玻璃纖維以后,復合材料的拉伸強度、彎曲強度等力學性能都有明顯提高。通過生產實踐,人們注意到在復合材料的制備工藝中,成型溫度對制品的性能具有重要影響。
通常將連續纖維增強尼龍6復合材料的成型溫度設定為250℃。當成型溫度低于250℃時,制品的彎曲強度和短梁剪切強度隨溫度變化,強度明顯提高。高于250℃時復合材料的力學性能隨溫度的變化改變很小,280℃時出現了明顯的下降。這是由于溫度太高,尼龍6出現氧化等原因造成的。
之所以復合材料在250℃后會出現彎曲強度、短梁剪切強度隨溫度變化不大的現象。這是由于250℃時尼龍6分子已經徹底解纏,分子間的作用隨溫度升高不會再明顯減小,從而在這一溫度點前后,出現了隨溫度的升高,彎曲強度和短梁剪切強度的增加相差很遠的現象。
從成型溫度對彎曲強度和短梁剪切強度的影響可以看出,250℃為連續玻璃纖維增強尼龍6復合材料較好的模壓成型溫度。雖然溫度再高時彎曲強度和剪切強度均在提高,但提高不大,且溫度越高,尼龍6老化越嚴重,加之成本提高和實驗難度加大。
因此,可以確定250℃為連續纖維增強尼龍6復合材料成型的最佳溫度,此時再對其他成型條件進行科學設置,如初始纖維質量比設為50/100,成型壓力1MPa,保溫(保壓)時間1小時,即可得到各項性能均較為理想的尼龍6復合材料。