O masterbatch de fibra de vidro é um masterbatch de resina reforçada termoplástica processado a partir de fibras de vidro e resina. O método de processamento do masterbatch de fibra de vidro geralmente inclui etapas como a mistura de fibras de vidro com resina, fundição, extrusão e corte. Por exemplo, um método de processamento para o masterbatch de PPE/fibra de vidro resistente à água inclui a plastificação e fundição da resina de PPE, a imersão das fibras de vidro na mistura de resina de PPE e, finalmente, o resfriamento, a solidificação e o corte em pellets.

Tipos

Classificado por comprimento

Fibra de vidro longa: A comprimento da fibra é normalmente entre 25 e 50 milímetros ou ainda maior, o que permite manter uma extensão contínua no produto e possui boa orientação. As fibras de vidro longas podem formar uma rede de sustentação mais eficaz em plásticos reforçados, melhorando significativamente as propriedades mecânicas de materiais como resistência à tração, resistência à flexão e resistência ao impacto. Por exemplo, os materiais de polipropileno reforçados com fibras de vidro longas apresentam uma resistência à tração várias vezes maior do que o polipropileno comum e possuem boa resistência ao creep, o que os torna adequados para componentes estruturais que podem suportar cargas elevadas.

Fibra de vidro curta: A comprimento da fibra é geralmente de cerca de 3 a 10 milímetros e está distribuída em um estado de corte curto e descontínuo na resina da matriz. Embora as fibras de vidro curtas possam também melhorar as propriedades mecânicas dos plásticos, devido ao seu comprimento mais curto, a eficiência de transmissão de tensão entre as fibras e a matriz é relativamente baixa quando submetidas a cargas, e o efeito de reforço não é tão significativo quanto o das fibras de vidro longas. No entanto, a fibra de vidro curta pode melhorar a rigidez e a dureza do material em certa medida, fazendo com que o produto tenha boa estabilidade dimensional.

Classificado por resina de matriz

Masterbatch de fibra de vidro de poliolefina

É feito a partir de resinas de poliolefinas, como polietileno (PE) e polipropileno (PP), como matriz, com uma certa quantidade de fibra de vidro e outros aditivos adicionados. Possui boa resistência à corrosão química, à água e ao processamento, e é amplamente utilizado em áreas como tubos plásticos, chapas, produtos moldados por injeção, etc. Pode melhorar a resistência, a rigidez e a resistência ao calor dos produtos.

Masterbatch de fibra de plástico de engenharia

Baseado em plásticos de engenharia, como nylon (PA), tereftalato de polibutileno (PBT), policarbonato (PC), etc. Este tipo de masterbatch pode conferir aos produtos excelentes propriedades mecânicas, resistência ao calor e estabilidade dimensional, e é comumente utilizado em áreas com exigências de alto desempenho, como peças automotivas, carcaças eletrônicas e elétricas e peças mecânicas de precisão. Por exemplo, o masterbatch de fibra de nylon pode ser utilizado para fabricar componentes ao redor de motores automotivos, como colectores de ar, panos de óleo, etc., que podem manter um bom desempenho em ambientes de alta temperatura e alta tensão mecânica.

Masterbatch de fibra de vidro de elastómero termoplástico

A matriz é um elastómero termoplástico (TPE), como os elastómeros termoplásticos de estireno (SBS, SEBS), os elastómeros termoplásticos de poliolefina (TPO), etc. Combinando a flexibilidade e elasticidade dos elastómeros termoplásticos com o efeito de reforço das fibras de vidro, pode ser utilizado para fabricar produtos que exigem tanto resistência quanto boa elasticidade e flexibilidade, como revestimentos de fios e cabos, componentes elásticos em peças de interior de automóveis, etc.

Classificado pelo conteúdo de fibra de vidro

Masterbatch com baixo teor de fibra de vidro

O teor de fibra de vidro geralmente varia entre 5% e 15%. É usado principalmente em situações em que não há uma alta demanda por melhorias na performance do produto ou uma alta demanda por fluidez no processamento. A adição de um masterbatch com baixo teor de fibra de vidro pode melhorar a resistência e a rigidez dos produtos plásticos até certo ponto, enquanto tem um impacto relativamente pequeno no desempenho do processamento e mantém uma boa processabilidade do molde.

Masterbatch de média contenção de fibra de vidro

O teor de fibra de vidro geralmente varia entre 15% e 30%. Este tipo de masterbatch tem um efeito significativo no melhoramento das propriedades dos produtos, o que pode aumentar significativamente a resistência mecânica, a rigidez e a resistência ao calor dos produtos, mantendo ao mesmo tempo um bom desempenho global e desempenho de processamento. É um tipo de masterbatch de fibra de vidro amplamente utilizado, adequado para a modificação de diversos produtos plásticos.

Masterbatch com alto teor de fibra de vidro

O teor de fibra de vidro geralmente varia entre 30% e 50% ou mesmo mais. É principalmente utilizado em aplicações que exigem desempenho extremamente alto do produto, como a aviação espacial, equipamentos eletrônicos de alta qualidade, componentes automotivos de alta performance e outros setores. Os masterbatches com alto teor de fibra de vidro podem fornecer produtos com uma resistência, rigidez e estabilidade dimensional ultra-alta. No entanto, à medida que o teor de fibra de vidro aumenta, a dificuldade de processamento do produto também aumenta em consequência, e os requisitos para os equipamentos e tecnologias de processamento se tornam mais rigorosos.

Classificação por função

Masterbatch de fibra de vidro reforçada comum

O principal objetivo é melhorar as propriedades mecânicas de produtos plásticos, como a resistência à tração, à flexão, à impactante, etc. Ao dispersar uniformemente fibras de vidro na resina matriz para formar um esqueleto reforçado, a resistência e a rigidez do produto podem ser efetivamente melhoradas, atendendo aos requisitos de desempenho de produtos industriais em geral.

Masterbatch de fibra de vidro resistente ao calor

Baseado em um masterbatch de fibra de vidro comum, são adicionados alguns aditivos resistentes ao calor ou tratamentos especiais à fibra de vidro para que ela tenha um melhor desempenho de resistência ao calor. Ela pode manter boas propriedades mecânicas e estabilidade dimensional do produto em altas temperaturas e é adequada para produtos plásticos que precisam ser utilizados em ambientes de alta temperatura, como componentes de aquecimento em aparelhos domésticos e peças nos compartimentos dos motores de automóveis.

Masterbatch de fibra de vidro retardante de chamas

Adicionou-se retardante de chama para conferir ao produto boas propriedades retardantes de chama. Em caso de incêndio, pode retardar ou impedir a combustão do plástico, reduzir a produção de fumaça e gases tóxicos e melhorar a segurança dos produtos plásticos. É comumente utilizado em áreas com altos requisitos de segurança contra incêndios, como envoltórios eletrônicos e elétricos, fios e cabos.

Masterbatch de fibra de vidro resistente às intempéries

Em resposta ao problema de envelhecimento enfrentado por produtos plásticos durante o uso ao ar livre, foram adicionados aditivos, como agentes anti-UV e antioxidantes. Isso pode melhorar efetivamente a resistência às intempéries dos produtos, permitindo que eles mantenham um bom desempenho e aparência mesmo quando expostos a ambientes naturais, como luz solar, vento e chuva, por um longo período, reduzindo a ocorrência de desbotamento, rachaduras, fragilidade e outros fenômenos. É adequado para materiais de construção ao ar livre, peças exteriores de automóveis e outros campos.

Relação da fórmula

Masterbatch de polipropileno reforçado com fibra de vidro de baixa constante dielétrica

Polipropileno: 60-80 partes

Polipropileno graftado com anhídrido maleico: 3-4 partes

Fibra de vidro: 20-40 partes

Agente de ligação: 0,5-1,5 partes

Antioxidante: 1-1,6 partes

Silício dopado: 0,5-0,8 partes

Estabilizador de luz: 0,1-0,5 partes

Masterbatch de polipropileno reforçado com fibra de vidro, com alta resistência a arranhões e branqueamento por estresse

Polipropileno: 70-90 partes

Elastômero de poliolefina: 1-10 partes

Polietileno de alta densidade: 1-10 partes

Agente de compatibilidade: 1-5 partes

Aditivo resistente a arranhões: 0,1-0,5 partes

Masterbatch antioxidante: 1-5 partes

Estabilizador: 0,2-1 parte

Fibra de vidro de alta performance: 5-20 partes

Pó de cor (sulfeto de zinco): 0,5-2,0 partes (incluindo 0,2-1,0 partes de sulfeto de zinco)

Masterbatch de nylon reforçado com fibra de vidro

Nylon (PA6/PA66): 70-90 partes

Fibra de vidro: 10-30 partes

Na produção real, podem ser adicionadas quantidades adequadas de agentes de ligação, antioxidantes, lubrificantes, retardadores de chama e outros aditivos, de acordo com as especificações do produto. Por exemplo, a adição de 1 a 3 partes de agente de ligação para melhorar a ligação interfacial entre a fibra de vidro e o nylon; 0,1 a 0,5 partes de antioxidante para melhorar o desempenho antioxidante do material; 0,5 a 1,5 partes de lubrificante para melhorar o desempenho de processamento; se é necessário um desempenho de retardamento de chama, pode ser adicionada uma quantidade adequada de retardador de chama.

Masterbatch de polietileno reforçado com fibra de vidro

Polietileno (PE): 75-85 partes

Fibra de vidro: 15-25 partes

Igualmente, podem ser adicionadas 0,5 a 2 partes de agente de ligação, 0,1 a 0,5 partes de antioxidante, 0,5 a 1,5 partes de lubrificante e outros aditivos, de acordo com as necessidades, para atender a diferentes requisitos de desempenho.

Os coeficientes da fórmula acima são apenas para referência. A fórmula real precisa ser ajustada e otimizada com base em cenários específicos de aplicação, requisitos de desempenho do produto e características das matérias-primas.

Processo de produção

O masterbatch de fibra de vidro inclui principalmente masterbatch de fibra de vidro longa, masterbatch de fibra de vidro curta, masterbatch de fibra de vidro funcional e outros tipos. Seu processo de produção geralmente inclui etapas como preparação de matérias-primas, mistura e processamento de moldagem, mas o processo específico pode variar dependendo do tipo de masterbatch de fibra de vidro. A seguir, apresentamos uma introdução detalhada:

Processo de produção de masterbatch de fibra de vidro longa

1. Preparação da matéria-prima: Selecione uma resina matriz adequada, como polipropileno, nylon, etc., e seque-a para remover a umidade e evitar defeitos, como bolhas, durante o processamento. Ao mesmo tempo, prepare fibras de vidro longas, com uma comprimento de 25 a 50 milímetros, e realize tratamento de superfície, como revestimento com agentes de ligação, para melhorar a força de ligação entre as fibras de vidro e a resina matriz.

2. Mistura: Adicione a resina de matriz seca e as fibras de vidro processadas em certa proporção a um misturador de alta velocidade para uma pré-mistura, de modo que as duas substâncias sejam inicialmente dispersas de forma uniforme.

3. Extrusão: Adicione o material pré-misturado a um extrusor de dois parafusos para a extrusão. Durante o processo de extrusão, parâmetros como a velocidade do parafuso, a temperatura e a pressão precisam ser controlados com precisão. Normalmente, a temperatura do extrusor é ajustada acima do ponto de fusão da resina matriz para fundir completamente a resina. Ao mesmo tempo, as fibras de vidro longas são uniformemente dispersas na resina fundida através da ação de rotação e cisalhamento do parafuso. Para garantir a extensão e a orientação das fibras de vidro longas, a relação de aspecto do extrusor é geralmente grande, e a quebra das fibras deve ser minimizada o máximo possível durante o processo de extrusão.

4. Granulação de resfriamento: o material extrudado é resfriado e modelado por resfriamento com água ou ar, e depois cortado em partículas de uma determinada dimensão por um granulator para obter um masterbatch de fibra de vidro longa.

Processo de produção de masterbatch de fibra de vidro curta

1. Preparação da matéria-prima: selecione resinas de matriz adequadas, como polietileno, tereftalato de polibutileno, etc., e secá-las. Prepare fibras de vidro curtas, com uma comprimento de 3 a 10 milímetros, que também podem ser tratadas na superfície.

2. Mistura: Adicione a resina matriz e as fibras de vidro curtas a um misturador de alta velocidade, adicionando, ao mesmo tempo, quantidades adequadas de agentes de ligação, lubrificantes e outros aditivos para uma mistura completa, de modo que as fibras de vidro curtas sejam distribuídas de forma uniforme na resina.

3. Extrusão: Coloque os materiais misturados em um extrusor de um único parafuso ou de dois parafusos para a extrusão. Em comparação com a produção de masterbatch de fibra de vidro longa, o processo de extrusão do masterbatch de fibra de vidro curta é relativamente simples e requer uma relação de aspecto mais baixa do extrusor. Durante o processo de extrusão, a resina é fundida e misturada completamente com as fibras de vidro curtas, controlando a temperatura e a velocidade do parafuso. Devido à boa dispersibilidade das fibras de vidro curtas na resina, a fluidez do material durante a extrusão é boa, resultando em uma maior eficiência de produção.

4. Granulação de resfriamento: após o material extrudado ser resfriado, é cortado em grânulos por um granulator para obter um masterbatch de fibra de vidro curto.

Processo de produção de masterbatch de fibra de vidro funcional

1. Preparação da matéria-prima: Além da resina de matriz e da fibra de vidro, é necessário preparar aditivos funcionais correspondentes de acordo com os requisitos funcionais, como retardadores de chama para melhorar a resistência ao fogo e preenchimentos condutivos para melhorar a condutividade. O processamento da resina de matriz e da fibra de vidro é semelhante ao processo de preparação da matéria-prima do masterbatch de fibra de vidro longa ou curta mencionado acima.

2. Mistura: Misture a resina de matriz, fibra de vidro e aditivos funcionais em um misturador de alta velocidade, de acordo com as proporções da fórmula específica. Para garantir a dispersão uniforme dos aditivos funcionais na resina de matriz, podem ser necessários processos de mistura especiais ou a adição de dispersantes.

3. Extrusão: Envie o material misto para o extrusor para a extrusão. Durante o processo de extrusão, é necessário um controle mais preciso dos parâmetros do processo para garantir a interação entre os aditivos funcionais, a resina matriz e as fibras de vidro, a fim de obter o desempenho funcional esperado. Por exemplo, na produção de masterbatch de fibra de vidro retardante de chama, é necessário controlar a temperatura de extrusão e o tempo de permanência para garantir que o retardante de chama possa exercer completamente o seu efeito sem afetar o desempenho da resina matriz e da fibra de vidro.

4. Granulação de resfriamento: Após a extrusão, o material é resfriado e moldado antes da granulação, para obter um masterbatch de fibra de vidro funcional.

Existem certas diferenças na seleção de matérias-primas, nos métodos de mistura, no controle dos parâmetros de extrusão e em outros aspectos no processo de produção de diferentes tipos de masterbatch de fibra de vidro. O processo de produção precisa ser otimizado e ajustado de acordo com as especificações do produto e as características das matérias-primas para garantir que a qualidade e o desempenho do produto atendam aos requisitos.

(LFT-G) Linha de produção de material composto termoplástico reforçado com fibras longas

Equipamento de produção

Os equipamentos de produção para masterbatch de fibra de vidro variam dependendo do processo de produção e do tipo de produto, incluindo principalmente os seguintes:

Equipamento de mistura

Misturador de alta velocidade: utilizado para a mistura preliminar de várias matérias-primas, como resina de matriz, fibra de vidro, agente de acoplamento, lubrificante, etc., para dispersar uniformemente cada componente. Possui as características de velocidade de mistura rápida e efeito de mistura eficiente, o que permite misturar propriedades diferentes de matérias-primas de forma uniforme em um curto espaço de tempo, preparando para o processamento de extrusão subsequente.

Misturador planetário duplo: Para a produção de masterbatch de fibra de vidro com elevadas exigências de uniformidade de mistura, especialmente para fórmulas que contêm aditivos funcionais, o misturador planetário duplo é um equipamento comumente utilizado. Ele gira no recipiente de mistura através de duas lâminas de agitação planetária, gerando fortes efeitos de agitação e cisalhamento, o que pode alcançar efeitos de mistura mais finos e uniformes, garantindo que os aditivos funcionais sejam distribuídos de forma uniforme na resina matriz.

Equipamento de extrusão

Extrusora de dois parafusos: é o equipamento de extrusão mais utilizado na produção de masterbatch de fibra de vidro. Possui fortes capacidades de transporte, mistura e corte, o que permite derreter completamente a resina matriz a altas temperaturas e misturá-la uniformemente com fibras de vidro. A estrutura do parafuso é complexa e pode ser projetada e combinada de acordo com diferentes necessidades de produção, como alterar a relação de aspecto, a profundidade da ranhura, o ângulo do fio, etc., para adaptar-se à produção de diferentes tipos de masterbatch de fibra de vidro. A produção de masterbatch de fibra de vidro longa geralmente requer uma extrusora de dois parafusos com uma grande relação de aspecto para garantir a dispersão uniforme e a boa orientação das fibras de vidro na resina.

Extrusor de um parafuso: utilizado extensivamente na produção de masterbatch de fibra de vidro curta. Sua estrutura é relativamente simples, o custo é baixo e é adequado para situações em que os requisitos de mistura não são particularmente altos e a escala de produção é pequena. O extrusor de um parafuso empurra o material para frente através da rotação do parafuso, fazendo com que a resina se derreta e se misture com as fibras de vidro curtas sob aquecimento e corte. Embora seu efeito de mistura não seja tão bom quanto o dos extrusores de dois parafusos, ainda pode atender aos requisitos de qualidade do produto para a produção de masterbatch de fibra de vidro curta sob um controle razoável dos parâmetros do processo.

Equipamento de granulação

Máquina de corte de fio refrigerada a água: primeiro, o material de masterbatch de fibra de vidro extrudado é refrigerado e modelado através de um tanque de resfriamento a água, e em seguida a máquina de corte corta o material em partículas de uma determinada dimensão. Este método de granulação produz partículas com formas regulares, superfícies lisas e de boa qualidade. É adequado para a produção de vários tipos de masterbatch de fibra de vidro, especialmente para produtos com altos requisitos de qualidade da aparência das partículas.

Granulador refrigerado por ar: Corte o material fundido em partículas diretamente na cabeça do extrusor e, em seguida, resfrie as partículas através de um sistema de refrigeração por ar. Suas vantagens são a alta eficiência de produção, a forma regular das partículas e o pequeno espaço ocupado pelos equipamentos. No entanto, para alguns materiais de alta viscosidade ou situações que exigem um resfriamento elevado das partículas, podem ser necessários outros métodos de resfriamento para garantir a qualidade das partículas.

Equipamento auxiliar

Equipamentos de secagem: como fornos, desumidificadores, etc., utilizados para secar matérias-primas, como resinas de base, para remover umidade e substâncias voláteis. As matérias-primas secas podem evitar eficazmente problemas como bolhas e hidrólise durante o processo de extrusão, melhorando a qualidade do produto. Diferentes materiais de resinas têm requisitos diferentes em relação às condições de secagem, e é necessário selecionar equipamentos e processos de secagem adequados de acordo com as situações específicas.

Equipamento de medição: incluindo balanças eletrônicas, balanças para perda de peso, etc., utilizadas para medir com precisão a quantidade de entrada de diversas matérias-primas. A medição precisa é a chave para garantir a proporção exata da fórmula do masterbatch de fibra de vidro e a qualidade estável do produto. Os equipamentos de medição devem ter alta precisão e estabilidade para atender às exigências de medição no processo de produção.

Equipamentos de refrigeração: Além do tanque de refrigeração por água no granulador de barras com refrigeração por água e do sistema de refrigeração por ar no granulador com refrigeração por ar, são necessários também sistemas especializados de circulação de ar, como chillers e torres de refrigeração, para alguns equipamentos de produção grandes ou para a produção em ambientes de alta temperatura, a fim de garantir o funcionamento normal dos equipamentos e o efeito de refrigeração dos materiais.

Além disso, na produção de masterbatch de fibra de vidro funcional, podem ser utilizados equipamentos especiais de acordo com requisitos funcionais específicos, como dispersores de alta velocidade para refinar e dispersar preenchimentos condutores ao serem adicionados, e pode ser necessário equipamento especial de tratamento retardador de chamas quando se produz um masterbatch de fibra de vidro retardador de chamas.

Requisitos relacionados

O extrusor é um equipamento chave para a produção de masterbatch de fibra de vidro. Os diferentes tipos de masterbatch de fibra de vidro têm requisitos diferentes para o extrusor. Em geral, existem os seguintes requisitos em termos de estrutura de engrenagem, relação de aspecto, controle de temperatura, etc.:

Estrutura de parafuso

Seção do transportador: A seção do transportador de parafuso deve ter uma boa capacidade de transporte de materiais, que possa transportar de forma estável os materiais mistos da câmara de alimentação para a área de aquecimento e mistura do extrusor. Para a produção de masterbatch de fibra de vidro, especialmente para masterbatch de fibra de vidro longa, a presença de fibra de vidro aumenta a fricção e a fluidez do material. Portanto, o projeto do parafuso da seção de transporte precisa considerar como empurrar efetivamente esses materiais mistos com características diferentes, evitando a acumulação de material ou o transporte instável.

Seção de compressão: Na seção de compressão, o parafuso precisa comprimir o material para compactá-lo gradualmente e eliminar ar e substâncias voláteis. No caso do masterbatch de fibra de vidro, o projeto da seção de compressão deve ser capaz de se adaptar às características de mistura da fibra de vidro e da resina matriz, garantindo uma compressão eficaz do material, ao mesmo tempo em que se evita uma compressão excessiva que possa causar uma quebra excessiva ou danos à fibra de vidro e afetar o desempenho do produto.

Seção de medição: O parafuso na seção de medição deve controlar com precisão a quantidade de extrusão do material para garantir a estabilidade da qualidade do produto. Na produção de masterbatch de fibra de vidro, o conteúdo e a distribuição da fibra de vidro têm um impacto significativo no desempenho do produto. Portanto, o projeto do parafuso da seção de medição deve ser capaz de extrudir uniformemente os materiais misturados com uma taxa de fluxo estável, garantindo que o conteúdo e a distribuição da fibra de vidro em cada lote de produtos sejam uniformes e consistentes.

Relação de aspecto

Masterbatch de fibra de vidro longa: A produção de masterbatch de fibra de vidro longa geralmente requer uma grande relação de aspecto, geralmente entre 30 e 40. Uma relação de aspecto maior pode fornecer espaço e tempo suficientes para que as fibras de vidro sejam completamente dispersas e orientadas na resina matriz. Em extrusores com uma grande relação de aspecto, o material permanece na hélice por um período mais longo. Após várias zonas de aquecimento e corte, é possível obter uma melhor fusão da resina, infiltração das fibras de vidro e da resina e distribuição uniforme das fibras de vidro, o que melhora o desempenho do masterbatch de fibra de vidro longa.

Masterbatch de fibra de vidro curta: A produção de masterbatch de fibra de vidro curta tem requisitos relativamente baixos em relação à relação de aspecto, geralmente entre 20 e 30. Devido à dispersão relativamente fácil das fibras de vidro curtas na resina, não é necessário parafusos excessivamente longos para obter uma mistura uniforme. Uma relação de aspecto mais curta pode melhorar a eficiência de produção, reduzir os custos de equipamento e o consumo de energia, ao mesmo tempo que garante a qualidade do produto.

Controle de temperatura

Precisão: O controle da temperatura da extrusora deve ser muito preciso, pois a temperatura tem um impacto significativo no estado de fusão da resina da matriz, na ligação entre as fibras de vidro e a resina, e no desempenho final do produto. As diferentes resinas da matriz têm diferentes pontos de fusão e intervalos de temperatura de processamento. Por exemplo, a temperatura de processamento do nylon geralmente está entre 250 e 280 ℃, e a temperatura de processamento do polipropileno está entre 180 e 220 ℃. Ao produzir masterbatch de fibra de vidro, é necessário controlar a temperatura de cada seção da extrusora dentro do intervalo preciso correspondente, de acordo com o tipo de resina da matriz utilizada, para garantir que a resina possa ser totalmente fundida e evitar temperaturas excessivas que possam causar degradação da resina ou degradação do desempenho das fibras de vidro.

Uniformidade: Além do controle preciso da temperatura, a distribuição de temperatura no interior do extrusor também deve ser mantida uniformemente. Uma distribuição de temperatura desigual pode levar ao aquecimento desigual dos materiais durante a extrusão, afetando, assim, o efeito de mistura das fibras de vidro e das resinas e a estabilidade da qualidade dos produtos. Por exemplo, se a temperatura de uma determinada seção do extrusor é muito alta ou muito baixa, pode causar o derretimento excessivo ou insuficiente da resina nessa área, resultando em uma dispersão desigual das fibras de vidro nessa área, o que, finalmente, afeta as propriedades mecânicas e a qualidade de aparência do produto.

Força de cisalhamento

Travamento moderado: Na produção de masterbatch de fibra de vidro, o extrusor precisa fornecer uma força de travamento moderada para obter uma dispersão uniforme e uma boa adesão da fibra de vidro à resina matriz. Para o masterbatch de fibra de vidro longa, uma ação de travamento adequada pode orientar melhor as fibras de vidro longas na resina e melhorar as propriedades mecânicas do produto; para o masterbatch de fibra de vidro curta, a ação de travamento ajuda a distribuir uniformemente as fibras de vidro curtas na matriz de resina, melhorando o desempenho geral do produto. No entanto, a força de travamento não pode ser muito alta, pois isso causará uma quebra excessiva das fibras de vidro e reduzirá o efeito de reforço das fibras de vidro; a força de travamento não deve ser muito baixa, pois será impossível obter uma mistura suficiente e uma boa adesão entre a fibra de vidro e a resina.

Regulável: A resistência à cisalhamento do extrusor deve ter uma boa capacidade de ajustamento para se adaptar à produção de diferentes tipos e formulações de masterbatch de fibra de vidro. Ao ajustar parâmetros como a velocidade do parafuso, a profundidade do sulco e a forma do fio, a resistência à cisalhamento do extrusor pode ser alterada. Por exemplo, na produção de masterbatch que contenha uma elevada quantidade de fibras de vidro, pode ser necessário aumentar adequadamente a resistência à cisalhamento para garantir a dispersão uniforme das fibras de vidro na resina; Quando se produz um masterbatch de fibra de vidro longo com elevadas exigências em relação à retenção da extensão das fibras de vidro, é necessário reduzir a resistência à cisalhamento para evitar a quebra excessiva das fibras de vidro.

Resistência à corrosão

Contato com substâncias corrosivas: No processo de produção de masterbatch de fibra de vidro, o material pode conter algumas substâncias que são corrosivas para os equipamentos, como certos agentes de acoplamento, aditivos ou gases ácidos gerados a altas temperaturas. Estas substâncias corrosivas entrarão em contato com os parafusos, tambores e outros componentes do extrusor. Se a resistência à corrosão dos equipamentos é baixa, pode causar corrosão superficial e desgaste dos componentes, afetando a operação normal e a vida útil do equipamento. Ao mesmo tempo, pode também contaminar o produto e afetar sua qualidade.

Seleção de materiais: Para melhorar a resistência à corrosão do extrusor, geralmente são escolhidos materiais com boa resistência à corrosão para fabricar o parafuso e o cilindro. Por exemplo, utilizar material de aço inoxidável ou tratamento anticorrosivo nas superfícies metálicas, como revestimento duro de cromo, pulverização de revestimentos resistentes à corrosão, etc. Além disso, ao projetar o extrusor, será considerada também a racionalidade da estrutura para evitar a acumulação e retenção de materiais no equipamento e reduzir a erosão de substâncias corrosivas no equipamento.

Além disso, ao produzir um masterbatch de fibra de vidro funcional, os extrusores também podem precisar ter algumas funções ou requisitos especiais para atender às necessidades de adição e mistura de aditivos funcionais. Por exemplo, no caso de adição de enchimentos funcionais em escala nanométrica, o extrusor pode precisar estar equipado com dispositivos de dosagem e mistura de alta precisão para garantir a dispersão uniforme dos enchimentos nano na resina.

Aplicação

O masterbatch de fibra de vidro é um produto granular obtido por meio de um processo especial de fibras de vidro e materiais de resina, que possui uma ampla variedade de aplicações em diversos campos. A seguir, apresentamos alguns dos principais aspectos de aplicação:

Plástico reforçado

Componentes automotivos: O masterbatch de fibra de vidro pode ser utilizado na fabricação de capôs de motor, para-choques, painéis de instrumentos, painéis interiores de portas e outros componentes de automóveis. A adição de masterbatch de fibra de vidro pode melhorar a resistência, a rigidez e a resistência ao calor dos plásticos, tornando os componentes automotivos mais duráveis e resistentes. Ao mesmo tempo, pode também reduzir o peso dos componentes e ajudar a melhorar a economia de combustível dos automóveis.

Carcaças eletrónicas e elétricas: No campo de aparelhos eletrónicos e elétricos, o masterbatch de fibra de vidro é comumente utilizado na produção de caixas de computadores, carcaças de TV, carcaças de telefones celulares, etc. Ele pode melhorar as propriedades mecânicas das carcaças plásticas, aumentar a sua resistência ao impacto e à abrasão, proteger os componentes eletrônicos internos das influências ambientais externas e também melhorar a estabilidade dimensional da carcaça, evitando a deformação devido ao calor ou à força durante o uso.

Produtos industriais: No setor industrial, o masterbatch de fibra de vidro pode ser utilizado para a fabricação de várias peças mecânicas, acessórios para tubos, chapas, etc. Por exemplo, os plásticos de engenharia reforçados com fibra de vidro podem ser utilizados para a fabricação de engrenagens, rolamentos, correias transportadoras, etc., que podem suportar grandes cargas e pressões, melhorando a eficiência operacional e a vida útil dos equipamentos industriais.

Melhorar as propriedades plásticas

Melhorar a resistência ao calor: Muitos plásticos são propensos a deformação ou degradação de desempenho em ambientes de alta temperatura, e a adição de masterbatch de fibra de vidro pode melhorar significativamente a resistência ao calor dos plásticos. Por exemplo, a adição de uma quantidade adequada de masterbatch de fibra de vidro a plástico de polipropileno (PP) pode aumentar sua temperatura de deformação térmica de cerca de 100 ℃ para mais de 150 ℃, ampliando assim o intervalo de temperatura de utilização do plástico e tornando-o adequado para aplicações que exigem alta resistência ao calor.

Aumento da estabilidade dimensional: O masterbatch de fibra de vidro pode melhorar efetivamente a taxa de contração dos plásticos e aumentar sua estabilidade dimensional. Durante o processo de moldagem de produtos plásticos, a contração do plástico pode levar à falta de precisão dimensional ou à deformação do produto. Após a adição do masterbatch de fibra de vidro, a fibra de vidro pode formar uma estrutura esquelética no plástico, restringindo o movimento das moléculas plásticas e reduzindo a taxa de contração do plástico, permitindo que o produto mantenha um tamanho e uma forma mais precisos.

Melhoria das propriedades mecânicas: o masterbatch de fibra de vidro pode melhorar significativamente as propriedades mecânicas dos plásticos, como a resistência à tração, a resistência à flexão e a resistência ao impacto. A fibra de vidro tem alta resistência e módulo, e quando combinada com a matriz plástica, pode suportar algumas forças externas, o que melhora as propriedades mecânicas de todo o material composto. Por exemplo, a adição de cerca de 30% de masterbatch de fibra de vidro ao plástico de poliamida (PA) pode aumentar sua resistência à tração em mais do dobro, e sua resistência à flexão e à resistência ao impacto também serão significativamente melhoradas.

Outras aplicações

Fios e cabos: O masterbatch de fibra de vidro pode ser utilizado na camada de isolamento e no material de revestimento de fios e cabos. Ele pode melhorar as propriedades mecânicas e a resistência ao calor dos materiais, aumentar a resistência à tração, à abrasão e ao envelhecimento dos fios e cabos e prolongar sua vida útil. Ao mesmo tempo, o masterbatch de fibra de vidro também possui certas propriedades retardadoras de chama, o que pode melhorar a segurança contra incêndio dos fios e cabos.

Material de construção: No setor da construção, o masterbatch de fibra de vidro pode ser utilizado para produzir diversos produtos plásticos de construção, como tubos de plástico, painéis, perfis de portas e janelas, etc. A adição do masterbatch de fibra de vidro pode melhorar a resistência, a rigidez e a resistência às intempéries destes materiais de construção, tornando-os mais duráveis e capazes de resistir à erosão de ambientes naturais, como vento, sol e chuva.

Composites termoplásticos reforçados com fibra: O masterbatch de fibra de vidro é uma matéria-prima importante para a preparação de compositos termoplásticos reforçados com fibra (FRTP). Os FRTP apresentam vantagens como alta resistência específica, alto módulo específico, resistência à fadiga e resistência à corrosão, e têm uma ampla gama de aplicações no setor aeroespacial, no transporte ferroviário, em equipamentos esportivos e em outros campos. Por exemplo, no setor aeroespacial, os FRTP podem ser usados para fabricar asas de aeronaves, componentes estruturais do fuselagem, etc., o que pode reduzir o peso da aeronave, ao mesmo tempo que garante a resistência e confiabilidade da estrutura.