尼龙11改性研究进展
超韧尼龙11结构与性能的研究及其共混合金相容性介观模拟
超韧尼龙11 结构与性能的研究及其共混合金相容性介观模拟随着社会与科学技术的飞速发展, 单一材料的性能已不能满足日趋发展的形势, 高性能化、多功能化和复合化已成为材料发展的必然趋势。
尼龙11相对于其它聚酰胺类材料, 虽然具有吸水率低、耐油性好、耐低温、弹性记忆效应好、耐应力开裂性好、易于加工等优点。
但是，纯粹的PA11的性能已不能满足各种产品对材料性能的特殊要求，且其相对较高的市场价格也限制了其应用领域的进一步拓展。
因此, 通过物理或化学改性的方法制备高性能和功能化PA11基合金材料的重要性越来越明显。
国内外学者对尼龙改性的研究颇多,尤以尼龙6和尼龙66的改性研究为主, 而尼龙11改性研究相对较少。
而且参阅大量文献时发现,国外研究重点集中在尼龙11 的晶体结构、晶形转变以及压电性能上；国内在上述方面也进行了不少的研究。
而国内外, 在尼龙11 增塑、增强、增韧等方面的合金研究则都相对较少。
本文在以往实验经验的基础上, 仍采用弹性体增韧的思路, 这样可以保证韧性大幅度提高, 达到超韧化目的。
另外,聚合物之间的相容性是决定共混物形态结构和性能的关键因素,因此本文除了对尼龙11 超韧化及其合金的力学性能、形态结构、结晶性能、流变性能进行系统研究外, 还首次通过Materials Studio 软件对尼龙11 共混体系的相容性进行了介观动力学模拟, 进而分析了弹性体的增韧机理, 并首次提出三维网络化增韧机理。
本文主要从以下几个方面进行了研究：通过不同增韧剂改性PA11, 研究结果表明,采用POE乍为增韧剂，POE-g-MAH为相容剂,增韧效果明显,且经济适用单纯用POE-g-MAH曾韧时,其含量的增加对PA11合金冲击强度的影响不大而当体系PA11/POE/POE-g-MA三元共混时,体系冲击强度可提高到80kJ/m2以上, 且POE/POE-g-MA存在一个最佳比例，MAH接枝率并非越大越好；而POE-g-MAH 含量的增加却能使拉伸强度呈线性下降，但MAH接枝率的多少对共混物拉伸强度的影响不大。
2023年尼龙11(PA11)行业市场分析现状
2023年尼龙11（PA11）行业市场分析现状尼龙11（PA11）是一种聚酰胺，也称为聚亚胺，是一种高性能工程塑料。
它具有优异的力学性能，耐化学溶剂和高温性能，被广泛应用于汽车、电子、医疗、工业和消费品等领域。
目前尼龙11行业市场正处于稳步增长的阶段。
根据市场研究机构的数据，2019年全球尼龙11市场规模约为10亿美元，预计到2027年将达到20亿美元，年复合增长率约为8.1%。
这主要是由于尼龙11在各个行业中的广泛应用和对高性能工程塑料的需求增长。
在汽车行业中，尼龙11被广泛应用于制动系统、燃油系统、喷油装置、冷却系统和润滑系统等关键部件。
随着汽车产量的增加和对轻量化和燃油效率的要求，尼龙11的需求也在不断增加。
在电子行业中，尼龙11常用于电线涂料、电缆保护套管和插件等产品中，以提供良好的电气绝缘性能和耐热性能。
在医疗行业中，尼龙11被广泛应用于医疗器械、手术工具和植入物等产品中。
由于其良好的生物相容性和耐化学溶剂能力，尼龙11在医疗行业中具有很大的发展潜力。
在工业和消费品领域，尼龙11可用于制造管道、管件、阀门、储罐、泵和防腐涂料等产品。
这些产品需要具有良好的耐腐蚀性能、耐热性能和抗撞击性能，而尼龙11正好能满足这些要求。
尽管尼龙11市场前景看好，但也面临一些挑战。
首先，尼龙11的生产成本较高，这限制了其在大规模应用中的竞争力。
其次，尼龙11的原材料供应有限，这也对产能和价格产生了一定的影响。
此外，尼龙11的特殊性能要求对生产工艺和设备提出了一些挑战。
总的来说，尽管尼龙11市场存在一些挑战，但随着各个行业对高性能工程塑料需求的增加，这个市场仍有很大的发展空间。
随着技术的进步和生产成本的下降，尼龙11有望在更多领域中取得进一步应用，推动市场规模的继续扩大。
尼龙改性技术的趋势
尼龙改性技术的趋势
尼龙改性技术的趋势包括以下几个方面：
1. 改善尼龙的物理性质：尼龙改性技术的一个主要目标是提高尼龙的物理性能，如强度、硬度、耐磨性、耐高温性等。
通过添加填充剂、增韧剂、增强剂等可以改善尼龙的性质，使其更适用于不同领域的应用。
2. 提高尼龙的化学性质：尼龙改性技术也可以用于提高尼龙的化学性能，如耐腐蚀性、耐化学品性等。
通过添加阻燃剂、抗氧化剂、防紫外线剂等可以提升尼龙的耐化学腐蚀性，延长其使用寿命。
3. 开发新型尼龙材料：尼龙改性技术不仅包括对传统尼龙材料的改进，还包括开发新型尼龙材料。
例如，通过合成新型尼龙共聚物、交联尼龙等，可以获得具有更多优良性能的新材料，如高强度尼龙、高耐磨尼龙等。
4. 提高尼龙的可持续性：随着全球环保意识的提高，尼龙改性技术也在朝着提高尼龙的可持续性方向发展。
例如，可以通过添加可降解材料、回收利用废弃尼龙等方式减少尼龙对环境的影响。
5. 应用尼龙于新兴领域：随着科技的进步和新兴领域的发展，尼龙改性技术也在不断应用于新兴领域。
例如，尼龙在3D打印、纳米技术、生物医学等领域中
的应用不断扩展，尼龙改性技术也在不断更新和改进以满足这些领域的需求。
2024年尼龙11市场前景分析
2024年尼龙11市场前景分析1. 简介尼龙11（Nylon 11）是一种合成聚酰胺材料，也被称为聚合物PA11。
它具有优良的物理性能和化学稳定性，被广泛应用于各种领域，如汽车、电子、航空航天、医疗等。
本文将对尼龙11市场前景进行分析。
2. 市场规模与趋势根据市场研究机构的数据，尼龙11市场规模呈现稳步增长的趋势。
据预测，未来几年内尼龙11市场的年复合增长率将保持在5%以上。
这主要得益于尼龙11在各个应用领域的广泛应用，以及对高性能材料的需求不断增长。
3. 应用领域分析3.1 汽车行业尼龙11在汽车行业中的应用十分广泛，主要用于制造工程塑料零部件，如装饰件、密封件和管道等。
尼龙11具有较高的强度、耐磨性和耐腐蚀性，能够满足汽车零部件对性能和可靠性的要求。
随着汽车产量的增长和对轻量化材料的需求，尼龙11在汽车行业的市场需求将继续增长。
3.2 电子行业尼龙11在电子行业的应用主要集中在电子组件的封装材料。
其优异的绝缘性能、耐高温性和耐腐蚀性，使其成为电子产品的理想材料。
随着消费电子和通信设备市场的快速发展，尼龙11市场在电子行业中的份额将继续增长。
3.3 航空航天行业尼龙11在航空航天行业中的应用主要体现在航空部件的制造。
由于其良好的综合性能，尼龙11已成为航空航天行业的重要材料之一。
随着航空航天行业的快速发展和对轻量化高性能材料的需求，尼龙11市场将有更大的发展潜力。
3.4 医疗行业尼龙11在医疗行业中的应用呈现出良好的增长势头。
其优异的生物相容性、抗菌性和耐化学腐蚀性，使其成为医疗器械和医用耗材的首选材料之一。
随着人们对医疗健康的关注度提高和医疗行业的快速发展，尼龙11市场在医疗领域的应用前景广阔。
4. 市场竞争分析尼龙11市场竞争激烈，主要厂商包括阿克苏诺贝尔、杜邦等。
这些公司通过不断研发新产品、提高生产效率和服务质量，竞争市场份额。
此外，新兴的尼龙11制造企业也在不断涌现，增加了市场竞争的压力。
尼龙11的增强增韧改性研究
尼龙11的增强增韧改性研究陈奇海;方良超;霍绍新;姚芮;俞建【摘要】选用纳米蒙脱土作为增强剂,聚酰胺弹性体作为增韧剂,对尼龙11(PA11)进行了增强和增韧改性,考察了各添加剂用量对改性PA11材料力学性能的影响.结果表明:添加质量分数5％纳米蒙脱土和质量分数4％聚酰胺弹性体时,改性PA11材料的增强增韧效果最佳.同时,改性后PA11材料经军用65#航空冷却液长期浸泡后,力学性能基本变化不大,具备优异的耐65#冷却液能力.【期刊名称】《现代塑料加工应用》【年(卷),期】2019(031)001【总页数】4页(P25-28)【关键词】尼龙11;增强;增韧;力学性能【作者】陈奇海;方良超;霍绍新;姚芮;俞建【作者单位】中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥,230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥,230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥,230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥,230088;会通新材料股份有限公司,安徽合肥,230088【正文语种】中文尼龙作为一种力学强度高、抗疲劳性好、抗化学腐蚀性强、注射成型性好、热变形温度高、尺寸稳定好且具有易于焊接和塑性加工等特点的非金属材料,已代替传统金属材料广泛应用于汽车运输等行业,并取得非常好的经济效益[1-3]。
在某雷达环控管路系统中,军用65#航空冷却液作为冷却介质运用较多,这种冷却液主要由乙二醇作为基础液,与水按一定比例混合而成的混合溶液。
其正常溶液的pH 值在7.5～11.0,呈弱碱性或中等碱性,与传统的铝合金管网会不可避免地发生管路腐蚀和损坏,严重影响液冷管网系统的使用寿命和雷达工作性能,也难以适应新一代武器装备轻量化的发展趋势,因此，开展非金属材料的应用研究势在必行。
尼龙11(PA11)等长碳链尼龙的吸水率低,尺寸稳定性优良,耐酸、耐碱性优异,可注塑、挤出成型,已广泛用于管道、薄膜、电缆护套等领域。
POE增韧改性尼龙11复合材料流变性能的研究
2011年第32卷第2期中北大学学报(自然科学版)V ol.32 N o.2 2011 (总第136期)JOURNAL O F NORTH UNIVERSIT Y O F CHINA(NATURAL S CIENCE EDITION)(Sum No.136)文章编号:1673-3193(2011)02-0195-05POE增韧改性尼龙11复合材料流变性能的研究郭云霞,胡国胜,牛慧军(中北大学材料科学与工程学院高分子与生物工程研究所,山西太原030051)摘 要: 采用毛细管流变仪研究了尼龙11(P A11)与PO E复合材料的流变性能,结果表明:PA11及其与P OE共混体系均属于假塑性流体,引入P OE和PO E-g-M A H增加了共混体系的非牛顿性,且随PO E-g-M A H含量的增大,共混体系的表观粘度逐渐增大.P A11与P OE共混体系的粘流活化能随着剪切应力的增大而降低,说明其在高剪切应力下可在较宽的温度范围内加工成型.关键词: PA11;P OE;PO E-g-M A H;流变性能中图分类号: T B383 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1673-3193.2011.02.016Study on Rheological Property ofPA11Composites Toughened by POEGU O Yun-x ia,HU Guo-sheng,NIU Hui-jun(Inst itute o f M acro molecule and Bio eng ineer ing,Scho ol of M aterials Science and Engineering,N or th U niv ersit y o f China,T aiyuan030051,China)Abstract:The rheolog ical properties of PA11and its com posites w ith POE w ere studied by using capillary rheo meter.T he results sho wed that PA11and its blend system are pseudoplastic fluids.The non-New tonian indexes of the blend sy stems decrease remarkably w hen POE and POE-g-MAH are added in PA11.W ith the increase of POE-g-M AH co ntent,the v isco sities of the system s g radually rise. The v isco us activation energ y of PA11and POE blends decline as the increase of shearing stress,w hich indicate that the PA11and POE blend can be processed ov er a w ide temperature at a high shear ing stress.Key words:PA11;POE;POE-g-M AH;rheolo gical pr operty0 引 言聚合物的流变性能对于正确设计模具,选择加工机械,确定加工工艺条件以及进行高聚物熔体充模流动分析和模拟而言,是不可缺少的物性参数.聚合物的流动性能不仅影响加工性能,还会影响最终产收稿日期:2010-03-29 基金项目:山西省自然科学基金资助项目(94012);山西省青年科技研究基金资助项目(200602011) 作者简介:郭云霞(1973-),女,讲师,博士生.主要从事PA,PP等工程塑料的改性研究.196中北大学学报(自然科学版)2011年第2期品的力学性能,因此测定物料的流变数据,对控制加工性能和改善产品质量是非常重要的.尼龙11(PA11)以其吸水率低,耐油性,耐低温,弹性记忆效应好,耐应力开裂性好,易于加工[1]等优点,在航空航天、电子、汽车等行业得到了广泛的应用.然而,纯PA11的性能已不能满足当前材料高性能化、功能化和结构化的要求,且其相对较高的市场价格也限制了其应用领域的进一步拓展.本文采用弹性体即乙烯辛烯共聚物(POE)增韧PA11实现了其冲击性能的高韧化.国内外学者对尼龙改性的研究颇多,尤以PA6和PA66的改性研究为主,而对PA11的改性研究相对较少.作者在参阅大量文献时发现,国外的研究重点集中在PA11的晶体结构、晶形转变[2-7]以及压电性能[8-9]上,国内在上述方面也进行了不少的研究[10-12];而国内外在PA11增塑、增强、增韧等方面的合金研究则都相对较少,且对PA11合金流变性能的研究鲜有报道.本文采用毛细管流变仪研究了PA11及其与POE共混体系的流变性能,以期为高韧PA11的加工成型条件的确定起到一定的指导作用.1 实验部分1.1 主要原材料PA11,BESN41,法国阿托化学公司;POE,5061,美国埃克森化工有限公司;POE-g-M AH, ST4100,马来酸酐(M AH)接枝率为1%,北京普利宏斌化工材料有限责任公司.1.2 复合材料的制备将PA11在80℃下真空干燥8～10h,将干燥后的PA11与POE或POE-g-M AH按不同配比在高速混合机中混匀.将混合料加入双螺杆挤出机中,熔融共混挤出造粒.粒料在80℃下真空干燥8～10h 后,再由注塑机注射成标准试样用于力学性能测试.文中共混体系用AM O-x-y表达,其中A代表PA11,M代表POE-g-M AH,O代表POE,x为POE-g-M AH的质量百分含量,y为POE的质量百分含量.1.3 流变性能的测试采用XLY-Ⅱ型毛细流变仪,毛细管直径d= 1.0mm,长径比L/D=40,入口角为90°,故无须作Begley入口校正.测试标准AST M D1238-95.先将试样在80℃下真空干燥8h,冷却至室温后称取3.0g试样装入一定温度的料桶内,压实,恒温10min,在一定负荷下将PA11共混物由毛细管挤出,电子记录仪自动记录熔体的温度和挤出速度.2 结果与讨论2.1 PA11及其与POE复合材料的流变曲线由于高聚物加工时大都处于中等剪切速率范围( =10～105s-1),此时绝大多数高聚物熔体在加工过程中的流动都不服从牛顿定律,也就是剪切应力与剪切速率之间不呈线性关系,熔体的粘度也不是一个常数,因此高聚物熔体属于非牛顿流体.目前,还没有能准确反映高聚物材料本质的流变方程,在许多描述非牛顿流体流变行为的数学公式中,Ostwald和Dewaele提出的“指数定律”,如 w=K n w是较为成功的一个经验性关系式.当n=1时,与牛顿流体运动方程完全相同,流动属牛顿型,K即为粘度;当n ≠1时,表明该流体不是牛顿流体,n表示该种流体与牛顿流体的偏差程度,称为流动指数,K为稠度系数.根据幂律公式 w=K n w,通过对lg w～lg w曲线进行最小二乘法直线拟合,可以得到一系列线性关系较好的直线(见图1),直线的斜率为非牛顿指数n,截距即为稠度系数K,它们的值列于表1中.从图1中可以看出,各曲线均呈现良好的线性关系,随着剪切应力的增加,剪切速率随之增大;在相同剪切速率下,共混体系的剪切应力随着POE-g-M AH含量的提高而增大.这是因为当共混体系未加图1 240℃时PA11及其复合材料的lg w ～lg w 关系曲线Fig .1 Shear rate versu s shear s tress for PA 11and its comp os ites at 240℃POEg -MAH 时,PA 11与POE 的相容性很差,即两相界面相互作用小,分散相易于流动;而当体系中引入POE-g -MAH 后,由于酸酐基团的存在,引发两相分子链发生缠结,使得两相界面的作用力增大,且酸酐基团越多,两相作用越强,故而表现出剪切应力随POE-g -M AH 含量的提高而增大.从表1中可以看出,PA 11及其与POE 复合材料的非牛顿指数均小于1,表明PA11及其与POE的复合材料都属于假塑性流体,且共混体系的非牛顿指数均比纯PA 11的小,由此说明引入POE 和POE-g -M AH 增加了共混体系的非牛顿性.一般来说,n 值所反映的是表观粘度对剪切应力或剪切速率的敏感程度,其值越靠近整数1,熔体特性越接近于牛顿流体,对剪切应力或剪切速率的敏感性越弱;反之亦然.表1中数据显示,加入POE 和POE-g-M AH 后,体系的n 值降低,说明通过提高剪切应力或剪切速率,可以有效地改变PA 11与POE 共混体系的流动性;但也从另一个侧面反映出,在加工过程中应保持工艺条件的稳定,严格控制螺杆的转速和压力恒定,避免剪切速率的变化引起粘度的波动,从而造成产品外观和内在质量的降低.不同共混体系的熔体稠度系数与温度的关系见表1.稠度系数也可以反映熔体粘度的大小,其值越大,熔体越粘.随着M AH 接枝率的增加,稠度系数逐渐增大,这是在M AH 与PA11的端胺基作用导致体系缠结点增多的结果.表1 240℃时PA11及其复合材料的非牛顿指数n 值和稠度系数K 值Tab .1 Th e non-New tonian index (n )and con sistency index (K )of PA11and its composites at 240℃PA 11AM O -0-30AM O -10-20AM O -20-10AM O -30-0n0.76120.67220.64480.63360.6076K 99619002809314337752.2 熔体粘度图2为240℃时不同POE /POE -g -M AH 弹性体组成对PA 11共混体系表观粘度的影响.从图2中可以看出,当PA 11中加入30%的POE 时,体系的粘度明显升高.这点与冯威[13]、于中振[14]等人得出的未接枝改性的POE 降低了PA6基体粘度的结论正好是相反.他们认为,在熔融状态下,这两种分子链之间会产生相互排斥,导致熔体状态时的相分离现象,此时分散相会以液滴的形式在流动场内任意变形,从而大大减小了连续相的流动阻力,导致共混物的熔体粘度低于PA6的.而本研究则认为,虽然POE 与PA11的相容性很差,但是POE 分子链上含有较长的支链;而PA11的分子链是以直链构成,当等量体系中30%的直链PA11被30%含支链的POE 代替时,使得PA11分子链在重新取向排列时受到无规POE 分子链的阻碍而导致流动性降低,表现为表观粘度增大.随着温度的升高,熔体的自由体积增大,两相间的相互排斥力也随之加大,两相间的相对运动能力增加,从而表现为在相同剪切速率下,随着温度的升高,体系的表观粘度提高的幅度减小.从图2中还可以发现,在同一温度下,随着POE -g -M AH 比例的增大,PA 11共混体系的表观粘度呈现逐渐增大的趋势.这是由于PA 11上的端胺基与POE -g -MAH 上的酸酐基团在熔融挤出过程中发生反应,增加了界面粘接力,使得PA 11,POE -g -MA H 和POE 三者的分子链间发生缠结,从而表现为体系的表观粘度有所增加;且随着MAH 接枝率的增加,两相之间的粘接力增加,表观粘度增大.因此,流变行为的结果进一步验证了POE -g -M AH 的增容作用.197(总第136期)PO E 增韧改性尼龙11复合材料流变性能的研究(郭云霞等)2.3 粘流活化能对大多数聚合物来说,当熔体温度远高于玻璃化转变温度时,它们的表观粘度与温度的关系可近似地满足Arrhenius方程 a=A e E /RT,以lg a对1/T作图(见图3),由直线斜率可求出粘流活化能.粘流活化能是指高分子链流动时用于克服分子间作用力所需的能量,它反映了聚合物对温度的敏感性,本质上反映了大分子作“蚯蚓式”运动向前蠕动的单元尺寸[15].粘流活化能越高,蠕动单元越大,说明聚合物对温度越敏感.图3为AM O-10-20共混体系的粘流活化能曲线.从图3中可以看出,在所研究的剪切速率范围内,lg a对1/T曲线基本上均符合Arrhenius方程,由此求得的不同剪切速率下的粘流活化能见表2.图2 240℃时PA11及其复合材料的lg w～lg a关系曲线Fig.2 Sh ear rate vers us appar ent viscos ity forPA11and its composites at240℃图3 不同剪切速率下AM O-10-20共混体系的粘流活化能曲线Fig.3 T he viscous activation energy of AM O-10-20blend s ystem at d iffer ent shear rate 从表2数据中可以看出,随着剪切应力的提高,粘流活化能逐渐减小.这是因为剪切应力增大,剪切速率会相应地提高,这时熔体的物理缠结点被破坏的就越多,从而导致熔体的粘流活化能降低.另外,低剪切速率时,熔体粘流活化能较高,说明在低剪切速率时,体系对温度的依赖性较大,此时可以适当升高加工温度来降低熔体的粘度,以利于制品成型;而当剪切速率较大时,粘流活化能较小,温度对熔体的影响较小,此时体系的加工温度相对较宽.表2 AM O-10-20共混体系在不同应力下的粘流活化能Tab.2 Th e viscous activation ener gy of AM O-10-20blend sys tem at different s hear stres sw/kPa24.536.849.061.373.5E /kJ・mol-1111.4143103.099895.8246192.7066885.223633 结 论1)PA11及其与POE的复合材料的非牛顿指数均小于整数1,属于假塑性流体;引入POE和POE-g-M AH可增加共混体系的非牛顿性,对剪切应力或剪切速率的敏感性较大.2)PA11及其与POE复合材料的剪切速率随着剪切应力的提高而增大,在同一剪切应力下,随着温度的升高,剪切速率增大,表观粘度降低.3)PA11/POE-g-M AH/POE复合材料的表观粘度随着POE-g-M AH比例的增大而增大.参考文献:[1] Hu Guo sheng,W ang Biaobing,Z ho u Xiumiao.Effect of EP DM-M A H compatibilizer o n the m echanical pr 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增韧改性尼龙11复合材料流变性能的研究(郭云霞等)。
尼龙11_MBS_环氧树脂共混合金的力学性能和增韧机理
N o.
nR 22050
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1. 3 性能测试 1. 3. 1 拉伸性能: 用于拉伸性能测试的样品注 射成型后保存于干燥箱中, 恒温 23±1 ℃, 按 A STM - D 638 标准, 用 In st ron 电子拉力机进 行测试, 拉伸速度采用 50 mm m in。 1. 3. 2 冲击性能: Izod 冲击性能按 A STM D 256 标准测试, 样品尺寸为6. 35 cm ×1. 29 cm ×0. 32 cm , 缺口半径为0. 254 cm。样条由注射 机注射成型, 放置 24 h 后, 于室温下进行冲击 性能试验。
第 17 卷第 4 期
高分子材料科学与工程
2001 年 7 月
POL YM ER M A T ER IAL S SC IEN CE AND EN G IN EER IN G
V o l. 17,N o. 4 J u l. 2001
尼龙 11 M BS 环氧树脂共混合金的力学性能和增韧机理
李齐方, 田 明, 冯 威, 陈 松, 金日光α
1 实验部分 1. 1 材料
本文所使用的尼龙11来源于国产小试样 品 和 法 国A TO 公 司 的 R IL SAN 系 列 产 品
B ESN 41TL , B ESN 41 是一种除颜料外未加其 他添加剂的硬质商业尼龙 11 树脂; 国产尼龙 11 采用国防科工委及华北工学院联合试制的 尼龙 11 样品, 此种尼龙 11 未加入任何添加剂; 核2壳型冲击改性剂M B S 由 Rohm &H a ss 公司 提供, 其中 M B S 壳由 PMM A 及 PS 组成, 占 40% (质量) , 核为聚丁二烯, 占60% (质量) ; 本 文使用的核2壳冲击改性剂商品牌号为 EXL 2 2691, 玻璃化温度为- 60 ℃; 相容剂采用D GE2 BA 型环氧树脂, 由韩国 LU CKY Co rpo ra t ion 提供, 商品牌号为L ER 22050, 属于双酚 A 类环 氧树脂, 其环氧值为 600。 1. 2 共混及样品制备
尼龙11／蒙脱土纳米复合材料形态和性能研究
ｍ ｏ ｔ ｒｌ ｎ ｔ （ ｅ ｓ ｔ ａ ）ａ ｄ ｔ ｅｉ ｔ ｒ ａ ａ ｅ ａ ｏ ｏ ｏ ｉｅ ｒ ｂ ａｎ ｄ ａ ｃ ｌ ｔ ｄ ｎ ｎ ｃ ｍｐ ｓｔ ｓａ ｅ ｏ ｔ ｉ ｅ ｔｈ ｇ ｏ — ｎ ｔ ｎ ｓ ｍｏ ｔ ｒｌ ｎ ｔ （ ｏ ｅ ｔ ａ ） ｅ ｔ ｎ ｍｏ ｉ ｏ ｉｅ ｍ ｒ ｈ ｎ ２ ｌ ．ＴＧＡ ｈ ｗｓ ｔ ａ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｆ ｔ ｅ ｔ ｅ ｍ ａ ｄ ｃ ｍ — ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ ｏ ｈ ｈ ｒ ｌ ｅ ｏ
材 料 的 热 分 解 温 度 比纯 尼 龙 ｌ 提 高 了 ２ １ ７℃ 。不 同蒙 脱 土 含 量 的 纳 米 复 合 材 料 悬 臂 梁 冲 击 强度 均 比 纯 尼 龙 ｌ １的 高 ， 其 但 拉 伸 强 度 在 蒙 脱 土 质 量 分 数 小 于 ８ 时 降低 ， 以后 随蒙 脱 土 含 量 的增 加 而 提 高 。
Ａｂ ｔａ ｔ Ｎｙ ｏ １ ／ ｎ ｍｏ ｉ ｏ ｉ ｎ ｎ ｃ ｍｐ ｓｔ ｓ ｔ ｄｆｅ ｅ ｔ ｓｒ ｃ ： ｌｎ ｍｏ ｔ ｒｌ ｎ ｔ ａ ｏ ｏ ｏ ｉｅ ｗｉ １ ｌ ｅ ｈ ｉｆｒ ｎ ｍｏ ｔ ｒｌ ｎｔ ｎ ｍｏ ｉ ｏ ｉｅ ｌ
ｌ ａ ｉ ｇｓ ｗｅ ｅ ｕｃ ｅ ｓ ｕ ｌ ｐｒ ｐ ｒ ｄ ｏ ｄ ｎ ｒ ｓ ｃ ｓ ｆ ｌｙ ｅ ａ ｅ ｂｙ ｍ ｅ ｔ ｏｍｐｏ ｄｉ ｌ ｃ ｕｎ ｎｇ． Ｘ— ａ ｄ ｆｒ ｔｏｎ（ＸＲＤ ） ａ ｒ ｙ ｉｆａｃ ｉ ｎｄ
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变 性 能 的研 究 、 出成 型 的 配 方 与 工 艺 ， 及 相 关 产 品 的 应 挤 以
Ｍｅｒｂａ ｅ 等 研 究 发 现 ， 丙 烯 腈 橡 胶 改 性 尼 龙 １ ｈａ ｚｄ ｈ 用 １
尼 龙 ｌ 改 性 ｌ 增韧 增 强 增 塑
望 了尼 龙 ｌ ｌ改 性 研 究 的 前 景 。
尼 龙 １ 是 一 种 具 有 优 良 性 能 的 塑 料 ， 聚 酰 胺 的 一 个 １ 属
２ １ 尼龙 １ ． １与聚烯烃 、 烯烃共 聚物 、 弹性 体等共混 尼龙 １ 与聚烯烃 弹性 体共 混制 取合 金 ， １ 主要 是为 提 高
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周 秀苗 ． ： 龙 １ 等 尼 １改 性 研 究 进 展
５
尼龙 １ １改 性 研 究 进 展 术
周 秀苗 胡 国胜 李 东红
（ 北 工学 院 高 分 子研 究 所 ， 原 华 太 ００５ ） ３ ０ １
摘要
关键词
综述 尼龙 ｌ ｌ国 内外 研 究现 状 ， 绍 尼 龙 ｌ 介 ｌ的增 韧 、 强 、 塑 ， 及 特 殊 助 剂 对 尼 龙 ｌ 增 增 以 ｌ改性 的 作 用 ， 展 并
ＬａｇＺ ｉ ｏｇ等研究 了聚丙烯 （ Ｐ ／ ｉ ｈｚ ｎ ｎ ｈ Ｐ ） 尼龙 １ 二 元共混 １ 体系 。Ｐ Ｐ为非极性材料 ， 与尼龙 １ 直接 共混形 成不 相容 １ 体系 ， 其通过接枝 上 改性官 能 团后 ， 但 便可 以与 极性 聚合 物 尼龙 １ １共混 。Ｌａ ｇＺ ｉ ｏｇ等用丙烯 酸接枝 Ｐ ｉ ｈｚ ｎ ｎ ｈ Ｐ作 为共混 成分 ， 当两组分 含量相 同时 ， 使得 官能 化共 混体 系在 两相 间 有优 良的分散形 态 及 良好 的粘 接。在研 究兼 容性 对 Ｐ ／ Ｐ 尼 龙 １ 二元 共混体 系的动 态力学 性能 的 影响 时 ， １ 发现 使用 改 性 Ｐ Ｐ和尼龙 １ １共混 ， 对应共混物两 相问不同 的粘 接强度产
聚烯烃 为两种互 不 相 容 的高 聚物 ， 改 善共 混 体 系 的相 容 要 性， 聚烯 烃需先经 化学 改性 。常用 的改性 方 法有 两 种 ： 种 一 是聚烯烃 与 Ｏ ／ 不 饱和 酸或 酯 的 金属 衍 生物共 聚 ， Ｌ３ 、一 另一 种 是ｆ 羧 酸 、 【 ｝ ｊ 酸酐接枝 。经改性 的聚烯烃 中酸酐 的羧基 与尼龙 １ 末端基或 主链 中的酰胺 基反应 ， 成接 枝共 聚物 ， 而提 １ 形 从
生不 同的动态力 学性 能 ， 未改性 的 Ｐ ／ 龙 １ 而 Ｐ尼 １共 混 物 却
的依赖 ， 是一项 紧迫 的任务 ．
１ 国 内 外 研 究 概 况
国外对尼龙 １ 的研 究 主要集 中于研 究尼 龙 １ １ １的基本
晶体结 构 ， 以及其结构 与性 能的基本关 系 ， 有关 尼龙 １ 复合 １
高两者 的共混相容性 。
力 开裂 性好 ， 嵌入金属 部件 而不 易开 裂 ； 以满足 各种 熔 融 可
粘 度 范 围 的 注 塑 及挤 出 加 工 。
尼龙 １ 虽 已研制 出近 ５ １ ０年 ， 与 其它 的 尼龙 相 比， 但 尼 龙 １ １仍有待 于进 一 步 的开 发 。从 目前 我 国 的经 济 发 展来
材 料 的 应 用 研 究 也 开 展 ｒ许 多 工 作 ， 深 入 系 统 地 对 尼 龙 但 １ 其合金的亚微 相态和性 能 、 龙 １ １及 尼 增 塑 增 韧 机 理 等 １的
的研 究还 尚 少
国外在尼龙 １ １的 改 性 研 究 方 面 较 为 活 跃 。 例 如 ， ａ Ｓｔ ｏ 等 进 行 了 尼 龙 １ 橡 胶 类 材 料 的 共 混 改 性 研 究 ， 改 性 过 １和 在
后， 尼龙 １ １的冲击性能 得到 提高 。丙烯腈 橡 胶 中丙烯 腈 的含量越高 ， 改性后 材料 的韧性 越好 ， 但硬度 和 强度 有所 降
低 。然而 ， 丙烯腈含量 低的弹性 体 ， 甚至 丙烯 腈含 量在 ２ ％ ０
时 ， 可以提高尼龙 １ 的韧 性 。用 Ｄ Ｃ和 Ｄ 就 １ Ｓ ＭＡ分 析表 明 ： 尼龙的玻璃化转 变温度 和熔 点都有所降低 ， 而丙烯 腈橡胶 的
用开发 ， 而对 于尼龙 １ 合 金的研究还 很少。 １ 目前 ， 单一组 分的尼龙 １ 远不能满足应 用 的需求 ， １ 通过 增韧 、 增强 、 塑等方法 来 改进产 品性 能和 降低 生产 成 本是 增
看 ， 高性 能材料 、 附加 值产 品 的需 求 越来 越 大 ， 龙 １ 对 高 尼 １ 的发 展 速 度 和 规 模 是 远 远 不 够 的 ， 以 大 力 开 展 尼 龙 １ ， 所 １ 以 及尼龙 １ １的增 强 增 韧 改 性 的研 究 ， 快 摆 脱 尼 龙 １ 进 口 尽 １对
其 在 干 态 和 低 温 下 的 冲击 强 度 ， 加 韧 性 。但 是 ， 龙 １ 增 尼 １和
品种 ， 与其它 尼龙 相 比， 它具有低 的吸水性 、 良好的尺 寸稳定
性 和 耐 低 温 性 、 良 的 电 绝 缘 性 能 等 优 点 ； 具 有 弹 性 记 忆 优 且 效应 ， 当外 力 除 去 时 ， 龙 １ 尼 １可 以恢 复 至 原 来 的 形 状 ； 应 耐
无此现象 对于 Ｐ ／ Ｐ 尼龙 １ 共 混物 ，ｄ １ ｌｅ等 人在二元 共 混体
系 中 加 人 马来 酸 酐 接 枝 Ｐ （ ＰｇＭＡＨ） 获 得 了 几 乎 均 一 的 Ｐ Ｐ —— ，
微观形态 。
程 中加 入金属盐类 和金属氧化物 ， 可使 共混材料的力 学性能
提 高数倍 ， 其使 用寿命 降低 。国内外研 究最多 的是 玻璃纤 但