尼龙工程材料的改性
尼龙增韧改性途径及其进展
尼龙增韧改性途径及其进展聚酰胺（PA）又称尼龙，具有力学强度高、韧性好、耐磨、耐油等优良性能，特别是在吸湿状态下，抗冲击强度极高；但是在干态和低温下的抗冲击强度偏低，吸水率大，影响其制品尺寸的稳定性和电性能。
我国现有PA改性生产企业主要集中在广东和江苏两省，总生产能力3.5万t/a左右，改性产品主要是玻纤增强产品，其次是增强阻燃、增韧等产品。
规模较大的尼龙改性企业有广东金发科技股份公司（1万t/a）、晋伦科技股份公司（5000t/a）、毅兴工程塑料有限公司（5000t/a）、广东利鑫（5000t/a）等。
由于PA的韧性和耐冲击性与温度和吸湿有很大的依赖关系，所以低温及含湿量低时抗冲击强度较低，使其用途受到很大限制。
随着市场经济的发展和竞争日趋激烈，在对材料性能、价格要求越来越高的状况下，与单一聚合物相比，聚合物合金、复合材料更能适应高性能的要求。
近年来，国内外PA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PA塑料的冲击性、热变形性、力学性能、阻燃性及成型加工性能。
填充增强改性PA改性中最常用的方法是填充增强，PA主要的增强剂包括玻纤、玻璃微珠、碳纤维和石墨纤维、金属粉末（铝、铁、青铜、锌、铜）、二氧化硅、硅酸盐和液晶聚合物（LCP）等。
其中最常用的增强剂是玻纤，这是因为PA熔体粘度较低，且玻纤与PA亲合性好，当填加较多的玻纤时，仍能保持在良好的加工粘度范围内，且增强效果显著。
在PA6树脂中加入相应的增强剂,不仅可以保持PA6树脂的耐化学性、加工性等固有优点,而且力学性能、耐热性会有大幅度提高,尺寸稳定性等也有明显改善。
PA6中添加芳纶纤维后，具有高强度、高韧性和高耐磨性(低摩擦系数、低磨耗率),耐冲击性能比玻纤和碳纤增强PA6有显著提高。
其主要性能如表1所示。
Allied Signal塑料公司研制开发出CapRonD8272和D8274两个玻璃纤维增强PA6新品级,该两个品级分别含有12%和30%的玻璃纤维,可在160℃高温下使用,用于制作空气管道、支管、油箱等汽车盖下零部件。
改性尼龙塑料主要改性技术手段
改性尼龙塑料主要改性技术手段衡水金轮网销部讯：在通用尼龙塑料的基础上，通过物理、化学、机械等方式，经过填充、共混、增强等手段，改善尼龙塑料的性能，对强度、抗冲击性、阻燃性等机械性能得到改善和提高，使得塑料能适用在更多的环境条件。
那么改性尼龙塑料有哪些改性技术手段呢？在改性手段上有物理改性和化学改性。
物理改性是不发生化学反应，主要是物理混合过程。
化学改性是在聚合物分子链上通过化学方法进行嵌段共聚、接枝共聚、交联与降解等反应，或者引入新的官能团而形成特定功能的高分子材料，主要的改性技术手段主要有：增强、增韧、填充、阻燃、耐候、合金。
①增强通过添加玻璃纤维、碳纤维等纤维状物质，与尼龙树脂经过双螺杆挤出机充分混炼挤出，能够明显改善材料的刚性强度和硬度。
尼龙树脂本身具有很多固有的物理性能、化学性能和加工性能，经过挤出机混炼后，可以起到树脂的力学或其他性能，而树脂对材料可以起到粘合和传递载荷的作用。
②增韧有很多的材料韧性不足，可以通过加热韧性较好的材料或者超细无机材料，增加韧性和耐低温性能。
常使用的增韧剂有马来酸酐POE、EPDM（三元乙丙橡胶），可以降低改性尼龙硬化后的脆性，提高冲击强度和伸长率。
③填充通过给尼龙加入矿物粉末，改善材料的刚性、硬度、耐热性等性能，常使用的填充剂有活性碳酸钙、云母、滑石粉，提高加工性能，降低成本。
④阻燃尼龙本身属于HB阻燃，在UL94中级别较低，在很多使用环境电子电器、汽车行业等对阻燃性要求较高，往往通过物理添加阻燃剂来获得阻燃性，阻燃剂添加的多少与阻燃性有直接的关系。
常使用的阻燃剂有含卤阻燃剂和无卤阻燃剂两种，无卤阻燃剂更先进更环保一些，更受到大家的喜爱。
⑤耐候尼龙在低温下的耐寒能力是比较差的，和塑料一样固有一些低温脆性，使材料在低温下变脆。
耐候性是指塑料制品因受到阳光照射、温度变化、风吹雨打等外界条件的影响，而出现褪色、变色、龟裂、粉化和强度下降等一系列老化现象，其中紫外线是促进老化的关键因素。
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。
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。
一种尼龙12玻纤增强改性
一种尼龙12玻纤增强改性1. 引言尼龙12是一种常见的尼龙材料，具有优异的物理和化学性能。
然而，在某些应用中，尼龙12的性能可能还不足以满足需求。
为了提高尼龙12的性能，一种常见的方法是通过添加玻纤进行增强改性。
本文将介绍一种尼龙12玻纤增强改性的方法，并探讨其对材料性能的影响。
2. 尼龙12玻纤增强改性的原理尼龙12玻纤增强改性的原理是通过在尼龙12基体中加入玻纤来增加材料的强度、刚度和耐热性。
玻纤具有高强度和刚度，并且耐高温，因此可以显著改善尼龙12的性能。
3. 材料制备方法尼龙12玻纤增强改性的制备方法通常包括以下几个步骤：1.准备尼龙12基体：将尼龙12颗粒加热熔融，并将其注塑成所需形状的基体。
2.准备玻纤增强剂：将玻纤进行处理，例如表面处理、涂覆或改性，以提高其与尼龙12基体的粘附性。
3.混合尼龙12基体和玻纤：将经过处理的玻纤与熔融的尼龙12基体混合，并进行充分搅拌，使玻纤均匀分散在基体中。
4.成型和热固化：将混合物注塑成所需形状，并在一定温度下进行热固化，使玻纤与尼龙12基体结合并形成具有增强性能的复合材料。
4. 尼龙12玻纤增强改性的影响尼龙12玻纤增强改性可以显著改善材料的性能。
以下是常见影响：•强度和刚度提升：玻纤增强可以提高材料的强度和刚度，使其具有更好的载荷传递能力。
•耐热性提高：玻纤具有较高的耐热性，通过添加玻纤可以提高尼龙12的耐热性，使其适用于高温环境。
•抗冲击性改善：由于玻纤的高刚度和强度，尼龙12玻纤增强改性后的材料具有更好的抗冲击性能。
•尺寸稳定性提升：玻纤增强可以减少尼龙12的收缩率，提高材料的尺寸稳定性。
•降低蠕变率：玻纤增强还可以减少尼龙12的蠕变率，使其在长期加载下保持较好的性能。
5. 应用领域尼龙12玻纤增强改性的材料适用于许多领域，包括但不限于：•汽车工业：用于汽车零部件的制造，如发动机罩、车身结构等。
•电子行业：用于电子设备的外壳、支架等部件。
•工业设备：用于制造机械设备的支架、齿轮等。
尼龙的改性配方
尼龙的改性配方？上述成分混合，挤出或注射成型，拉伸强度为74MPa,缺口冲击强度为0. 05kJ/m, 100℃下吸水率为0. 58% ，具有良好的机械强度和耐热性。
上述混合物用于挤出注射各种包装容器，有良好的低温抗冲击强度和良好的阻气性。
上述混合物造粒，注塑成制品，冲击强度为0.18kJ/m具有良好的耐汽油性。
上述配方可以提高硬度、柔软性和抗磨能力，降低吸水率，使之<1%。
事先把石蜡和增容剂混合好，再加入尼龙中去。
上述成分混合造粒，可用于注塑成型。
上述成分混合均匀，在100份重的上述组分混合物粉末中，添加7~40份重的青铜粉，空心玻璃微珠1~20份重，玻璃纤维或云母粉5~20份重，聚四氟乙烯（或PE)5~20份重，再加入适量的二硫化钼、石墨粉、炭黑，烘干装入金属模具中压制成型，在150~ 270℃温度下20~40min烧结成型，冷却后整理加工，浸油而成制品。
尼龙6玻纤增强磷氮阻燃剂产品说明书一、产品特点：1、外观：白色粉末状磷氮系膨胀型阻燃剂2、环保无卤，符合欧盟ROSH标准3、热稳定性高，分解温度大于300摄氏度，满足PA6加工工艺的要求4、阻燃效果好，以PA6 80份，阻燃剂20-25份，润滑剂EBS（乙二撑双硬脂酸酰胺）0.3份，抗氧剂0.5份，二甲基硅油0.5份，再另外添加玻纤25-30%，可以达到UL94 V-0级。
5、应用建议：(1)开包后建议尽快使用，否则建议使用前120摄氏度烘2小时(2)建议加工前预干燥树脂，使树脂中含水率低于0.5%防止树脂因高温水解而变色(3)建议中段加入阻燃剂，以尽量排出树脂中的水分PA6玻纤增强无卤阻燃剂XL-PA01发布时间：2010-12-08 来源：访问233次PA6玻纤增强无卤阻燃剂XL-PA01一、产品特点：1、本产品为白色粉末状膦氮系阻燃剂，氮磷含量高P≥20%2、环保无卤，符合欧盟ROSH标准，3、热稳定性高，完全满足PA66、PA6的成形加工温度要求，4、阻燃效果优异，添加玻纤20-30%, XL-PA01(%) 18-25份，可轻松达到UL94 V-0级(1.6mm)，通过GWIT 775/2mm，具有CTl值(相比起痕指数)约600V的良好电学性能。
2024年共聚尼龙及改性共聚尼龙(PA)市场前景分析
共聚尼龙及改性共聚尼龙（PA）市场前景分析共聚尼龙及改性共聚尼龙（PA）是一种重要的工程塑料，在各个领域得到广泛应用。
本文将对共聚尼龙及改性共聚尼龙的市场前景进行分析。
1. 市场概述共聚尼龙是一种聚合物材料，具有优异的力学性能、耐化学品腐蚀性能和耐热性能。
它在汽车、电子、航空航天等领域有着广泛的应用。
改性共聚尼龙是在共聚尼龙的基础上添加其他功能性材料进行改性，使其性能得到进一步提升。
2. 市场需求分析2.1 汽车行业共聚尼龙在汽车行业中的应用正在不断扩大。
由于其轻量化、高强度和优异的耐热性能，共聚尼龙可以用于制造汽车零部件，如发动机盖、座椅框架和传动系统组件等。
随着电动汽车的兴起，对共聚尼龙的需求有望进一步增长。
2.2 电子行业共聚尼龙在电子行业中有广泛的应用，如电子设备的外壳、连接器和绝缘材料等。
随着电子产品的不断更新换代，对共聚尼龙的需求也在增加。
2.3 航空航天行业共聚尼龙在航空航天行业中的应用非常重要。
由于其优异的抗冲击性能和耐热性能，共聚尼龙可用于制造飞机零部件，如舱壁、座椅、机翼等。
3. 市场竞争分析共聚尼龙市场高度竞争，存在许多龙头企业和中小型生产商。
一些知名的共聚尼龙制造商包括阿科玛、杜邦和巴斯夫等。
在全球范围内，这些企业都在不断改进产品的性能和质量，以满足市场需求。
4. 市场发展趋势4.1 绿色环保近年来，环保意识的提高使得绿色共聚尼龙的需求逐渐增长。
绿色共聚尼龙是一种可再生塑料，具有较低的碳足迹和环境影响。
4.2 新应用领域共聚尼龙的应用领域正在不断扩展。
例如，在3D打印领域，共聚尼龙的应用潜力巨大。
随着技术的进步，共聚尼龙的新型应用将不断涌现。
5. 市场风险与挑战共聚尼龙市场面临一些风险和挑战。
首先，原材料成本的波动可能对市场造成不利影响。
其次，技术进步和竞争加剧可能使一些企业面临市场份额的丧失。
6. 市场前景展望共聚尼龙及改性共聚尼龙市场的前景看好。
随着各个行业对高性能材料需求的增加，共聚尼龙的市场规模有望持续扩大。
透明尼龙是怎么改性得到的？
透明尼龙是怎么改性得到的？由于高分子主链具备一定的规整性，尼龙是半结晶聚合物，大多数呈现白色半透明外观，像PA6是微黄半透明外观，PA66是白色半透明外观，PA610是奶白色半透明外观等等，透光率在50-80%之间。
后来由于汽车工业和电子工业的快速发展，尼龙的透明性不好限制了它在某些方面的使用，比如汽车油杯、熔断器盖、排气管连接器、计量仪表等器件。
于是在1960年，诺贝尔炸药公司（Dynamit Nobel）率先研制出了透明尼龙，其透光率可达到90%。
赢创在1988年收购了诺贝尔火药公司化学品部，从而获得了透明尼龙的技术，后面发展为Trogamid T系列。
随后日本、美国、瑞士等也相继进行开发。
发展到今天，透明尼龙的品种已多种多样。
那么，透明尼龙是怎么改性得到的呢？尼龙的透明改性手段可主要概括为物理法和化学法两种。
物理法是加入成核剂，使其晶粒尺寸减小到可见光波长范围，得到微晶态透明尼龙。
化学法是引入含侧基或环结构的单体，破坏分子链规整性，得到非晶态透明尼龙。
物理法兼顾了综合性能和透明性，代表产品有赢创Trogamid CX 系列，其组成是PA12，属于微晶性聚合物，一方面由于微晶结构带来的抗应力开裂等良好力学性能，另一方面又不会不透明，透光率达到91%。
图 PA12结构式化学法则以综合性能降低换取了透明性，代表产品有杜邦公司的Zytel 330和Selar PA-3426，还有艾曼斯的Grilamid TR 55 等等。
由于环状结构或侧链结构的单体选择较多，因此几乎每个牌号的透明尼龙组成都不尽相同，这里举例最常见、最大量的透明尼龙组成——PA TMDT（TMD为2，2，4和2，4，4-三甲基己二胺的混合物，T为对苯二甲酸），赢创的Trogamid T组成便是这两个单体。
图 PA-TMDT结构式透明尼龙的透光率可达90%以上，透明度接近PMMA，还比PC 好。
更重要的是，它还具有良好的拉伸强度、耐冲击强度、刚性、耐磨性、耐化学性、表面硬度等性能。
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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。
顾书英等[1]用熔融接枝法制备了马来酸酐改性聚丙烯(PP-g-MAH),研究了引发剂用量对接枝过程的影响及改性 PP 与 PA 66共混物的性能。
结果表明:改性 PP 与 PA 66的相容性很好,从而大大提高了PA66的冲击强度,降低了PA66的吸水性,所以用PP-g-MAH改性PA 66可以得到综合性能优良的聚合物合金。
明山[2]系统地研究了尼龙6与化学改性 PP 共混物的改性工艺、组成与性能的关系。
实验结果表明,马来酸酐接枝改性 PP 对尼龙6有较好的改性作用,其中接枝率2 3%的改性PP 改性作用最好。
在尼龙6中加入改性 PP 后,冲击强度得到提高,吸湿性大大降低。
当尼龙6与改性PP 共混比在60∶40～80∶20之间时,可获得综合性能优异的共混材料。
特别重要的是在共混物中含30%左右改性ＰＰ时,可获得超韧性材料。
绍华等[3]采用聚烯烃(PO)与马来酸酐接枝物(PO-g-MAH)作为相容剂,讨论了PO-g-MAH对PO/PA及PO/ PO-g-MAH/PA6体系的物理机械性能的影响。
结果表明,相容剂对PO/PA6共混体系具有较好的增容作用,提高冲击强度、降低了吸水性、促进分散相细化、提高了界面的键合力、增加了PA6基体的粘度,改善了PA6的加工性。
TEM和SEM对共混体系的形态分析发现,PO接枝物改善了PO在PA中的分散相,分散均匀性提高,界面厚度增加,粘附性变高。
目前PA/PP共混体系主要采用PP与马来酸酐的接枝共聚物(PO-g-MAH)来实现增容,但是近些年的研究发现, PO-g-MAH增容体系的韧性大多低于纯的PA,而PA/ PP-g-MAH体系的冲击强度都高于纯PA,近期PA/ PP合金的研究主要集中在相容剂研究上。
衣康酸接枝PP增容的PA/ PP合金在适宜配比下,其冲击韧性高于纯PA。
由于马来酸酐的毒性较大,沸点较低(202℃)且易升华,熔融接枝时易挥发,损伤人的眼睛等器官,造成操作困难,使得ＭＡＨ的应用存在一定的局限性。
所以,寻找合适的相容剂是尼龙合金乃至聚合物合金制备的一个瓶颈问题,共混体系中相容性的改善则可明显地使材料获得更优异的综合性能。
1.1.2 尼龙与弹性体共混改性翠兰[4]采用马来酸酐熔融接枝低密度聚乙烯(LDPE)和乙丙橡胶(EPR),然后再与PA66进行共混的改性方法,着重研究了工艺配方及影响冲击强度的因素。
解决了PE/EPR与PA66相容性差的问题,继而大幅度地提高了PA66的冲击强度。
当共混物中EPR-g-MAH为9%,PE-g-MAH为30%时,共混材料的冲击强度是PA66的335倍,得到韧性较高的PA66/(PE/EPR)-g-MAH共混材料,提高了制品的综合性能,降低了成本,扩大了应用围。
Wllis等人还采用了(乙烯/甲基丙烯酸/丙烯酸丁酯)共聚物对PA66/PP共混体系增容,也有一定的增容效果[5]。
Holsti 等人用SEBS-g-MA 为PA/PP增容剂也有一定的效果[6]。
熊茂林等[7]以甲基丙烯酸缩水甘油酯为接枝单体、过氧化二异丙苯为引发剂对三元乙丙橡胶(EPDM)进行熔融接枝。
用FTIR仪对接枝产物进行了表征,分析测试了共混硫化胶的力学性能和微观结构。
结果表明,随着共混体系中接枝EPDM用量的增加,EPDM与尼龙树脂的相容性不断改善,尼龙颗粒作为分散相在EPDM中分散得更加均匀和细致化,共混硫化胶的力学性能得到进一步提高。
尼龙树脂原位生成的短纤维可明显提高共混硫化胶的撕裂强度,同时使其保持了弹性体伸长率高的特性[8]。
1.1.3 尼龙与工程塑料的共混改性1.1.3.1 PA/ABSPA6与ABS是不相容的体系,为了改善其相容性,可用接枝法将MAH接枝在ABS上,制得带有羧酸官能团的接枝共聚物(ABS-g-MAH),然后将ABS-g-MAH加入PA6/ABS中,或直接加入到PA6中,或加入第三组分,如苯乙烯马来酸酐共聚物(SMAH)、线性环氧树脂(Bendfaste)等作相容剂。
选择合适的橡胶相的ABS[9]是增加PA6韧性的关键,一般宜用橡胶含量高、苯乙烯含量低的品种。
清华大学[10]研制的PA/ABS-g-MAH 弹性体M-g-MAH体系在常温下冲击强度超过900J/m,干态时冲击强度达到700 J/m。
尼龙 6与ABS的另一种重要增容剂是苯乙烯一马来酸酐无规共聚物(SMA),添加SMA后的尼龙 6/ABS合金冲击强度可达1140 J/m [11]。
1.1.3.2 PA/UHMWPE工业大学中科院应化所[12]共同对PA6/UHMWPE -g-MAH共混物进行研究,发现在熔融共混过程中,PA6和HDPE-g-MAH发生化学反应,生成的接枝共聚物对PA6/UHMWPE系有增容作用,共混物的分散性和界面形态以及力学性能明显改善。
DSC分析表明,HDPE-g-MAH使两相间的相互作用增强,对两组分的熔融结晶产生较大的影响, SEM分析表明,相容剂使UHMWPE 分散相颗粒尺寸明显减小(约为2～4μm),较均匀地分散在基体中。
1.1.4 IPN尼龙合金利用IPN技术制备的尼龙与有机硅的掺混物,是在尼龙熔融成型中与有机硅发生交联反应,尼龙的结晶相网与有机硅的交联网形成相互贯穿的网络。
这类掺混物的吸水性、尺寸稳定性和耐摩擦性可提高[13]。
以尼龙 66和尼龙 12为主的IPN尼龙,比一般尼龙合金具有更高的冲击韧性和耐热性。
一种商品名为Rimplaste的超高分子量的有机硅尼龙合金,此合金吸水率低,尺寸稳定性好,耐磨性优良,而且还可以加入玻纤或其他的热塑性塑料如聚四氟乙烯进一步提高其耐磨性。
大日本油墨化学公司研制生产了PIC-PPS-PN系列产品,具有140～170℃的长期耐热性能、较好的刚性和成本低的特点。
涂开熙等人[14]利用接枝反应制成的带官能团的接枝GP作相容剂,使PPS与PA66的共混物综合性能有了提高,特别是缺口冲击强度提高幅度更大,还使ＰＡ 66的吸水率大大下降,且具有很好的耐磨性。
1.1.5 各种尼龙之间的共混改性为了获得高性能价格比的材料,拓宽尼龙材料用途,不同的尼龙品种之间可以通过共混平衡性能。
PA46为高极性胺基基团,其结构分子链相互缠结,与PA66相近。
其冲击强度高、刚性高、耐疲劳、耐磨耗,润滑性好,单位强度可与金属相当。
吸水率低于PA6、PA66,因而尺寸稳定性好,制品精度高[15]。
日本合成橡胶公司将质量比为80:20的PA46与PA6进行共混,冲击强度可高达100 J/m [16]。
PA11和PA12是由单一长链单体缩聚而成的高聚物,其韧性极高,常温下缺口冲击不断。
PA11分子中甲基链较长,具有优良的物理力学性能、优异的尺寸稳定性、良好的绝缘性、较强的可塑性。
为了增加PA11/PA6共混物中两相的相容性,提高其力学性能,实验[17]采用添加树形分子作为相容剂。
结果发现,共混物的拉伸强度和断裂伸长率的大幅度提高,缺口冲击强度有所提高,添加量为0 25%时可达最大值,并随着树形分子含量的进一步提高,缺口冲击强度尚有提高的趋势。
目前国有关各种尼龙之间共混的研究不是很多,我们应在这方面给予更多的关注[18]。
1.2 填充改性尼龙采用矿物质、各种纤维等无机物掺混以及纳米技术对塑料改性是目前的一种有效手段。
虽然无机物对PA增韧的效果可能不如用弹性体增韧的效果好,但其在改善PA韧性的同时也改善PA的拉伸强度。
1.2.1 纤维及颗粒增强尼龙碳纤维(CF)具有质轻,拉伸强度高,耐腐蚀等特点。
碳纤维增强PA6复合材料具有更优异的综合性能,因而碳纤维增强尼龙材料近些年发展很快。
碳纤维的加入将影响PA6的结晶行为[19]。
对高含量玻璃纤维PA6复合材料结晶动力学的研究表明,AvrMi指数ｎ值强烈依赖于结晶温度,而纯PA6的ｎ值基本不随结晶温度变化而变化。
化学工业公司研究院[11]将处理的碳纤维与PA66共混,制得PA66/CF共混物。
当CF含量为20%(质量份)时,PA66的冲击强度和拉伸强度都提高2倍,硬度提高1倍以上。
王庭慰等[20]采用硅烷类偶联剂和白油处理云母,填充在尼龙6中表现出良好的力学性能。
通过对偶联剂种类、用量、云母细度,用量和填料种类等变量的研究,发现改性尼龙力学性能的变化规律。
通过4种不同偶联剂对云母的作用,表明硅烷类偶联剂的偶联效果最佳,当云母填充含量为20%时,改性PA6具有较好的力学性能,增强后PA6的拉伸强度提高20%,弯曲强度也有所改善,热变形温度得到明显提高。