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玻璃纤维(GF)增强尼龙66(PA66)是一种性能卓越的热塑性工程复合材料,因其具有机械强度高、耐冲击性能好、化学性能稳定以及绝缘性能好等诸多优点,被广泛应用于电子电气、机械、汽车等领域。本文研究对象为中压开关固定板,来源于企业委托课题。材料为红磷阻燃玻纤增强尼龙66(PA66-GF25 FR(RP))。因其在中压开关中需起到隔离上下高压电流的作用,为防止高压击穿和尖端放电,要求固定板内部无气孔,外表无毛刺,而且板面尺寸精度和防止湿热老化要求高。而PA66-GF25材料本身因含玻璃纤维而具有各向异性,导致材料板面横纵向收缩率差别很大(横向收缩率可为纵向收缩率的1.5倍)。本文根据产品尺寸和性能要求,为提高其尺寸精度和表面精度,在注塑模具设计中采用无推出痕的推板推出,浇注口取在固定板侧向边缘,远离精度要求高的中心孔;采用数值模拟方法优化得到最优注塑参数组合,用来指导试模;利用“靠模”对横纵向收缩率进行尺寸补偿,满足产品高精度要求;利用90～100℃水煮热处理和二次干燥法提高固定板力学性能。为了研究热处理对该复合材料宏观性能和微观组织的影响,根据“靠模”和水煮顺序不同,设计三种工艺方案,并对三种方案进行对比分析。研究结果表明:对于(PA66-GF25 FR(RP))复合材料,注塑浇口的位置决定了玻璃纤维分布方向,进而决定了注塑产品横向和纵向收缩率的差异大小;“靠模”可以在一定程度上抑制这种差异的存在,但是“靠模”施加的外力加大了产品残余内应力,引起材料力学性能的下降。90～100℃的水煮热处理可以消除产品残余内应力,提高其力学性能。对三种具体工艺路线对应产品的尺寸精度、力学性能和断面形貌进行对比后发现,将注塑之后的固定板利用先放“靠模”再进行水煮的工艺能在提高固定板力学性能的同时又能最大程度保证其尺寸精度。由于材料的力学性能、密度以及尺寸稳定性与材料的结晶性能密切相关,为了深入分析水煮热处理对PA66-GF25 FR(RP)性能的影响,本文利用差式扫描量热仪(DSC)对热处理前后的PA66-GF25 FR(RP)的结晶动力学行为进行了研究,探究热处理对其性能影响的本质。由于PA66为半结晶性聚合物,本文首先采用Avrami方程研究了 PA66-GF25 FR(RP)的等温结晶过程;结果表明,在等温结晶过程中,PA66-GF25 FR(RP)复合材料结晶形式是二维纤维生长和三维盘状生长共存;在相同的温度下,“靠模”+水煮工艺的结晶速率高于其他两种;然后采用Jeziorny法和莫志深法研究了 PA66-GF25 FR(RP)的非等温结晶过程。结果表明:莫志深法能够较好地反映PA66-GF25 FR(RP)复合材料的非等温结晶动力学;经过比较发现,在50%的相对结晶度下,“靠模”+水煮工艺的F(T)值最低,说明其结晶速率较高,更有利于晶粒细化从而对力学性能的提升效果最佳。