PA66增強(qiáng)增韌研究_第1頁
PA66增強(qiáng)增韌研究_第2頁
PA66增強(qiáng)增韌研究_第3頁
PA66增強(qiáng)增韌研究_第4頁
PA66增強(qiáng)增韌研究_第5頁
已閱讀5頁,還剩26頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、摘要:針對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺材料韌性差的問題,對(duì)聚酰胺/玻璃纖維復(fù)合體系的增韌進(jìn)行了研究,考察了玻璃纖維、改性聚合物對(duì)共混材料力學(xué)性能的影響。對(duì)PA/聚烯烴、PA/聚烯烴彈性體、不同類型PA合金等幾類增韌體系進(jìn)行了詳細(xì)介紹。其中聚烯烴應(yīng)用范圍廣泛。采用聚烯烴增韌與玻璃纖維共混,在保持復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和模量的同時(shí),較大地提高了沖擊強(qiáng)度,獲得了綜合力學(xué)性能優(yōu)異的纖維增強(qiáng)聚酰胺材料。關(guān) 鍵 詞:聚酰胺 玻璃纖維 增強(qiáng) 增韌 共混改性MODIFIED PA66 ENGINEERING PLASTICAbstract: Different reinforcing and toughening techn

2、ologies for different PA/glass-fiber composites were studied to improve brittleness of PA composites. Influences of glass- fiber and modified polymers particles on their mechanical properties were observed. Several systems including PA/polyolefin, PA/ polyolefin-elastomer, and PA alloys were discuss

3、ed. Polyolefin constituted a widely employed toughener. Composites with well general mechanical properties, such as unchanged tensile strength and modulus and higher impact strength were obtained by adopting technologies of polyolefin and glass-fiber.Key words: polyamide; glass-fiber; reinforcement;

4、 toughening; blending modification目錄一 引言2二 綜述2三 方案設(shè)計(jì)2四 實(shí)驗(yàn)部分24.1主要原料24.2主要設(shè)備儀器24.3共混物的制備工藝及試樣的制備24.4 性能測試2力學(xué)性能2熱變形溫度2五 結(jié)果討論與分析25.1玻璃纖維填充PA66的性能2玻璃纖維的選擇及增強(qiáng)機(jī)理2玻璃纖維的含量對(duì)共混物力學(xué)性能的影響25.1.3 偶聯(lián)劑的選擇25.2增韌劑的選擇及對(duì)PA66性能的影響2不同的增韌劑對(duì)共混物性能的影響及選擇25.2.2 PE-g-MAH的含量對(duì)共混物力學(xué)性能的影響25.2.3 接枝PE的影響工藝25.3 增強(qiáng)增韌PA66的配方設(shè)計(jì)2增強(qiáng)增韌組分的確定

5、及對(duì)比2增強(qiáng)增韌PA66的生產(chǎn)配方2六 結(jié)論2參考文獻(xiàn):2致謝2一 引言聚酰胺(俗稱尼龍)具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電性能、耐化學(xué)藥品性、自潤滑性,良好的成型加工性能。歷年來產(chǎn)量居五大工程塑料之首,在代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬結(jié)構(gòu)材料方面一直穩(wěn)定增長。如汽車部件、機(jī)械部件、電子電器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但聚酰胺工程塑料耐熱性和耐酸性較差,在干態(tài)和低溫下沖擊強(qiáng)度偏低;吸水率,成型收縮率較大,影響制品尺寸穩(wěn)定性和電性能。為適用聚酰胺在不同領(lǐng)域的發(fā)展,這就要求聚酰胺具有更高的機(jī)械強(qiáng)度,耐熱性能。機(jī)械部件,鐵路機(jī)車用聚酰胺均對(duì)PA的力學(xué)性能,尺寸穩(wěn)定性提出了很高的要求。因此,對(duì)尼龍的改性始在必然,采用嵌段、接枝、共混、填

6、充等改性技術(shù)和工藝得到關(guān)注和發(fā)展,使其向多功能發(fā)展。采用無機(jī)填料填充改性可以提高一些性能和降低成本。但研究表明,在PA66中加入剛性粒子時(shí),通常在提高材料剛性的同時(shí),降低了材料的韌性,填充量越高,其作用越顯著;在另外一些場合采用彈性體增韌PA66,使材料提高了韌性,改善了低溫沖擊性能,但又使材料的剛性下降。為了平衡沖擊性能和剛性,提高材料的綜合性能和降低成本,可采用PA66-彈性體-剛性體三元共混復(fù)合的辦法。以獲得增強(qiáng)增韌PA66工程塑料,使其擴(kuò)大在某些領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。二 綜述中國某研究所研制的超韌PA66(SL-008),以尼龍66樹脂為基體,利用多組分彈性體增韌劑的協(xié)同作用,通過共混接枝改

7、性,從而獲得極佳的增韌效果,再加入玻璃纖維增強(qiáng),使其綜合性能得以提高,SL-008的彎曲強(qiáng)度大于或等于19kj/m2,熱變形溫度大于或等于2431,遼陽石油化纖公司采用填充部分玻璃纖維(GF),共混部分低密度聚乙烯(LDPE),聚丙稀(PP)及其馬來酸酐接枝物(-g-MAH)等合金技術(shù),成功研制出了高強(qiáng)度,高韌性,加工性能好,成本低的增韌的改性PA66工程塑料2。單純尼龍66的增強(qiáng)改性,能夠使其很多性能得到提高,特別是力學(xué)性能的提高。采用玻璃纖維增強(qiáng)PA66是目前研究以相當(dāng)成熟的增強(qiáng)方法,也是增強(qiáng)效果中較佳的方法。如純的尼龍66的強(qiáng)度一般為6090MPa,通過玻璃纖維增強(qiáng)后,其強(qiáng)度可提高好幾倍

8、,可與金屬材料媲美。Lumini等人3研究了短玻璃纖維增強(qiáng)PA66復(fù)合材料中纖維取向與斷裂韌性之間的關(guān)系,在一定范圍內(nèi),斷裂韌性與纖維的取向成線性關(guān)系,在不同的范圍內(nèi)斜率不同,他們進(jìn)而在微觀結(jié)構(gòu)層面用不同的斷裂機(jī)理來解釋不同這一結(jié)果?;げ砍抗饣ぱ芯吭貉兄屏松K{轎車硬度玻璃纖維增強(qiáng)PA66塑料,與普通玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66相比,具有較高的硬度,其他物理性能相當(dāng),開發(fā)該類材料的關(guān)鍵是在PA66結(jié)晶過程中添加成核劑,并通過改變擠出機(jī)螺桿捏合塊的組合,改善玻璃纖維的分散性和成核劑的分散均勻性4。本文將探討玻璃纖維含量、長度及種類對(duì)尼龍66力學(xué)性能的影響。聚酰胺在低溫及干態(tài)條件下存在吸水率大,缺口沖

9、擊強(qiáng)度低的缺點(diǎn)。針對(duì)這些缺點(diǎn),增韌改性的研究較多,根據(jù)增韌種類的不同形成了一系列的增韌理論,如彈性體增韌機(jī)理,有機(jī)剛性粒子增韌機(jī)理,無機(jī)剛性粒子增韌機(jī)理。這些理論為尼龍的增韌改性帶來了理論依據(jù),為以后的增韌研究拓寬了路徑。應(yīng)用與尼龍的增韌劑較多如PA/聚烯烴,PA/彈性體。一般來說彈性體的增韌效果較好,如PA/EPDM,PA/POE,PA/EVA,采用的彈性體的增韌的效果較好能夠較大的提高尼龍的韌性,如尼龍基體中加入520份的EPDM其缺口沖擊強(qiáng)度可以提高46倍,但在增韌的同時(shí),對(duì)尼龍66的剛性影響較大。而采用有機(jī)剛性粒子增韌,如聚烯烴類PE、PP,在較高的提高尼龍66韌性的同時(shí),對(duì)尼龍66的

10、剛性影響也相對(duì)較小,因此作為增強(qiáng)增韌體系的增韌劑,選用聚烯烴增韌較合理,在較大的提高增強(qiáng)增韌材料韌性的同時(shí),保持了一定高度的剛性。文中將著重探討聚烯烴及彈性體對(duì)改性尼龍66力學(xué)性能的影響。由此可見,增強(qiáng)增韌改性尼龍66的性能和值得關(guān)注,在增強(qiáng)的同時(shí)如何提高材料韌性,在增韌的同時(shí)如何保持材料的剛性是需要解決和拓展的問題。三 方案設(shè)計(jì)本文著重考察了以尼龍66為基體,玻璃纖維作為增強(qiáng)材料帶來的力學(xué)性能的提高,同時(shí)探討了不同增韌劑PE,EPDM,POE在增韌的同時(shí)對(duì)基體力學(xué)性能的影響。以尋求在保持玻璃纖維填充尼龍66一定剛性的同時(shí),較大的提高材料的沖擊強(qiáng)度,以求獲得綜合力學(xué)性能優(yōu)異的增強(qiáng)增韌材料。四

11、實(shí)驗(yàn)部分4.1主要原料原料生產(chǎn)廠家PA66PA6切片玻璃纖維(GF)線性低密度聚乙烯(LLDPE)三元乙丙橡膠(EPDM)乙烯-辛烯共聚物(POE)馬來酸酐(MAH)過氧化二異丙苯(DCP)二甲亞砜(加電子給予體)抗氧劑1098,168潤滑劑(PE蠟)偶聯(lián)劑KH-570中國神馬工程塑料有限公司,相對(duì)黏度2.7 無錫長安尼龍6切片廠巨石集團(tuán),無捻粗紗北京燕山石油化工公司日本三井公司,牌號(hào)4045,門尼黏度45南京聚星純沈陽試劑一廠,分析純高橋石化市售瑞士汽巴公司,工業(yè)級(jí)成都祥和專用蠟有限公,工業(yè)級(jí)市售4.2主要設(shè)備儀器設(shè)備及儀器型號(hào)生產(chǎn)商雙輥煉塑機(jī)同向雙螺桿擠出機(jī)塑料注射成型機(jī)懸臂梁缺口沖擊試驗(yàn)

12、機(jī)簡支梁無缺口沖擊試驗(yàn)機(jī)萬能拉力試驗(yàn)機(jī)熱變形維卡軟化點(diǎn)測定儀SK-160BTSE-40A/400-22-36SZ-120無錫第二橡塑機(jī)械廠南京瑞亞高聚物裝備有限公司揚(yáng)州通楊機(jī)械有限公司承德試驗(yàn)機(jī)廠承德試驗(yàn)機(jī)廠江都試驗(yàn)機(jī)械廠承德試驗(yàn)機(jī)廠4.3共混物的制備工藝及試樣的制備接枝工藝過程,見圖1粉碎成片DCPMAH開煉機(jī)聚烯烴阻交聯(lián)劑圖1 接枝工藝過程共混及制樣工藝過程,見圖2玻璃纖維注塑干燥造粒同向雙螺桿擠出機(jī)接枝物聚酰胺 圖2 共混制樣工藝過程擠出溫度:230270,螺桿轉(zhuǎn)速40rpm;注塑工藝:溫度255/265/280 注射壓力:8090MPa4.4 性能測試力學(xué)性能拉伸性能:按GB1040-

13、79進(jìn)行;彎曲強(qiáng)度:按GB1042-79進(jìn)行;懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度:按GB/T1843進(jìn)行;簡支梁無缺口沖擊強(qiáng)度:按GB/T1043進(jìn)行;熱變形溫度采用維卡軟化點(diǎn)測定儀五 結(jié)果討論與分析5.1玻璃纖維填充PA66的性能玻璃纖維的選擇及增強(qiáng)機(jī)理玻璃纖維對(duì)尼龍的增強(qiáng)已得到廣泛應(yīng)用,其研究也相對(duì)成熟,玻璃纖維增強(qiáng)尼龍后,其拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能得到了大幅提高,這就是玻璃纖維抵抗外力的貢獻(xiàn)。由于尼龍?jiān)诠不爝^程中,在雙螺桿擠出機(jī)高速剪切作用下,被剪切成一定長度的纖維,并均勻的分布在尼龍基體樹脂中,混合擠出過程中,玻璃纖維會(huì)沿軸向方向產(chǎn)生一定程度的取向,當(dāng)制品受到外力作用時(shí),從基體傳到玻璃纖維時(shí),力的

14、方向會(huì)發(fā)生變化,即沿取向方向傳遞,這種傳遞作用在一定程度上起到外力的分散作用,即能量分散作用,這就增強(qiáng)了材料承受外力作用的能力,在宏觀上,顯示出材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能的大幅度提高。在玻璃纖維加入的同時(shí),起填充的同時(shí),玻璃纖維對(duì)尼龍66起成核劑的作用5,因此改性因此改性尼龍66在玻璃纖維作用下的結(jié)晶行為也影響到了共混材料的性能,從結(jié)晶行為來看,結(jié)晶度的增加對(duì)材料的力學(xué)性能是有利的,利用玻璃纖維對(duì)結(jié)晶性基體樹脂(PA66)結(jié)晶行為與結(jié)晶形態(tài)的影響,以達(dá)到樹脂基體增強(qiáng)增韌的目的。因此共混物的沖擊強(qiáng)度在結(jié)晶狀態(tài)下也得以提升。目前市場上作為尼龍類增強(qiáng)的玻璃纖維大多選擇了E型無堿玻璃纖維,這是

15、由于尼龍本身呈弱堿性,與堿性的玻璃纖維很難黏結(jié)好。生產(chǎn)過程中,影響到GFPA66(玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66)性能的主要是玻璃纖維的長度,其長度對(duì)制品的力學(xué)性能及表觀質(zhì)量都有較大的影響,玻璃纖維的長度一般控制在0.81 mm,從理論上講玻璃纖維越長增強(qiáng)效果越好,但做為短玻璃纖維增強(qiáng),較長的GF會(huì)帶來制品的表面粗糙及翹曲等問題,所以控制螺桿結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)速以求獲得長度適中的GF是做好GFPA66的關(guān)鍵。玻璃纖維的含量對(duì)共混物力學(xué)性能的影響尼龍66本身的拉伸性能較低,只有6080MPa,經(jīng)過玻璃纖維增強(qiáng)后,其強(qiáng)度能夠得到大大提高。一般來說玻璃纖維含量越高,GFPA66的力學(xué)性能越高,但實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根

16、據(jù)市場需求來確定DF的含量。同時(shí)過高的GF含量對(duì)設(shè)備的磨損嚴(yán)重,且注塑成型加工也較困難,特別是薄壁制品難以充滿模腔。這是由于GF的加入使GFPA66的MFR(溶體流動(dòng)速率)下降,對(duì)形狀復(fù)雜及薄壁制品來說很難成型。圖36給出了不同的GF含量對(duì)GFPA66力學(xué)性能及熱變形溫度的影響,由圖36可以看出,玻璃纖維的含量在30%以內(nèi)時(shí),拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度,沖擊強(qiáng)度及熱變形溫度提升很快,幾乎呈直線上升,但含量在40%50%時(shí),力學(xué)性能提升不大,在50%以后性能幾乎沒有提升,這是由于過高的玻璃纖維含量涉及到GF的分散性及與尼龍66樹脂的黏結(jié)效果,過高的GF含量使GF與尼龍66機(jī)體樹脂黏結(jié)度降低。因此采用30

17、%的GF增強(qiáng)尼龍66較合理。同時(shí)由于玻璃纖維的加入,使得制品的成型收縮率也得到了很好的改善,GF填充30%時(shí),收縮率降至0.2%。 偶聯(lián)劑的選擇由于玻璃纖維的熱膨脹系數(shù)很低(只有0.5×10-5K-1),而基體樹脂的餓熱膨脹系數(shù)相對(duì)較高(1015×10-5K-1),由于組分間熱膨脹系數(shù)的不匹配,在成型加工溫度或固化溫度冷卻時(shí),樹脂基體大的收縮量將使填充材料受到擠壓作用,這樣樹脂基體就與填料(GF)很好的緊貼在一起,因次達(dá)到了一定的黏結(jié)作用。但尼龍66樹脂與玻璃纖維畢竟屬于不想容體系,為了更好的增加界面的結(jié)合度,需要加入一定量的偶聯(lián)劑,將無機(jī)材料與高分子材料有機(jī)的結(jié)合起來,使

18、共混復(fù)合材料的性能得到改善。適用與尼龍的偶聯(lián)劑較多,最常用的是硅烷類偶聯(lián)劑,由于尼龍66樹脂的熔點(diǎn)相對(duì)較高,常選用硅烷類硅烷類偶聯(lián)劑KH-570。一般來說,用與尼龍的玻璃纖維已經(jīng)過了表面處理,但加入的偶聯(lián)劑用量偏低,因此在生產(chǎn)時(shí)需要添加一定量的偶聯(lián)劑,以求提高玻璃纖維的增強(qiáng)效果。5.2增韌劑的選擇及對(duì)PA66性能的影響不同的增韌劑對(duì)共混物性能的影響及選擇尼龍66是準(zhǔn)韌性基體,具有高的裂紋引發(fā)能和低的裂紋增長能,因此具有較高的無缺口沖擊強(qiáng)度和較低的缺口沖擊強(qiáng)度,因此提高尼龍66的缺口沖擊強(qiáng)度(增韌)是必要地。用與尼龍66的增韌劑有彈性體EPDM,POE,EVA等,有機(jī)剛性粒子有聚烯烴類PE,PP

19、等。以彈性體增韌PA66的主要機(jī)理是,以形變中的彈性體本身吸收一定的能量,同時(shí)彈性體微粒在塑料基體中作為應(yīng)力集中的產(chǎn)物,產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng),引發(fā)基體的剪切屈服和銀紋化,吸收了大量的能量,從而實(shí)現(xiàn)了增韌的目的。以聚烯烴增韌PA66,由于聚烯烴PE和PA66之間的拉伸彈性模量和泊松比存在差異較大,在分散相的界面周圍回產(chǎn)生高的靜壓強(qiáng),在其作用下,作為分散相的PE易發(fā)生屈服產(chǎn)生冷拉伸,引起大的塑性形變,吸收了大量的沖擊強(qiáng)度,達(dá)到增韌的目的??捎糜赑A66增韌的增韌劑有EPDM,POE,PE,EVA等,但不同的增韌劑對(duì)其共混物的增韌效果及對(duì)剛性的影響不同。由于PA66是強(qiáng)極性高分子與彈性體本身相容性較差,

20、因此常用彈性體接枝馬來酸酐法來解決相容性問題。圖7給出了不同增韌劑對(duì)PA66干態(tài)下沖擊性能的影響5。由表1可以看出,聚烯烴的增韌效果遠(yuǎn)不如彈性體EPDM,POE,對(duì)于單純的增韌PAA66來說,加入少量的彈性體就能達(dá)到增韌的目的,但作為增強(qiáng)增韌材料的增韌劑,除了要考慮到增韌劑對(duì)共混物韌性的影響外,我們還應(yīng)該關(guān)注其增韌劑的加入對(duì)共混物綜合力學(xué)性能的影響,入拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度等。表1 鄭宏圭6給出了不同的增韌劑對(duì)增韌PA66力學(xué)性能的影響。 表1 各種增韌劑對(duì)增韌PA66力學(xué)性能的比較序號(hào)PA66接枝PE接枝POE接枝EPDM拉伸強(qiáng)度/MP彎曲強(qiáng)度/MP彎曲彈性模量/MP沖擊強(qiáng)度/(K/m)熱變形溫

21、度/781042700611804573215039015040702100652130396919806871325.2.2 PE-g-MAH的含量對(duì)共混物力學(xué)性能的影響由圖8可以看出,在PA66與PE-g-MAH共混后,在PE-g-MAH含量少與30%的情況下,共混材料的沖擊強(qiáng)度隨PE-g-MAH的含量的增加而逐步上升,在PE-g-MAH的含量為30%時(shí),沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大值,然后逐漸下降。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)一方面應(yīng)歸于PE經(jīng)馬來酸酐接枝改性后,其表面由中性變?yōu)樗嵝?,由非極性變?yōu)闃O性,與堿性的PA66酸堿相匹配,相容性有所增加,這有利于PA66基體中分散和增強(qiáng)界面的相互作用。另一方面歸因與PE-

22、g-MAH上的酸酐基團(tuán)在熔融過程中與PA66中的氨基發(fā)生了化學(xué)鍵合反應(yīng)。由圖8可以看出,PEg-MAH在30%含量以內(nèi)時(shí)出現(xiàn)了兩次峰值,在PEg-MAH含量為10%和30%增韌效果較明顯,這2個(gè)峰值是選擇PEg-MAH含量的較合理的用量。 接枝PE的影響工藝馬來酸酐接枝PE反應(yīng)過程中,會(huì)伴隨發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),交聯(lián)度的大小會(huì)不同程度的影響增韌PA66的性能,主要表現(xiàn)在沖擊強(qiáng)度,流動(dòng)性及材料的表觀性能等方面。交聯(lián)度過小時(shí),增韌效果不是十分明顯,這是由于交聯(lián)度太小,聚合物未交聯(lián)的大分子多線性結(jié)構(gòu)的接枝PE在外力作用下易產(chǎn)生變形這種形變發(fā)生導(dǎo)致在接枝PE與PA66的過渡區(qū)多重銀紋甚至裂紋。而交聯(lián)度過大時(shí),

23、PE-g-MAH幾乎失去流動(dòng)性,從而失去彈性,對(duì)增韌PA來說幾乎沒有增韌效果。PE接枝過程中的交聯(lián)主要原因是PE與MAH在引發(fā)劑DOP的引發(fā)作用下進(jìn)行接枝,而DCP即是PE與MAH接枝的引發(fā)劑又是交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)劑,因此控制接枝PE的交聯(lián)度非常必要。丁永紅等7以DCP為引發(fā)劑,采用熔融接枝法制備LLDPE-g-MAH時(shí),加入了少量的二甲亞砜(電子給體添加劑),能提高接枝率,具有很強(qiáng)的抑制交聯(lián)作用,使接枝反應(yīng)產(chǎn)物具有較好的流動(dòng)性,在反應(yīng)體系中加入少量的抗氧劑1010,能產(chǎn)生熱穩(wěn)定作用,對(duì)接枝率影響不大。較合適的接枝條件為:LLDPE/MAH為100:5,DCP的加入量為MAH含量的10%,二甲亞砜

24、的加入量為LLDPE的1.5%5.3 增強(qiáng)增韌PA66的配方設(shè)計(jì)增強(qiáng)增韌組分的確定及對(duì)比對(duì)于增強(qiáng)增韌尼龍來說,以PA66/PA6為基體,以30%的玻璃纖維為增強(qiáng)填充材料,加入一定量的增韌劑PEg-MAH,能夠得到綜合力學(xué)性能優(yōu)良的符合材料。表2給出了不同組分配比對(duì)共混物力學(xué)性能的影響。由表可見,采用30%GF增強(qiáng),添加一定組分的增韌劑PE-g-MAH改性的PA66,其拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度,沖擊強(qiáng)度,熱變形溫度均達(dá)到了一定的高度,由4#可以看出,PE-g-MAH含量在20%時(shí),其缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到了23.3KJ/m-2,與5#PE-g-MAH含量為10%相比,其缺口沖擊強(qiáng)度提高了2.9 KJ/m-2

25、,升幅不到15%,而其他性能特別是剛性缺受到了很大的影響,拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度下降較大,這是由于作為基體樹脂的PA66僅占了總組分的50%,而作為分散相的接枝PE和GF含量過多,較大程度的影響了基體樹脂本身特有性能。衡量之下,以GF含量為30%,加入10份接枝PE,能夠得到較高剛性,較高韌性的共混材料。同樣,我們把增強(qiáng)增韌的PA66與純的PA66以及30%GF增強(qiáng)的GFPA66做了比較,以5#為例,與1#相比,5#綜合性能得到了大幅的提高,其缺口沖擊強(qiáng)度提高了4倍以上,因GF的加入,熱變形溫度提高到了240,與3#相比,采用增強(qiáng)增韌的PA66其綜合性能要比30%GF增強(qiáng)PA66理想,在保持了GF

26、增強(qiáng)PA66相當(dāng)剛性的同時(shí),缺口沖擊強(qiáng)度提高了60%以上,而拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度下降均不到10%。 表2 不同組分增強(qiáng)增韌組分對(duì)共混物力學(xué)性能比較序號(hào) 123456PA66(Wt%)PE-g-MAH (Wt%)GF (Wt%)拉伸強(qiáng)度(MPa)彎曲強(qiáng)度(MPa)缺口沖擊強(qiáng)度(KJ/m-2)無缺口沖擊強(qiáng)度(KJ/m-2)熱變形溫度 ()100073.4994.260.1707030051.36522.3NB14970030175282.512.774.5252502030149.323023.389.5210601030165259.219.478.424060103016325421.978.2

27、241注PA66/PA6=70/30增強(qiáng)增韌PA66的生產(chǎn)配方經(jīng)過以上分析以基本確認(rèn)了共混物組分的配比,但作為生產(chǎn)以生產(chǎn)為向?qū)У呐浞酵紤]到現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中存在的諸多問題。實(shí)際生產(chǎn)中,往往采用PA66/PA6合金的來做PA66的增強(qiáng)增韌配方,這是由于PA合金可以改善PA基體的某些缺陷或提高某些性能。我們知道PA66與PA6由于結(jié)構(gòu)相似具有很好的相容性,而且采用不同組分的配比對(duì)性能有很好的互補(bǔ)作用。以PA66為主體,PA6為分散相制得的合金(PA66/PA6=70/30),采用玻璃纖維增強(qiáng)時(shí),材料的彎曲強(qiáng)度略低與玻璃纖維增強(qiáng)的GFPA66,但其缺口沖擊強(qiáng)度比玻璃纖維增強(qiáng)PA66提高了10%,同時(shí)加

28、工流動(dòng)性也得到改善,PA66/PA6的加工溫度也比純PA66寬。而且原材料PA6的價(jià)格也相對(duì)較低。經(jīng)過以上的探討,我們選擇了以5#作為基本配方,選擇了以PA66/PA6合金的方式為基體樹脂,以30%GF填充增強(qiáng),以PE-g-MAH作為增韌劑,再加入一定的加工助劑,得到了較理想的增強(qiáng)增韌PA66。配方如下:PA66 45 KH-570 0.15PA6 15 抗氧劑1098 0.1GF 30 抗氧劑168 0.1LLDPE-g-MAH 10 其他助劑 適量增強(qiáng)增韌后的PA66除了具有高的剛性和韌性外,還具有其它一些優(yōu)良的性能,如GF的加入使材料的收縮率下降,PE-g-MAH的加入降低了材料的吸水率

29、。由于在PA66中加入了廉價(jià)的PE、GF,使材料的成本也大大降低,應(yīng)該說增強(qiáng)增韌PA66的市場前景非常廣闊。六 結(jié)論 采用MAH接枝PE,可以顯著改善與PA66的相容性。 采用聚烯烴PE作為增韌劑,在增韌的同時(shí),對(duì)PA66的剛性影響較小。 PE-g-MAH的接枝率及交聯(lián)度對(duì)增韌材料的性能影響較大。交聯(lián)度過大時(shí)對(duì)PA66幾乎沒有增韌效果,同時(shí)帶來了材料的黏度過高,難以注塑。 玻璃纖維增強(qiáng)PA66是較好也是較成熟的增強(qiáng)方式,以30%增強(qiáng)的效果最理想。 PA66/PA6合金的組分在70/30時(shí),在采用GF增強(qiáng)時(shí),共混物的彎曲強(qiáng)度略低于GF增強(qiáng)的PA66,但缺口沖擊強(qiáng)度提高了10%,同時(shí)加工流動(dòng)性得到

30、改善。 PA66/PE-g-MAH/GF增強(qiáng)增韌的復(fù)合材料具有很高的剛性和較高的韌性,綜合性能優(yōu)越,其力學(xué)性能均衡的特點(diǎn),可以代替PA66應(yīng)用與各種產(chǎn)品,同時(shí)GF,PE-g-MAH的加入降低了成型收縮率和吸水率,克服了PA66固有的缺點(diǎn)。 采用PA66/PE-g-MAH/GF共混的復(fù)合材料,可以通過改變PE-g-MAH和GF的含量來得到不同剛性和韌性的改性PA66,選擇范圍廣泛。參考文獻(xiàn):1 陳蔚萍等,河南大學(xué)學(xué)報(bào),2000,6(30):71732 姜明才,遼陽石油化纖公司研究技術(shù)報(bào)告,19923 LuminF,Avan A.Plasitics Rubber and Composites Po

31、ocessing and Appliations,1998,27(5):2472544 沙珍雁,4 化工科技動(dòng)態(tài)5 朱靜安,高分子材料與工程,1999,(15):766 鄭宏圭,塑料科技,2000,14(6):1719致謝屏蔽*摘要:針對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺材料韌性差的問題,對(duì)聚酰胺/玻璃纖維復(fù)合體系的增韌進(jìn)行了研究,考察了玻璃纖維、改性聚合物對(duì)共混材料力學(xué)性能的影響。對(duì)PA/聚烯烴、PA/聚烯烴彈性體、不同類型PA合金等幾類增韌體系進(jìn)行了詳細(xì)介紹。其中聚烯烴應(yīng)用范圍廣泛。采用聚烯烴增韌與玻璃纖維共混,在保持復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和模量的同時(shí),較大地提高了沖擊強(qiáng)度,獲得了綜合力學(xué)性能優(yōu)異的纖維增強(qiáng)聚酰

32、胺材料。關(guān) 鍵 詞:聚酰胺 玻璃纖維 增強(qiáng) 增韌 共混改性MODIFIED PA66 ENGINEERING PLASTICAbstract: Different reinforcing and toughening technologies for different PA/glass-fiber composites were studied to improve brittleness of PA composites. Influences of glass- fiber and modified polymers particles on their mechanical prope

33、rties were observed. Several systems including PA/polyolefin, PA/ polyolefin-elastomer, and PA alloys were discussed. Polyolefin constituted a widely employed toughener. Composites with well general mechanical properties, such as unchanged tensile strength and modulus and higher impact strength were

34、 obtained by adopting technologies of polyolefin and glass-fiber.Key words: polyamide; glass-fiber; reinforcement; toughening; blending modification目錄一 引言2二 綜述2三 方案設(shè)計(jì)2四 實(shí)驗(yàn)部分24.1主要原料24.2主要設(shè)備儀器24.3共混物的制備工藝及試樣的制備24.4 性能測試2力學(xué)性能2熱變形溫度2五 結(jié)果討論與分析25.1玻璃纖維填充PA66的性能2玻璃纖維的選擇及增強(qiáng)機(jī)理2玻璃纖維的含量對(duì)共混物力學(xué)性能的影響25.1.3 偶聯(lián)劑的選

35、擇25.2增韌劑的選擇及對(duì)PA66性能的影響2不同的增韌劑對(duì)共混物性能的影響及選擇25.2.2 PE-g-MAH的含量對(duì)共混物力學(xué)性能的影響25.2.3 接枝PE的影響工藝25.3 增強(qiáng)增韌PA66的配方設(shè)計(jì)2增強(qiáng)增韌組分的確定及對(duì)比2增強(qiáng)增韌PA66的生產(chǎn)配方2六 結(jié)論2參考文獻(xiàn):2致謝2一 引言聚酰胺(俗稱尼龍)具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電性能、耐化學(xué)藥品性、自潤滑性,良好的成型加工性能。歷年來產(chǎn)量居五大工程塑料之首,在代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬結(jié)構(gòu)材料方面一直穩(wěn)定增長。如汽車部件、機(jī)械部件、電子電器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但聚酰胺工程塑料耐熱性和耐酸性較差,在干態(tài)和低溫下沖擊強(qiáng)度偏低;吸水率,成型收縮率較大,

36、影響制品尺寸穩(wěn)定性和電性能。為適用聚酰胺在不同領(lǐng)域的發(fā)展,這就要求聚酰胺具有更高的機(jī)械強(qiáng)度,耐熱性能。機(jī)械部件,鐵路機(jī)車用聚酰胺均對(duì)PA的力學(xué)性能,尺寸穩(wěn)定性提出了很高的要求。因此,對(duì)尼龍的改性始在必然,采用嵌段、接枝、共混、填充等改性技術(shù)和工藝得到關(guān)注和發(fā)展,使其向多功能發(fā)展。采用無機(jī)填料填充改性可以提高一些性能和降低成本。但研究表明,在PA66中加入剛性粒子時(shí),通常在提高材料剛性的同時(shí),降低了材料的韌性,填充量越高,其作用越顯著;在另外一些場合采用彈性體增韌PA66,使材料提高了韌性,改善了低溫沖擊性能,但又使材料的剛性下降。為了平衡沖擊性能和剛性,提高材料的綜合性能和降低成本,可采用PA

37、66-彈性體-剛性體三元共混復(fù)合的辦法。以獲得增強(qiáng)增韌PA66工程塑料,使其擴(kuò)大在某些領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。二 綜述中國某研究所研制的超韌PA66(SL-008),以尼龍66樹脂為基體,利用多組分彈性體增韌劑的協(xié)同作用,通過共混接枝改性,從而獲得極佳的增韌效果,再加入玻璃纖維增強(qiáng),使其綜合性能得以提高,SL-008的彎曲強(qiáng)度大于或等于19kj/m2,熱變形溫度大于或等于2431,遼陽石油化纖公司采用填充部分玻璃纖維(GF),共混部分低密度聚乙烯(LDPE),聚丙?。≒P)及其馬來酸酐接枝物(-g-MAH)等合金技術(shù),成功研制出了高強(qiáng)度,高韌性,加工性能好,成本低的增韌的改性PA66工程塑料2。單純尼

38、龍66的增強(qiáng)改性,能夠使其很多性能得到提高,特別是力學(xué)性能的提高。采用玻璃纖維增強(qiáng)PA66是目前研究以相當(dāng)成熟的增強(qiáng)方法,也是增強(qiáng)效果中較佳的方法。如純的尼龍66的強(qiáng)度一般為6090MPa,通過玻璃纖維增強(qiáng)后,其強(qiáng)度可提高好幾倍,可與金屬材料媲美。Lumini等人3研究了短玻璃纖維增強(qiáng)PA66復(fù)合材料中纖維取向與斷裂韌性之間的關(guān)系,在一定范圍內(nèi),斷裂韌性與纖維的取向成線性關(guān)系,在不同的范圍內(nèi)斜率不同,他們進(jìn)而在微觀結(jié)構(gòu)層面用不同的斷裂機(jī)理來解釋不同這一結(jié)果。化工部晨光化工研究院研制了桑塔納轎車硬度玻璃纖維增強(qiáng)PA66塑料,與普通玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66相比,具有較高的硬度,其他物理性能相當(dāng),開發(fā)該

39、類材料的關(guān)鍵是在PA66結(jié)晶過程中添加成核劑,并通過改變擠出機(jī)螺桿捏合塊的組合,改善玻璃纖維的分散性和成核劑的分散均勻性4。本文將探討玻璃纖維含量、長度及種類對(duì)尼龍66力學(xué)性能的影響。聚酰胺在低溫及干態(tài)條件下存在吸水率大,缺口沖擊強(qiáng)度低的缺點(diǎn)。針對(duì)這些缺點(diǎn),增韌改性的研究較多,根據(jù)增韌種類的不同形成了一系列的增韌理論,如彈性體增韌機(jī)理,有機(jī)剛性粒子增韌機(jī)理,無機(jī)剛性粒子增韌機(jī)理。這些理論為尼龍的增韌改性帶來了理論依據(jù),為以后的增韌研究拓寬了路徑。應(yīng)用與尼龍的增韌劑較多如PA/聚烯烴,PA/彈性體。一般來說彈性體的增韌效果較好,如PA/EPDM,PA/POE,PA/EVA,采用的彈性體的增韌的效

40、果較好能夠較大的提高尼龍的韌性,如尼龍基體中加入520份的EPDM其缺口沖擊強(qiáng)度可以提高46倍,但在增韌的同時(shí),對(duì)尼龍66的剛性影響較大。而采用有機(jī)剛性粒子增韌,如聚烯烴類PE、PP,在較高的提高尼龍66韌性的同時(shí),對(duì)尼龍66的剛性影響也相對(duì)較小,因此作為增強(qiáng)增韌體系的增韌劑,選用聚烯烴增韌較合理,在較大的提高增強(qiáng)增韌材料韌性的同時(shí),保持了一定高度的剛性。文中將著重探討聚烯烴及彈性體對(duì)改性尼龍66力學(xué)性能的影響。由此可見,增強(qiáng)增韌改性尼龍66的性能和值得關(guān)注,在增強(qiáng)的同時(shí)如何提高材料韌性,在增韌的同時(shí)如何保持材料的剛性是需要解決和拓展的問題。三 方案設(shè)計(jì)本文著重考察了以尼龍66為基體,玻璃纖維

41、作為增強(qiáng)材料帶來的力學(xué)性能的提高,同時(shí)探討了不同增韌劑PE,EPDM,POE在增韌的同時(shí)對(duì)基體力學(xué)性能的影響。以尋求在保持玻璃纖維填充尼龍66一定剛性的同時(shí),較大的提高材料的沖擊強(qiáng)度,以求獲得綜合力學(xué)性能優(yōu)異的增強(qiáng)增韌材料。四 實(shí)驗(yàn)部分4.1主要原料原料生產(chǎn)廠家PA66PA6切片玻璃纖維(GF)線性低密度聚乙烯(LLDPE)三元乙丙橡膠(EPDM)乙烯-辛烯共聚物(POE)馬來酸酐(MAH)過氧化二異丙苯(DCP)二甲亞砜(加電子給予體)抗氧劑1098,168潤滑劑(PE蠟)偶聯(lián)劑KH-570中國神馬工程塑料有限公司,相對(duì)黏度2.7 無錫長安尼龍6切片廠巨石集團(tuán),無捻粗紗北京燕山石油化工公司日

42、本三井公司,牌號(hào)4045,門尼黏度45南京聚星純沈陽試劑一廠,分析純高橋石化市售瑞士汽巴公司,工業(yè)級(jí)成都祥和專用蠟有限公,工業(yè)級(jí)市售4.2主要設(shè)備儀器設(shè)備及儀器型號(hào)生產(chǎn)商雙輥煉塑機(jī)同向雙螺桿擠出機(jī)塑料注射成型機(jī)懸臂梁缺口沖擊試驗(yàn)機(jī)簡支梁無缺口沖擊試驗(yàn)機(jī)萬能拉力試驗(yàn)機(jī)熱變形維卡軟化點(diǎn)測定儀SK-160BTSE-40A/400-22-36SZ-120無錫第二橡塑機(jī)械廠南京瑞亞高聚物裝備有限公司揚(yáng)州通楊機(jī)械有限公司承德試驗(yàn)機(jī)廠承德試驗(yàn)機(jī)廠江都試驗(yàn)機(jī)械廠承德試驗(yàn)機(jī)廠4.3共混物的制備工藝及試樣的制備接枝工藝過程,見圖1粉碎成片DCPMAH開煉機(jī)聚烯烴阻交聯(lián)劑圖1 接枝工藝過程共混及制樣工藝過程,見圖2

43、玻璃纖維注塑干燥造粒同向雙螺桿擠出機(jī)接枝物聚酰胺 圖2 共混制樣工藝過程擠出溫度:230270,螺桿轉(zhuǎn)速40rpm;注塑工藝:溫度255/265/280 注射壓力:8090MPa4.4 性能測試力學(xué)性能拉伸性能:按GB1040-79進(jìn)行;彎曲強(qiáng)度:按GB1042-79進(jìn)行;懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度:按GB/T1843進(jìn)行;簡支梁無缺口沖擊強(qiáng)度:按GB/T1043進(jìn)行;熱變形溫度采用維卡軟化點(diǎn)測定儀五 結(jié)果討論與分析5.1玻璃纖維填充PA66的性能玻璃纖維的選擇及增強(qiáng)機(jī)理玻璃纖維對(duì)尼龍的增強(qiáng)已得到廣泛應(yīng)用,其研究也相對(duì)成熟,玻璃纖維增強(qiáng)尼龍后,其拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能得到了大幅提高,這就是玻璃纖

44、維抵抗外力的貢獻(xiàn)。由于尼龍?jiān)诠不爝^程中,在雙螺桿擠出機(jī)高速剪切作用下,被剪切成一定長度的纖維,并均勻的分布在尼龍基體樹脂中,混合擠出過程中,玻璃纖維會(huì)沿軸向方向產(chǎn)生一定程度的取向,當(dāng)制品受到外力作用時(shí),從基體傳到玻璃纖維時(shí),力的方向會(huì)發(fā)生變化,即沿取向方向傳遞,這種傳遞作用在一定程度上起到外力的分散作用,即能量分散作用,這就增強(qiáng)了材料承受外力作用的能力,在宏觀上,顯示出材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能的大幅度提高。在玻璃纖維加入的同時(shí),起填充的同時(shí),玻璃纖維對(duì)尼龍66起成核劑的作用5,因此改性因此改性尼龍66在玻璃纖維作用下的結(jié)晶行為也影響到了共混材料的性能,從結(jié)晶行為來看,結(jié)晶度的增加對(duì)材

45、料的力學(xué)性能是有利的,利用玻璃纖維對(duì)結(jié)晶性基體樹脂(PA66)結(jié)晶行為與結(jié)晶形態(tài)的影響,以達(dá)到樹脂基體增強(qiáng)增韌的目的。因此共混物的沖擊強(qiáng)度在結(jié)晶狀態(tài)下也得以提升。目前市場上作為尼龍類增強(qiáng)的玻璃纖維大多選擇了E型無堿玻璃纖維,這是由于尼龍本身呈弱堿性,與堿性的玻璃纖維很難黏結(jié)好。生產(chǎn)過程中,影響到GFPA66(玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66)性能的主要是玻璃纖維的長度,其長度對(duì)制品的力學(xué)性能及表觀質(zhì)量都有較大的影響,玻璃纖維的長度一般控制在0.81 mm,從理論上講玻璃纖維越長增強(qiáng)效果越好,但做為短玻璃纖維增強(qiáng),較長的GF會(huì)帶來制品的表面粗糙及翹曲等問題,所以控制螺桿結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)速以求獲得長度適中的

46、GF是做好GFPA66的關(guān)鍵。玻璃纖維的含量對(duì)共混物力學(xué)性能的影響尼龍66本身的拉伸性能較低,只有6080MPa,經(jīng)過玻璃纖維增強(qiáng)后,其強(qiáng)度能夠得到大大提高。一般來說玻璃纖維含量越高,GFPA66的力學(xué)性能越高,但實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)市場需求來確定DF的含量。同時(shí)過高的GF含量對(duì)設(shè)備的磨損嚴(yán)重,且注塑成型加工也較困難,特別是薄壁制品難以充滿模腔。這是由于GF的加入使GFPA66的MFR(溶體流動(dòng)速率)下降,對(duì)形狀復(fù)雜及薄壁制品來說很難成型。圖36給出了不同的GF含量對(duì)GFPA66力學(xué)性能及熱變形溫度的影響,由圖36可以看出,玻璃纖維的含量在30%以內(nèi)時(shí),拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度,沖擊強(qiáng)度及熱變形溫度提升

47、很快,幾乎呈直線上升,但含量在40%50%時(shí),力學(xué)性能提升不大,在50%以后性能幾乎沒有提升,這是由于過高的玻璃纖維含量涉及到GF的分散性及與尼龍66樹脂的黏結(jié)效果,過高的GF含量使GF與尼龍66機(jī)體樹脂黏結(jié)度降低。因此采用30%的GF增強(qiáng)尼龍66較合理。同時(shí)由于玻璃纖維的加入,使得制品的成型收縮率也得到了很好的改善,GF填充30%時(shí),收縮率降至0.2%。 偶聯(lián)劑的選擇由于玻璃纖維的熱膨脹系數(shù)很低(只有0.5×10-5K-1),而基體樹脂的餓熱膨脹系數(shù)相對(duì)較高(1015×10-5K-1),由于組分間熱膨脹系數(shù)的不匹配,在成型加工溫度或固化溫度冷卻時(shí),樹脂基體大的收縮量將使填

48、充材料受到擠壓作用,這樣樹脂基體就與填料(GF)很好的緊貼在一起,因次達(dá)到了一定的黏結(jié)作用。但尼龍66樹脂與玻璃纖維畢竟屬于不想容體系,為了更好的增加界面的結(jié)合度,需要加入一定量的偶聯(lián)劑,將無機(jī)材料與高分子材料有機(jī)的結(jié)合起來,使共混復(fù)合材料的性能得到改善。適用與尼龍的偶聯(lián)劑較多,最常用的是硅烷類偶聯(lián)劑,由于尼龍66樹脂的熔點(diǎn)相對(duì)較高,常選用硅烷類硅烷類偶聯(lián)劑KH-570。一般來說,用與尼龍的玻璃纖維已經(jīng)過了表面處理,但加入的偶聯(lián)劑用量偏低,因此在生產(chǎn)時(shí)需要添加一定量的偶聯(lián)劑,以求提高玻璃纖維的增強(qiáng)效果。5.2增韌劑的選擇及對(duì)PA66性能的影響不同的增韌劑對(duì)共混物性能的影響及選擇尼龍66是準(zhǔn)韌性

49、基體,具有高的裂紋引發(fā)能和低的裂紋增長能,因此具有較高的無缺口沖擊強(qiáng)度和較低的缺口沖擊強(qiáng)度,因此提高尼龍66的缺口沖擊強(qiáng)度(增韌)是必要地。用與尼龍66的增韌劑有彈性體EPDM,POE,EVA等,有機(jī)剛性粒子有聚烯烴類PE,PP等。以彈性體增韌PA66的主要機(jī)理是,以形變中的彈性體本身吸收一定的能量,同時(shí)彈性體微粒在塑料基體中作為應(yīng)力集中的產(chǎn)物,產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng),引發(fā)基體的剪切屈服和銀紋化,吸收了大量的能量,從而實(shí)現(xiàn)了增韌的目的。以聚烯烴增韌PA66,由于聚烯烴PE和PA66之間的拉伸彈性模量和泊松比存在差異較大,在分散相的界面周圍回產(chǎn)生高的靜壓強(qiáng),在其作用下,作為分散相的PE易發(fā)生屈服產(chǎn)生冷

50、拉伸,引起大的塑性形變,吸收了大量的沖擊強(qiáng)度,達(dá)到增韌的目的??捎糜赑A66增韌的增韌劑有EPDM,POE,PE,EVA等,但不同的增韌劑對(duì)其共混物的增韌效果及對(duì)剛性的影響不同。由于PA66是強(qiáng)極性高分子與彈性體本身相容性較差,因此常用彈性體接枝馬來酸酐法來解決相容性問題。圖7給出了不同增韌劑對(duì)PA66干態(tài)下沖擊性能的影響5。由表1可以看出,聚烯烴的增韌效果遠(yuǎn)不如彈性體EPDM,POE,對(duì)于單純的增韌PAA66來說,加入少量的彈性體就能達(dá)到增韌的目的,但作為增強(qiáng)增韌材料的增韌劑,除了要考慮到增韌劑對(duì)共混物韌性的影響外,我們還應(yīng)該關(guān)注其增韌劑的加入對(duì)共混物綜合力學(xué)性能的影響,入拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度

51、等。表1 鄭宏圭6給出了不同的增韌劑對(duì)增韌PA66力學(xué)性能的影響。 表1 各種增韌劑對(duì)增韌PA66力學(xué)性能的比較序號(hào)PA66接枝PE接枝POE接枝EPDM拉伸強(qiáng)度/MP彎曲強(qiáng)度/MP彎曲彈性模量/MP沖擊強(qiáng)度/(K/m)熱變形溫度/781042700611804573215039015040702100652130396919806871325.2.2 PE-g-MAH的含量對(duì)共混物力學(xué)性能的影響由圖8可以看出,在PA66與PE-g-MAH共混后,在PE-g-MAH含量少與30%的情況下,共混材料的沖擊強(qiáng)度隨PE-g-MAH的含量的增加而逐步上升,在PE-g-MAH的含量為30%時(shí),沖擊強(qiáng)度達(dá)

52、到最大值,然后逐漸下降。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)一方面應(yīng)歸于PE經(jīng)馬來酸酐接枝改性后,其表面由中性變?yōu)樗嵝?,由非極性變?yōu)闃O性,與堿性的PA66酸堿相匹配,相容性有所增加,這有利于PA66基體中分散和增強(qiáng)界面的相互作用。另一方面歸因與PE-g-MAH上的酸酐基團(tuán)在熔融過程中與PA66中的氨基發(fā)生了化學(xué)鍵合反應(yīng)。由圖8可以看出,PEg-MAH在30%含量以內(nèi)時(shí)出現(xiàn)了兩次峰值,在PEg-MAH含量為10%和30%增韌效果較明顯,這2個(gè)峰值是選擇PEg-MAH含量的較合理的用量。 接枝PE的影響工藝馬來酸酐接枝PE反應(yīng)過程中,會(huì)伴隨發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),交聯(lián)度的大小會(huì)不同程度的影響增韌PA66的性能,主要表現(xiàn)在沖擊強(qiáng)度,流動(dòng)性及材料的表觀性能等方面。交聯(lián)度過小時(shí),增韌效果不是十分明顯,這是由于交聯(lián)度太小,聚合物未交聯(lián)的大分

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論