金属离子改性阻燃尼龙66的性能研究
尼龙工程材料的改性
尼龙工程材料的改性 摘要： 尼龙66是由Du pont公司于1935年研制成功的，1939年实现工业化，1956年开始作为工程塑料使用。它是国际上产量最大，应用最广的工程塑料之一，也是我国主要的尼龙产品。尼龙66优越的力学性能、耐磨性、自润滑性、耐腐蚀性等使其在汽车部件、机械部件、电子电器、胶粘剂以及包装材料及领域得到了广泛的应用。但尼龙66在使用过程中还存在许多不足之处，如成型周期长、脱模性能差、尺寸不稳定、易脆断、耐热性差，还有不透明性、溶解性差等。因此对尼龙66的改性受到人们的广泛关注。国内外对尼龙改性多集中在共混、填充、共缩聚、接枝共聚等技术领域。 1.尼龙改性的研究进展 对尼龙66的改性主要有接枝共聚、共混、增强和添加助剂等方法，使其向多功能方向发展。本实验主要从快速成型和缩短成型周期的角度出发来改善尼龙66的综合性能，并使其得到更广泛的应用。 1.1共混改性 在尼龙改性研究中,高分子合金是最常用的一种手段。其中尼龙合金在所有工程塑料合金中发展最快,其原因是与周期长、投资大的新PA基础品种的开发相比, 尼龙合金的工艺简单、成本低、使用性能良好,且能满足不同用户对多元化、高性能化和功能化的要求。国外各大公司均十分重视尼龙合金的开发,很多产品已经商品化并具有一定市场规模。就尼龙合金而言,主要的研究集中在以下几个方面。1.1.1尼龙与聚烯烃(PO)共混改性 聚酰胺(PA)和聚丙烯(PP)是一对性能不同且使用场合也不一样的聚合物,但通过熔融混合工艺可以克服两者的固有缺点,取其各自的特点,得到所需性能的合金材料。此类合金可以提高尼龙在低温、干态下的冲击强度和降低吸湿性,特别使尼龙与含有烃基的烯烃弹性体或弹性体接枝共聚物等组成的共混合金可以得到超韧性的尼龙。 在极性的聚酰胺树脂和非极性的聚烯烃树脂共混改性的时候,最重要的一个问题是两者之间的相容性。PA 和PO 是一对热力学不相容体系,该共混物呈现相分离的双相结构。根据聚合物共混理论,理想的体系应该是两组分部分既相容,又各自成相,相间存在一界面层,在层中两种聚合物的分子链相互扩散,有明显的浓度梯度。通过增大共混组分间的相容性,进而增强扩散,使相界面弥散,界面层厚度加大,是获得综合性能优异共混物的重要条件。
尼龙66注塑成型工艺 (1)
华侨大学 课程名称：增强增韧尼龙66汽车专用料姓名：彭儒 学号：9 专业：08高分子二班 任课教师：钱浩
前言： 尼龙是结晶型塑料，品种颇多，已达到130多种，应用于注塑加工的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010以及共聚性尼龙、超韧性尼龙、玻璃纤维增强尼龙、矿物增强尼龙等等。世界市场中，应用量最大的是尼龙66。 尼龙最早在1889年首先由Gabriel和Maass 两人合成制得，但系统的研究并最终实现工业化实在1929年，由美国杜邦公司的Carothers着手进行的。1931年Carothers申请了第一篇尼龙专利，1935年首先制得尼龙66，1939年实现工业化。 尼龙66的应用领域一般在汽车、电子电器、化工设备、机械设备等方面。从最终用途看，汽车行业消耗的尼龙66占第一位，电子电器占第二位。大约有88%的尼龙66通过注射成型加工成各种制件，约12%的尼龙66则通过挤出、吹塑等成型加工成相应的制品。 由于尼龙66优良的耐热性、耐化学药品性、强度和加工方便等，因而在汽车工业得到了大量应用，目前几乎已能用于汽车的所有部位，如发动机部位，电器部位和车体部位。发动机部位包括进气系统和燃油系统，如发动机气缸盖罩、节气门、空气滤清器机器外壳，车用空气喇叭、车用空调软管、冷却风扇及其外壳、进水管、刹车油罐及灌盖，等等。车体部位零部件有：汽车挡泥板、后视镜架、保险杠、仪表盘、行李架、车门手柄、雨刷支架、安全带扣搭、车内各种装饰件等等。车内电器方面如电控门窗、连接器、保鲜盒、电缆扎线等。 工艺特点：
⑴吸水性尼龙66较易吸湿，如果长时间暴露在空气下，会吸收大气中的水分。吸水后会发生体积膨胀，影响制品的尺寸精度，如在注塑前吸收过量的水分时，其制作的外国外观和力学性质都会受损。 ⑵结晶性尼龙66为结晶性高聚物，一般在20%~30%之间。结晶度的高低与性能有关，结晶度高，拉伸强度、耐磨性、硬度、润滑性等性能有所提高，热膨胀系数和吸水性趋于下降。 ⑶热稳定性在熔点以上温度，约254℃，水分子会与尼龙66发生化学反应，使聚合物水解或裂解，使尼龙66变色，树脂分子量及其韧性相对减弱，流动性增大，不单带来加工上的困难，而且会对制品性能造成损害。注塑时喷嘴流涎，制件飞边严重。聚合物裂解产生的气体和从空气中吸收的水分，共同夹击制件，轻则在表面形成不光洁、银丝、斑纹、微孔、气泡，重则反生熔体膨胀无法成型或成型后机械强度下降。最后，经过这种水解裂解的尼龙，其性能完全不可还原，即使重新干燥也不能再次使用。 干燥好的原料如果随便在空气中露置，会迅速在空气中吸收水分而使干燥效果丧失殆尽。即使在加盖的机台料斗内，存放的时间也不宜太长，一般雨天不超过1h，晴天限制在3h之内。 尼龙66熔融温度虽然高，但当达到熔点后，其粘度远较一般热塑性塑料如聚苯乙烯等低很多，故成型时流动性不成问题，尼龙66的流变特性是剪切速率增加时其表观粘度下降不突出，加之熔融温度范围较窄，在3~5℃之间，所以高的料温无疑是顺利冲模的保证，而不在乎高的注射速度和压力。 ⑷流动性尼龙66熔体的粘度低，流动性大，容易冲模成型，对薄壁制品更是如此，而且制品在模内能迅速固化，模塑周期短。
尼龙66的性质
尼龙66的基本性质 热性质 （1）熔点（Tm） 熔点即结晶熔解时的温度，对结晶性高分子尼龙-66，显示清晰的熔点，根据采用的测试方法，熔点在259～267℃的范围内波动。通常采用差热分析（DTA）法测出的尼龙-66的熔点为264℃。实际上，尼龙-66的熔点可以根据结晶的熔融热（ΔH）和熔融熵（ΔS）计算出来： 尼龙-66的ΔH为4390.3J/mol，ΔS为8.37J/kmol，Tm的理论值为259.3℃[ ]。 如果将体积膨胀系数显示极大值的温度当作熔点，则尼龙-66的熔点温度范围为246～263℃。接近理论熔解温度259℃。 （2）玻璃化温度（Tg） 高分子的比容和比热容等温度特性值在某一温度可出现不规则的变化，这一温度就是玻璃化转变温度，是分子链的链段克服分子间力开始运动的温度。在这一温度附近，模量、振动频率、介电常数等也开始发生变化。 尼龙-66的玻璃化温度，与测试方法、试样中的水分含量、单体浓度、结晶度等因素有关。Wilhoit和Dole等从比热容的温度变化分析，认为尼龙-66的玻璃化温度为47℃[ ]，而Rybnikar则在低温下测定了尼龙-66的比容，发现在尼龙-66在-65℃也有一个转变温度[ ]。 结晶和结晶度 （1）结晶构造 Bill认为，尼龙-66的晶形有α型和β型二种形态，在常温下为三斜晶形，在165℃以上为六方晶形[ ]。 Bunn等确定了尼龙-66α型的结晶构造[ ]，如图01-72所示，其晶胞的晶格常数列于表01-73。从图01-72可见，尼龙-66分子中的亚甲基呈锯齿状平面排列，酰胺基取反式平面结构，分子链被笔直地拉长。相邻的分子以氢键连成平面的片状，其模型如图01-68所示。 表01-68尼龙-66稳定晶形的晶格常数 晶体 a b c(纤维轴) αβγ α型结晶（三斜晶系） 4.9×10-4μm 5.4×10-4μm 17.2×10-4μm48?° 77°63?° 计算密度=1.24g/cm3 图01-44尼龙-66的α晶型结构[ ] 图01-45尼龙-66分子中晶片排列模型[ ] 线条：链状分子；○：氧原子 从图01-45可以看出，尼龙-66的α晶型是一系列晶片沿链轴方向一个接一个的垒积，而β晶型则每隔一片相互上下偏移垒积。对未进行热处理的普通成型品，构成结晶的氢键平面片的重叠方式，是这种α晶型和β晶型的任意混合。 （2）球晶 熔融状态的尼龙-66缓慢冷却时，在235～245℃急剧生成球晶。球晶不仅包含于结晶部分，也包含于非结晶部分，结晶度为20%～40%。 球晶有在径向上优先取向的正球晶及在切线方向上优先取向的负球晶[ ]。尼龙-66球晶通常为正球晶，但在250～265℃下加热熔融结晶时可以生成负球晶[ , ]。球晶生成速度和球晶大小，除显著地受冷却温度的影响之外，还受到熔融温度、分子量等因素的影响。（3）结晶度 一般认为，普通结晶形高分子，具有结晶区域和非结晶区域，结晶区域的比例便称为结晶度。在很大程度上，结晶度可以左右尼龙-66的物理、化学和机械性质。结晶度可以用X-射线、红外吸收光谱、熔融热、密度和体积膨胀率等求得，其中以密度法最为简单方便。 分子量和分子量分布 综合考虑尼龙-66的可应用性和可加工性，通常将其分子量调整为15000～30000（聚合度约150～300）,若分子量太大，成型加工性能变差。已经开发了一系列方法测定聚酰胺的分子量，如粘度法（溶液粘度法和熔融粘度法）、末端基定量法（中和滴定法、比色法、电位滴定法、电导滴定法）、光散射法、渗透压法、熔融电导法等，其中溶液粘度法在实验室条件较为容易进行。 热分解和水解反应 与其它聚酰胺相比，尼龙-66最容易热降解和三维结构化。当尼龙-66发生热分解时，首先表现为主链开裂引起分子量、熔体粘度降低；进一步降解时，由三维结构化引起熔体粘度上升而最终变成凝胶，成为不溶不熔物。其机理尚未完全阐明，但相信主要原因是尼龙-66本质造成的，与己二酸残基容易形成环戊酮衍生物密切相关。 在惰性气体氛围中，尼龙-66可以在300℃保持短时间的稳定性，但时间长后（如290℃5小时）就可看出明显的分解，产生氨和二氧化碳等。在无氧的条件下，其分解产物为氰基(-CN)和乙烯基(-CH=CH2)。
PA66(聚酰胺66)塑料基本特征及介绍
PA66(聚酰胺66)基本介绍 基本介绍 英文：Polyamide66，为五大工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种,半透明或不透明乳白色结晶形聚合物，受紫外线照射发紫白光或蓝白光。 项目非增强玻纤增强高冲击增韧 密度（kg/cm3） 1.06-1.19 1.23-1.58 1.06-1.09 1.14 硬度（R干燥/吸水）120/100M83-103114/-118/99 水中吸水率（%）8-9 3.7-7.36-78 空气中吸湿率（%） 1.2-3.1 1.0-2.5 1.1-1.5 1.2 成型收缩率（%）0.8-0.90.2-1.40.8-0.9 熔融指数（275°C/5kg）40-11515-60 简支梁有缺口冲击 4/23.5（6-15）/(5-17)(21-130)/(57-130)4/-（ISO179干燥/吸水） 热变形温度（1.8MPa）60-75240-25060-70 热变形温度（0.45MPa）200-220243-263180-220 熔点252-265252-265252-265245 生产厂家 1939年由杜邦公司实现工业化，目前全球主要品牌有美国杜邦的zytel、日本旭化成的leona、德国巴斯夫的ultramid、美国首诺的vydyne、日本东丽的amilan、美国苏威罗地亚的Technyl，中国国内主要的生产厂家有河南神马、浙江华峰、辽宁兴家化工、漳州长春、台湾南亚等。 常用牌号 美国首诺21SPC非增强通用本色 日本旭化成1300S未增强刚性，良好;良好的流动性;韧性良好 美国杜邦101L未增强 美国杜邦70G33L GF33 美国杜邦101F未增强 河南神马尼龙EPR27有光中等粘度产品主要用于注塑或改性的基料。 美国杜邦ST801未增强,超韧 德国巴斯夫A3X2G5GF25阻燃良好的电气性能耐油 德国巴斯夫A3EG6GF30尺寸稳定刚性好耐油电子绝缘 深圳杜邦70G33HS1L GF33热稳定 日本旭化成1300G GF33刚性，高;高强度;良好的抗蠕变性;耐疲劳性能 美国杜邦FR50GF25阻燃 美国杜邦70G13L GF13 美国杜邦103HSL未增强热稳定 美国杜邦103FHS未增强热稳定 日本东丽CM3006未增强耐热 德国巴斯夫A3EG3GF15刚性好耐油电子绝缘 日本东丽CM3001G30GF30
尼龙66改性的最新研究进展
xx66改性的最新进展 第一章诸论 1.1xx66的概述 尼龙66是一种高档热塑性树脂，是制造化学纤维和工程塑料优良的聚合材料。它是高级合成纤维的原料，可广泛用于制作针织品、轮胎帘子线、滤布、绳索、渔网等。经过加工还可以制成弹力尼龙，更适合于生产民用仿真丝制品、泳衣、球拍及高级地毯等。尼龙66还是工程塑料的主要原料，用于生产机械零件，如齿轮润滑轴承等。也可以代替有色金属材料作机器的外壳。由于用它制成的工程塑料具有比重小，化学性能稳定，机械性能良好，电绝缘性能优越，易加工成型等众多优点，因此，被广泛应用于汽车、电子电器、机械仪器仪表等工业领域，其后续加工前景广阔。 尼龙66由己二胺和己二酸缩合制得，常见的尼龙是一种结晶性高分子，不同牌号、不同测试方法报道的尼龙66的熔点在250-271℃之间。由于尼龙66无定型部分的酞胺基易与水分子结合，常温下尼龙66的吸水率较高。与一般塑料相比，尼龙66的冲击韧性大，耐磨性优良，摩擦噪音小，另外，尼龙66对烃类溶剂，特别是汽油和润滑油的耐受力较强。尼龙66的90%应用于工业制品领域。 其中，尼龙在汽车工业中的用量占总用量的37%，其用途包括储油槽、汽缸盖、散热器、油箱、水箱、水泵叶轮、车轮盖、进气管、手柄、齿轮、轴承、轴瓦、外板、接线柱等。尼龙66的第二大应用领域是电子电器工业，消耗量占总量的22%，其用途包括电器外壳、各类插件、接线柱等。此外尼龙66也被广泛应用于文化办公用品、医疗卫生用品、工具、玩具等场合。 我国尼龙66的生产起步于60年代中期。1964年辽阳石油化纤公司引进了法国生产技术，建设了年产 4.6万吨的生产装置。1994年，我国第二个尼龙“生产装置开工建设，该装置引进日本的技术，年产尼龙66为
改性尼龙需要注意的问题点
聚酰胺俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。是美国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组发明的。 尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66，占绝对主导地位，其次是尼龙11，尼龙12，尼龙610，尼龙612，另外还有尼龙1010，尼龙46，尼龙7，尼龙9，尼龙13，新品种有尼龙6I，尼龙9T和特殊尼龙MXD6（阻隔性树脂）等，尼龙的改性品种数量繁多，如增强尼龙，单体浇铸尼龙（MC尼龙），反应注射成型（RIM）尼龙，芳香族尼龙，透明尼龙，高抗冲（超韧）尼龙，电镀尼龙，导电尼龙，阻燃尼龙，尼龙与其他聚合物共混物和合金等，满足不同特殊要求，广泛用作金属，木材等传统材料代用品，作为各种结构材料。 尼龙是最重要的工程塑料，产量在五大通用工程塑料中居首位。 尼龙[1],是聚酰胺纤维（锦纶）是一种说法. 可制成长纤或短纤。 尼龙是美国杰出的科学家卡罗瑟斯(Carothers)及其领导下的一个科研小组研制出来的，是世界上出现的第一种合成纤维。尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新，它的合成是合成纤维工业的重大突破，同时也是高分子化学的一个重要里程碑。 1928年，美国最大的化学工业公司——杜邦公司成立了基础化学研究所，年仅32岁的卡罗瑟斯博士受聘担任该所的负责人。他主要从事聚合反应方面的研究。他首先研究双官能团分子的缩聚反应，通过二元醇和二元羧酸的酯化缩合，合成长链的、相对分子质量高的聚酯。在不到两年的时间内，卡罗瑟斯在制备线型聚合物特别是聚酯方面，取得了重要的进展，将聚合物的相对分子质量提高到10 000～25 000，他把相对分子质量高于10 000的聚合物称为高聚物(Superpolymer)。1930年，卡罗瑟斯的助手发现，二元醇和二元羧酸通过缩聚反应制取的高聚酯，其熔融物能像制棉花糖那样抽出丝来，而且这种纤维状的细丝即使冷却后还能继续拉伸，拉伸长度可达到原来的几倍，经过冷却拉伸后纤维的强度、弹性、透明度和光泽度都大大增加。这种聚酯的奇特性质使他们预感到可能具有重大的商业价值，有可能用熔融的聚合物来纺制纤维。然而，继续研究表明，从聚酯得到纤维只具有理论上的意义。因为高聚酯在100 ℃以下即熔化，特别易溶于各种有机溶剂，只是在水中还稍稳定些，因此不适合用于纺织。 随后卡罗瑟斯又对一系列的聚酯和聚酰胺类化合物进行了深入的研究。经过多方对比，选定他在1935年2月28日首次由己二胺和己二酸合成出的聚酰胺66(第一个6表示二胺中的碳原子数，第二个6表示二酸中的碳原子数)。这种聚酰胺不溶于普通溶剂，熔点为263 ℃，高于通常使用的熨烫温度，拉制的纤维具有丝的外观和光泽，在结构和性质上也接近天然丝，其耐磨性和强度超过当时任何一种纤维。从其性质和制造成本综合考虑，在已知聚酰胺中它是最佳选择。接着，杜邦公司又解决了生产聚酰胺66原料的工业来源问题，1938年10月27日正式宣布世界上第一种合成纤维诞生了，并将聚酰胺66这种合成纤维命名为尼龙(Nylon)。尼龙后来在英语中成了“从煤、空气、水或其他物质合成的，具有耐磨性和柔韧性、类似蛋白质化学结构的所有聚酰胺的总称”。 聚酰胺(尼龙) 聚癸二酸癸二胺(尼龙1010) 聚十一酰胺(尼龙11) 聚十二酰胺(尼龙12) 聚己内酰胺(尼龙6) 聚癸二酰乙二胺(尼龙610) 聚十二烷二酰乙二胺(尼龙612) 聚己二酸己二胺(尼龙66) CAS编码：32131-17-2
尼龙66的主要牌号与性能讲诉
尼龙66的主要牌号与性能 01.3.6.1国产尼龙66的主要性能指标 国内生产尼龙66的厂家有：黑龙江省尼龙厂、上海塑料制品十八厂、辽阳化纤工业总公司、太原合成纤维厂、神马集团、浙江衢州化工厂、宜兴太湖尼龙厂、江苏海安化工厂。其产品主要用制造各种机械、汽车、化工、电子电气装置的零部件，特别适合用于高强度或耐磨部件，如各种齿轮、滑轮、辊轴、轴承、泵体中叶轮、风箱叶片、高压密封圈、阀座、垫片、衬套、各种壳体、工具手柄、支撑架、电缆包层、汽车灯罩等。在电子仪器设备、继电器等电气设备中制造零件、电梯导轨、建筑装饰扶手等。在医疗器械、体育用品和日用品上也有广泛应用，如棒球棒、滑雪板等。也可制成薄膜后与铝箔等形成复合膜用于食品包装，如软包装饮料、罐头等。表01-73列出了几家企业的尼龙66产品指标。 表01-73 国产尼龙66的性能指标 01.3.6.2阻燃增强尼龙66的主要性能指标
目前，国内尚有许多厂家从事改性尼龙66树脂的生产。生产阻燃尼龙66和阻燃增强尼龙66的主要厂家有：黑龙江省尼龙厂、黑龙江省化工研究所、上海赛璐珞厂、广州莲花山工程塑料厂、江阴市永建化工有限公司等。阻燃尼龙66主要用于低压电器、机床电器、广播电视工业中，制造各种阻燃零件如调压器开关、仪器仪表外壳和电子电气连接器等；生产玻纤增强尼龙66的主要厂家有：黑龙江省尼龙厂、上海德胜塑料厂、广州莲花山工程塑料厂、苏州塑料一厂等。产品主要应用于低压电器工业，如交流接触器底座、线圈骨架、行程开关等各种要求耐火性能的介电零件中。黑龙江省化学研究所还生产防老化尼龙。其主要指标列于表01-74中。 表01-74 国产改性尼龙66树脂的主要性能指标 01.3.6.3杜邦公司系列尼龙66产品的基本性能指标 杜邦公司是主要的尼龙66生产厂家之一，其产品型号齐全，覆盖面广，满足各行各业对尼龙66树脂的不同性能要求，见表01-75。 表01-75 杜邦公司Zytel?66树脂型号与用途
尼龙的增韧改性
《聚合物复合材料设计 与加工》课程报告 题目：尼龙的增韧改性 专业：10材料化学 姓名：李玉海 尼龙的增韧改性 摘要：尼龙66（PA66）具有良好的力学综合性能，并且耐油、耐磨耗和优良的加工性能，可替代有色金属和其他材料广泛应用于各行业。但是尼龙66在低温条件下和在干态条件下的冲击性能差，吸水性大，制品的性能和尺寸不稳定等性能缺点。本文将就其韧性性能进行改善，针对玻璃纤维增强聚酰胺材料韧性差的问题，对聚酰胺/玻璃纤维复合体系的增韧进行了研究，考察了玻璃纤维、改性聚合物对共混材料力学性能的影响。对PA/聚烯烃、PA/聚烯烃弹性体、不同类型PA合金等几类增韧体系进行了详细介绍。其中聚烯烃应用范围广泛。采用聚烯烃增韧与玻璃纤维共混，在保持复合材料拉伸强度和模量的同时，较大地提高了冲击强度，获得了综合力学性能优异的纤维增强聚酰胺材料。关键词：聚酰胺玻璃纤维增强增韧共混改性 1.前言 当代高分子材料发展的一个重要方向就是通过对现有聚合物进行物理和化学改性，使其进一步高性能化、结构化和工程化。尼龙是聚酸胺类树脂的统称，常觅的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙ll、尼龙12、尼龙46、尼龙MXD6、尼龙lUM等，目前产量占主导地位的是尼龙6和尼龙66，占总量的90％以上。尼龙作为当今第一大工程塑料，大多数品种为结晶型聚合物，大分子链中含有酰胺键（—CO—NH—），能形成氢键，其具有强韧、耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等优异的特性，特别是耐磨性和自润滑性能优良，摩擦系数小，因而尼龙在与其他工程塑料的激烈竞争中稳步迅速增长，
年消费量已经超过100万吨，年增长率为8%～10%，广泛应用于汽车家用电器及运动器材等零部件的制造。为适用聚酰胺在不同领域的发展，这就要求聚酰胺具有更高的机械强度，耐热性能。机械部件，铁路机车用聚酰胺均对PA的力学性能，尺寸稳定性提出了很高的要求。因此，对尼龙的改性始在必然，采用嵌段、接枝、共混、填充等改性技术和工艺得到关注和发展，使其向多功能发展，应用与更多领域。几年来，国内外聚酰股发展的重点是对现有品种通过多组分的共聚、共混或加入不同的添加剂等方法，改进聚酰眩塑料的冲击性、热变形性、力学性能、阻燃性及成型加工性能。 2．国内外的技术情况 国内外学者对尼龙改性进行了大量的研究,近年来已有了新的进展,同时有了一些成熟的工业化产品，也获得了许多综合性能优良,加工性能好的产品。 尼龙自发明以来,生产能力和产量都居于五大通用工程塑料之首(PA,Pc,PoM,PBT/PET,PPO)的第一位"美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂,于1939年实现工业化,20世纪50年代开始开发和生产注塑制品,以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求,因而被广泛用于电子电气、交通运输、机械设备及日常生活用品等领域,在经济中的地位日益显着"。 但于我国经济发展的需求和国外先进技术相比，差距是不言而喻的。目前我们应当重视将比较成熟的研究成果进行中试，直至规模生产，从而减低国内用户的生产成本。同时应当在加强传统PA6共混手段研究的基础上，逐步开展一些新型PA6改性方法的研究，加速尼龙6改性研究步伐，开发系列化的耐高温、低吸湿、可电镀、高硬度、高强度、高阻隔性等特殊性能的改性PA6，进一步拓宽尼龙6应用领域以适应科技发展需要。我国尼龙66的生产起步于60年代中期。1964年辽阳石油化纤公司引进了法国生产技术，建设了年产4.6万吨的生产装置。1994年，我国第二个尼龙“生产装置开工建设，该装置引进日本的技术，年产尼龙66为6.5万吨。在当前形势下，外商普遍看好我国尼龙“产品市场。美国杜邦、德国伍德、日本东洋和旭化成等公司均将大量尼龙66等制品投放中国市场，面对跨国公司的激烈竞争，我国必须建设我们自己的尼龙66生产与加工产业，提高国内企业在市场中的地位。由于尼龙66的生产目前仍是走国外引进的路子，就要求国内加大尼龙66深加工的力度，拓展尼龙66的广阔市场。尼龙66的深度加工具有加工工艺简单、建设周期短、投资少、增值快的特点，大部分属于短平快项目。有的深加工项目只需增添一些增强剂、改性剂，然后注塑成型即可制成工程塑料。目前，我国对尼龙66的深加工主要是用来生产轮胎帘子布和高级合成纤维，而用于工程塑料尚处于摸索起
尼龙的增韧改性.
《聚合物复合材料设计与加工》课程报告 题目：尼龙的增韧改性 专业：10材料化学 姓名：李玉海 学号：2010130101025
尼龙的增韧改性 摘要：尼龙66（PA66）具有良好的力学综合性能，并且耐油、耐磨耗和优良的加工性能，可替代有色金属和其他材料广泛应用于各行业。但是尼龙66在低温条件下和在干态条件下的冲击性能差，吸水性大，制品的性能和尺寸不稳定等性能缺点。本文将就其韧性性能进行改善，针对玻璃纤维增强聚酰胺材料韧性差的问题，对聚酰胺/玻璃纤维复合体系的增韧进行了研究，考察了玻璃纤维、改性聚合物对共混材料力学性能的影响。对PA/聚烯烃、PA/聚烯烃弹性体、不同类型PA合金等几类增韧体系进行了详细介绍。其中聚烯烃应用范围广泛。采用聚烯烃增韧与玻璃纤维共混，在保持复合材料拉伸强度和模量的同时，较大地提高了冲击强度，获得了综合力学性能优异的纤维增强聚酰胺材料。 关键词：聚酰胺玻璃纤维增强增韧共混改性 1.前言 当代高分子材料发展的一个重要方向就是通过对现有聚合物进行物理和化学改性，使其进一步高性能化、结构化和工程化。尼龙是聚酸胺类树脂的统称，常觅的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙ll、尼龙12、尼龙46、尼龙MXD6、尼龙lUM等，目前产量占主导地位的是尼龙6和尼龙66，占总量的90％以上。尼龙作为当今第一大工程塑料，大多数品种为结晶型聚合物，大分子链中含有酰胺键（—CO—NH—），能形成氢键，其具有强韧、耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等优异的特性，特别是耐磨性和自润滑性能优良，摩擦系数小，因而尼龙在与其他工程塑料的激烈竞争中稳步迅速增长，年消费量已经超过100万吨，年增长率为8%～10%，广泛应用于汽车家用电器及运动器材等零部件的制造。为适用聚酰胺在不同领域的发展，这就要求聚酰胺具有更高的机械强度，耐热性能。机械部件，铁路机车用聚酰胺均对PA的力学性能，尺寸稳定性提出了很高的要求。因此，对尼龙的改性始在必然，采用嵌段、接枝、共混、填充等改性技术和工艺得到关注和发展，使其向多功能发展，应用与更多领域。几年来，国内外聚酰股发展的重点是对现有品种通过多组分的共聚、共混或加入不同的添加剂等方
尼龙改性
尼龙改性认识 一、尼龙的种类及特性 1.1尼龙的种类 尼龙系分子主链的重复结构单元中，含有酰胺基(—CONH—)的一类热塑性树脂，包括脂肪族聚酰胺、脂肪－芳香族聚酰胺及芳香族聚酰胺。脂肪族聚酰胺品种多、产量大、应用广泛，既可作纤维，也可作塑料。脂肪-芳香族聚酰胺品种少，产量也小；芳香族聚酰胺常简称为聚芳酰胺，主要用作纤维（芳纶）。脂肪族尼龙分尼龙6、尼龙66、尼龙1010等。 1.2尼龙的特性 尼龙属于聚酰胺，在它的主链上有氨基。氨基具有极性，会因氢键的作用而相互吸引。所以尼龙容易结晶，可以制成强度很高的纤维。聚酰胺为韧性角质状半透明或乳白色结晶性树脂，常制成圆柱状粒料，作塑料用的聚酰胺分子量一般为1.5万～2万。 各种聚酰胺的共同特点是耐燃，抗张强度高(达104MPa)，耐磨，电绝缘性好，耐热（在455kPa下热变形温度均在150℃以上），熔点150～250℃，熔融态树脂的流动性高，相对密度1.05～1.15(加入填料可增至1.6)，大都无毒。
二、尼龙的现有主要种类及市场概况 2.1HTN HTN属于杜邦尼龙家族。杜邦HTN分为51G、52G、53G和54G四个系列，其中51G、52G和54G是属于6T的改性产品，可归属于半芳香族尼龙PPA，而53G系列因分子中苯环含量较少杜邦把它归为高性能尼龙。 Zytel?HTN51G=PA6T/MPMDT………..PPA Zytel?HTN52G=PA6T/66……………….PPA Zytel?HTN53G=PA……………………..HPPA Zytel?HTN54G=PA6T/XT+PA6T/66…PPA 作为老牌尼龙制造商，拥有强劲开发实力的杜邦实现HTN的工业化也比较早，并最先推出高温尼龙的无卤阻燃系列。杜邦高温尼龙目前在市场上表现平平，后期在无卤规格上可能会有所作为。 2.2 ARLEN? PA6T ARLEN?为日本三井化学公司所开发出的一种耐高温尼龙，是基于对苯二甲酸，己二酸及己二胺的改性尼龙6T，其熔点高达310℃。ARLEN?主要应用于电子零件用ARLEN为一种对于苯二甲酸，己二酸及己二胺的改質尼龙6T，其熔点高于310℃。电子零件。ARLEN 的主要特性为优异的高温刚性，尺寸安定性以及耐化学品性。 2.3 PA9T PA9T由KURARAY公司首度开发成功并实现工业化。商品名为
增强增韧尼龙66汽车专用料的性能研究
新技术与产品开发 增强增韧尼龙66汽车专用料的性能研究 Ξ 崔 欣1,王静江2 (11中国石油辽阳石化分公司研究院,辽宁辽阳111003;21中国石油辽阳石油化纤公司技术中心,辽宁辽阳111003) 摘要:采用双螺杆挤出加工工艺,对增强增韧尼龙66材料综合性能进行了研究;比较了尼龙品种、增韧剂、玻璃纤维及助剂对内饰件材料的改性效果;并分析了生产工艺对材料性能的影响。确定了材料的最佳工艺参数和配方,并成功应用在出口汽车座椅滑块制品上。 关键词:尼龙;玻璃纤维;增韧剂;结构;性能;应用 中图分类号:T Q32316 文献标识码:B 文章编号:1005-5770(2007)04-0062-04 Study of Property of R einforced and Toughened N ylon 66 Special Compound for Auto I ndustry C UI X in 1,W ANGJing 2jiang 2 (11Research Institute of Liaoyang Petrochemical Branch ,PetroChina ,Liaoyang 111003,China ;21T echnical Center of Liaoyang Petrochemical Fiber C o.,PetroChina ,Liaoyang 111003,China ) Abstract :The overall property of rein forced and toughened nylon 66com pound was studied by means of extru 2sion technology on twin 2screw extruder 1The effect of the variety of nylon and the effects of toughener ,glass fiber and additive on the m odification of the decorative com pounds were com pared ,the effect of processing technology on the property of the com pound was analyzed 1The optimum processing parameter and formulation for the com pound were determined and applied to the production of the slide bar of the saddle of car for export success fully 1 K eyw ords :Nylon ;G lass Fiber ;T oughener ;Structure ;Property ;Application 汽车上零部件要求能耐高低温、耐油、耐化学药 品、耐候和一定的机械性能,达到节能降耗、提高车速、改进外观和舒适性、降低成本等众多目标。普通单牌号尼龙虽具有良好的强度和刚性,但冲击强度各有不同,且熔融范围较窄,熔体强度对温度敏感,以30%玻纤增强尼龙66为例,其熔体质量流动速率(MFR )为10～25g/10min ,波动较大,给注塑制件的工艺调整带来不便。随着国内汽车业的不断发展和成熟,对车用材料提出了更高要求的同时,成本控制也近乎苛刻,通过合金工艺生产的尼龙合金复合材料,可以很好地解决上述问题,满足汽车用材料的要求。以汽车座椅滑块为例,要求材料具有高强度、高刚性,良好的尺寸稳定性,并具备适当的韧性和良好的加工性。本项目组采用共混合金工艺,经过反复试验,取得了良好的效果,材料性能满足使用要求。 1 实验部分 111 主要原材料及设备 尼龙66:中黏EPR27、高黏EPR32,平顶山神马集团;尼龙6:高黏32,岳阳石化;中黏26228,岳阳石化/石家庄化纤;接枝聚丙烯:K T J 21A ,沈阳科通;接枝聚乙烯:K T 25A ,大连工大;接枝POE :K TR 23C ,沈阳科通;接枝POE :长春应化所;接枝POE :9805,上海日之升;接枝EPDM :9802,上海 日之升;接枝EPDM :南京驰鸿;玻璃纤维:988(长),浙江巨石;抗氧剂:1010,瑞士汽巴/吉林大河东;光亮润滑剂:T AF ,苏州国光。 双螺杆挤出机:SH J582Ⅱ,南京信立;注塑机:CWI 2120D ,上海纪威;万能试验机:C MT5204,深圳 新三思;冲击试验机:X JU 2515,承德金建;热变形温度检测仪:XRW 2300,承德金建;熔体质量流动速率仪:SRZ 2400C ,长春智能;尺寸变化测定仪:XC B 2150,承德金建。 ? 26?塑料工业 CHI NA P LASTICS I NDUSTRY 第35卷第4期2007年4月 Ξ作者简介:崔欣,女,1968年生,大学本科,高级工程师,长期从事化工材料材料的研究,发表论文多篇。 cuixin823@sina 1com
尼龙66结构特征及其共混改性的研究.
尼龙 66的结构特征及其共混改性研究 1. 引言 聚酰胺 (PA 又称尼龙, 其品种繁多, 有 PA 6, PA66, PA11, PA12, PA46, PA610, PA1010, PA612和近几年开发的新品种 PA6T , PA9T 等,其中 PA6, PA66占主导地位, 占总量的 80%以上。聚酰胺(PA 由杜邦公司发明以来,已经经历了半个多世纪, 到目前为止, 聚酰胺仍是应用广泛的塑料, 特别是在工程塑料领域的发展十分迅速, 在五大工程塑料中占有很重要的地位 [1]。尼龙 66原料供应短缺大大限制了全球尼龙 66纤维需求的增长进入 2007年后,尼龙 66纤维需求的年增长率为 2.5%,而中国尼龙 66纤维需求的年增长率将超过 10%,为此对原料的需求也在增长。罗地亚公司和英威达公司在中国均有原料项目建设计划。据分析, 2006年中国尼龙纤维消费量已超过 130万吨,占全球尼龙纤维消费量约 30%。 我国尼龙 66的生产起步于 20世纪 60年代中期。 1964年,上海辽原化工厂建设了我国第一个尼龙 66盐生产厂,年产能力仅 600吨。 1973年辽阳石油化纤公司引进了法国罗纳·普朗克公司的尼龙 66生产技术, 建设了年产万吨的生产装置。“八五” 期间,我国尼龙 66盐需求量已达 10万吨,而生产尼龙 66盐的企业只有辽阳一家, 无法满足市场需求。国家每年要花费大量外汇进口尼龙 66,仅神马集团一家生产锦纶帘子布用尼龙 66盐每年就需外汇 5000万美元。 1994年,中国神马集团开工建设了我国第二个尼龙 66生产装置,该装置引进日本的技术,年产尼龙 66盐 6.5万吨。目前,我国尚没有自主开发的尼龙 66生产技术,国内仅有的两个主要生产企业的技术都是引进的。尼龙 66生产技术、生产规模主要集中在美国、日本、德国几个经济大国手中。随着我国化纤、机械、电子、仪器、仪表等领域的发展,尼龙 66将被应用到更广阔的领域,尤其是我国工程塑料的迅猛发展,为尼龙 66的发展提供了很好的空间。进入 2007年后,全球对尼龙 66切片的需求增长率为 6%,国内市场年均增长率达 12%据分析, 2006年中国尼龙纤维消费量已超过 130万吨, 占全球尼龙纤维消费约 30%。但是我国在尼龙 66工程塑料的生产方面还处于起步阶段,尼龙 66的产量还远不能满足国内不断增长的对产品量的需求, 而且在产品质量及种类方面与国外有一定的差距。面对国际市场上日益激烈的竞争, 我国必须在尼龙的
尼龙6改性研究进展
聚己内酰胺又称尼龙6（Nylon6），1938年由德国I.G.Farbon公司的P.Schlach发明，并于1943年由该公司首先实现工业化。普通尼龙6且有良好的物理、机械性能，例如拉伸强度高，耐磨性优异，抗冲击韧性好，耐化学药品和耐油性突出，是五大工程塑料中应用最广的品种。但由于其在低温和干燥状况下易脆化、抗冲击性能差，且吸水性差、尺寸稳定性差，限制了其更加广泛的应用。为此，国内外的研究者对尼龙6进行了大量的改性研究和开发，研制出许多综合性能优越、可满足特殊要求的改性尼龙材料，使普通工程塑料向高性能的工程塑料和功能塑料发展。 尼龙是重要的工程塑料，对其进行改性可以得到性能多样的产品，拓宽其应用领域。尼龙6的改性研究内容丰富，方法多样，增强改性是其中的重要内容。由于尼龙本身的优点以及生产厂商不断开发新品种及新的加工方法以适应新的用途，通过共混、共聚、嵌段、接枝、互穿网络、填充、增强、复合，包括目前日益成为热点的纳米级复合材料技术，赋予了尼龙工程塑料的高性能，从而使尼龙工程塑料在当今激烈的市场竞争中仍能占据五大工程塑料之首。尼龙6的增强改性主要是添加纤维状、片状或其它形状的填料，在保证其原有的耐化学性和良好的加工性的基础上，使其强度大幅度提高，尺寸稳定性和耐热性也得到明显改善。改性后的尼龙6作为一种性能优良的工程塑料广泛应用于机械、电子、交通、建筑和包装等领域。 纤维增强 典型的纤维增强有玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维。 用高强度纤维与树脂配合后能提高机体的物理力学性能，其增强效果主要依赖于纤维材料与机体的牢固粘结使塑料所受负荷能转移到高强度纤维上，并将负荷由局部传递到较大范围甚至于整个物体。 玻璃纤维增强尼龙材料是较为常用的纤维增强改性方法。表1列出了玻纤增强尼龙6复合材料和纯尼龙6材料的性能对比。 玻纤与基体之间的结合力起着控制聚合物复合材料力学性能的重要作用，并主要受玻纤表面处理的影响。偶联剂是某些具有特定基团的化合物，它能通过化学或物理作用将两种性质相差很大的材料结合起来。硅烷偶联剂在玻纤表面的应用能起到改善结合力的作用。崔周平等人系统考察了玻纤增强尼龙6复合材料力学性能的影响因素，并通过对比实验表明，用A1100偶联剂处理的玻纤较用A187及其它偶联剂处理的玻纤增强效果好。且玻纤的加入量以30%-40%为宜。 玻纤长度是决定纤维增强复合材料的又一主要因素。短玻纤增强尼龙中，玻纤在混合中逐步被剪碎，最终制品中的玻纤长度一般在0.2-0.4mm范围内。长玻纤比短玻纤具有更加的增强效果，拓宽了尼龙6在汽车、机械、电器和军工领域的应用。高志秋等人采用容体浸滞工艺制备了长玻纤增强尼龙6的预浸料，由表2可以看出，长玻纤增强尼龙复合材料的力学性能明显优于短玻纤尼龙复合材料。这一方面是由于长玻纤在复合材料中是相互交织在一起的无序排列，而不同于短玻纤在复合材料中的流动方向排列；另一方面是因为玻纤长度的增加，使玻纤与尼龙的界面面积增大，玻纤从基体中抽出的阻力增大，从而提高了承受拉伸载荷的能力。 GMT是以热塑性树脂为基体，以玻璃纤维毡为增强骨架的轻质板片状结构材料，因其密度小、强度高、废料可生产利用和可无限起存放的优点而被广泛应用。吴妙生等人通过优化优选研制出玻纤毡增强尼龙6复合片材，该材料是一种轻量化和节能的新型结构材料，可用于汽车发动机油底壳、转矩链条罩和负载地板等。
PA66物理性能
PA66又称尼龙66；聚己二酸己二胺；nylon 66，缩写NY66。化学式：[-NH （CH2）6－NHCO(CH2)4CO]n－性状半透明或不透明乳白色结晶形聚合物，具有可塑性。密度1．15g／cm3。熔点252℃。脆化温度-30℃。热分解温度大于350℃。连续耐热80-120℃,平衡吸水率2．5％。能耐酸、碱、大多数无机盐水溶液、卤代烷、烃类、酯类、酮类等腐蚀，但易溶于苯酚、甲酸等极性溶剂。具有优良的耐磨性、自润滑性，机械强度较高。但吸水性较大，因而尺寸稳定性较差。外观白包或带黄色颗粒状密度（g/cm3）1．10-1．14 拉伸强度(MPa) 60. 0-80．0 络氏硬度118 冲击强度（kJ/m2）60-100 静弯曲强度 (MPa) 1 00-120 马丁耐热(℃) 50-60 弯曲弹性模星(MPa) 2000～3000 体积电阻率（Ωcm）×1015 介电常数 1．63 应用广泛用于制造机械、汽车、化学与电气装置的零件，如齿轮、滚子、滑轮、辊轴、泵体中叶轮、风扇叶片、高压密封围、阀座、垫片、衬套、各种把手、支撑架、电线包层等。亦可制成薄膜用作包装材料。此外，还可用于制作医疗器械、体育用品、日用品等。 物理性能 玻璃化转变温度55－58°C 密度－cm3 机械性能 弹性(弯曲模量)－3GPa 低温韧性(低温缺口冲击强度)27－35J/m 断裂伸长率150－300% 拉伸强度50－95MPa 拉伸屈服强度45－85MPa 洛氏硬度30－80 屈服伸长－30% 韧性(室温缺口冲击强度)50－150J/m 肖氏硬度D80－95 杨氏模量1－ 硬度(弯曲模量)－3GPa 尺寸稳定性 24小时吸水性1－3% 收缩－3% 线性热膨胀系数5－14 10-5°C-1
尼龙6 共混改性研究进展
收稿日期:1999-09-15。 作者简介:钟明强,浙江工业大学化工学院副教授,硕士生导师。主要从事聚合物共混与复合材料方面的研究工作。 尼龙6共混改性研究进展 钟明强 刘俊华 (浙江工业大学化工学院,杭州,310014) 摘要:系统介绍了国内外用聚乙烯、聚丙烯、PVDF 、PAR 、PET 、PVOH 、ABS 、PC 、PPO 、SAN 、弹性体、TLCP 等改性尼龙6的系列方法、研究成果及其性能,并提出了反应挤出共混改性和无机纳米材料改性尼龙6的设想。 关键词: 尼龙6 共混改性 进展 述评 尼龙6(PA6)具有力学性能优良、耐磨、自润滑、 耐油及耐弱酸弱碱等优良的综合性能。但因其极性强、吸水性大、尺寸稳定性差、抗蠕变性差,不宜在高于80℃、潮湿及高负荷下长期使用。提高PA6性能的方法包括共聚、共混、填充、增强、分子复合等手段,其中共混改性是近十多年来发展最为迅速的方法之一,并以其投资小、见效快、生产周期短等特点得到广泛应用。PA6可以与通用塑料、工程塑料、弹性体、液晶高分子等材料共混改性。 1 与通用塑料共混 111 PA6/PE PA6属极性高聚物,而PE 属非极性高聚物,PE 的掺入有利于降低PA6的吸湿性,但两者不具有热力学相容性,必须加入相容剂或通过机械共混的强烈剪切作用才能得到满意的共混效果。 B.J urkowski [1]等用静态混合器熔融共混PA6/LDPE 。通过热力学方法测试表明,试样在结构上可达到分子水平分布,说明静态混合器熔融共混能实现机械增容,使分散相非常细微[2]。Kang Yeol Park [3]等研究了LDPE 接枝HI (2-羟乙基甲基丙烯酸酯-异佛尔酮-二异氰酸)共聚物与PA6的熔融共混体系。测试表明在熔融共混时发生了化学反应。相态分析进一步表明用HI 官能化LDPE 使PA6/LDPE -g -HI 分散相颗粒比PA6/LDPE 的细,PA6/LDPE -g -HI (50/50)相间存在有连接点。R.G onz ález -n únez [4]等研究了凝聚作用对PA6/LDPE 体系分散相终态结构的影响,结果表明决定分散相最终相态的只是单个颗粒的形变。在PE 分子链上引入酸酐基团如马来酸酐(MAH )后再与PA6熔融共混,这些活性基团可与PA6末端的氨基 实现反应增容,提高两相界面粘接力,改善共混性 能[5]。MAH 对HDPE/PA6体系的反应挤出共混结果表明MAH 对不同配比的共混体系均有明显的增容作用,向HDPE/PA6/MAH/DCP (85/15/0.1/0.05)体系中加入2～3份的EVA -23能使体系的缺口冲击强度比纯PA6提高6倍。1.2 PA6/PP 林春香[6]等用LDPE -g -MAZn 有效改善了 PA6/PP 相容性。SEM 分析表明,在PA6/PP (50/50)体系中,离聚物的加入形成了两相贯穿结构;动态粘弹谱分析表明两相t g 相互靠拢,熔融温度有所提高。M.Heino [7]等用SEBS -g -MAH 增容PA6/PP 体系,并用拉伸试样研究了其断裂强度。结果表明,PA6含量增加,断裂强度增加,当PA6/PP 配比为80/20时,断裂强度最大。邱有德[8]等研究了影响玻纤增强PA6/PP -g -MAH 二元合金和PA6/PP/PP -g -MAH 三元合金的吸水性、流动性、力学和热性能的因素。当增强合金中PP -g -MAH 或PP/PP -g -MAH 含量为10%～20%(质量含量)时,材料的拉伸强度和弯曲强度、热变形温度基本保持在增强PA6水平,其冲击强度、吸水性和流动性能得到改进;当PP -g -MAH 或PP/PP -g -MAH 含量为30%时,增强合金的干湿态机械性能趋于一致。TA IC (三烯丙基异氰脲酸酯)对PP/PA6体系的反应性增容表明,TA IC 可与PP 接枝 提高体系相容性,并能抑制PP 降解;TA IC 使PP/PA6共混材料中PA6失去结晶能力,可作为控制 ?26? 现 代 塑 料 加 工 应 用Modern Plastics Processing and Applications 第12卷第2期