Добавки с аспектным отношением между 10 и 50 оказывают умеренное воздействие на улучшение прочности на разрыв и на изгиб основной смолы, к которой они добавлены. Эти добавки называются переходными материалами, и включают такие виды, как: волластонит, слюда и измельченное стекловолокно. Эти добавки улучшают модуль и тепловую деформацию несколько лучше наполнителей. Переходные материалы обычно используются в ситуациях, когда первостепенное значение имеет размерная стабильность, а прочность, модуль и тепловая деформация ниже, чем даваемая стекловолокном, являются приемлемыми. В следующей таблице показаны различия эксплуатационных характеристик для полиамида 6/6, содержащего 40% наполнителя (тальк), переходный материал (слюду), и армирование (стекловолокно).
| Полиамид 6/6 | Полиамид 6/6, 40% (Тальк), Filler | Полиамид 6/6 40% (Слюда) | Полиамид 6/6, 40% (стекловолокно), Армирование | | усадка при литьё под давлением, д/д | 0.014 | 0.007 | 0.006 | 0.004 | | прочность на разрыв, фунт. на кв. дюйм | 11.000 | 11,000 | 15,000 | 32,000 | | модуль упругости при изгибе, фунт. на кв. дюйм | 16,000 | 16,000 | 22,000 | 45,000 | | модуль упругости при изгибе, фунт. на кв. дюйм | 400,000 | 800,000 | 1,200,000 | 1,700,000 | | ударопрочность по Изоду с надрезомt, ф-фн/д | 1.0 | 0.9 | 0.9 | 2.6 | | HDTпри 264 фунт. на кв. дюйм, °F | 160 | 350 | 400 | 480 |
Приведенные выше данные о физических свойствах показывают, что аспектное отношение добавки напрямую соотносится с прочностью, модулем и тепловой деформацией, и, возможно, также и с ударопрочностью композита. Для того, чтобы получить максимальные эксплуатационные характеристики композита, необходимо получить максимальное аспектное отношение волокна армирования. Чтобы добиться этого, можно минимально уменьшить диаметр волокна и/или максимально увеличить длину волокна, такова логика функционирования длинноволоконных композитов. Длинноволоконные композиты производятся с использованием технологии получения одноосноориентированного волокнистого пластика, при которой пучок предпряденого волокна протягивается через головку, в которой основную смолу вынуждают пропитывать отдельные волокна пучка. Насыщенные пучки волокна вытягивают из головки и направляют в таблетирующую машину, которая нарезает пряди на гранулы. Длина волокна в грануле будет той же, что и длина гранулы, что для большинства материалов составляет 1/2 дюйма. Если использовать волокно 17 микронов в диаметре, это даст аспектное отношение примерно 750 для длинноволоконного композита, что в 10 раз больше, чем у компаундов с нарубленным волокном, обычно производимых с помощью технологии экструзионного компаундирования. До появления длиноволоконных компаундов, если надо было повысить ударопрочность композита с расщепленным волокном, обычно добавляли модифицирующую добавку на основе каучука. Это повышало жесткость материала, но снижало прочность, модуль и тепловую деформацию композита. Результатом наличия в длинноволоконном композите волокна с очень высоким аспектным отношением стало улучшение всех физических свойств, как показано на графике для полиамидового материала с 40% стекловолокна. |
