關于尼龍66的改性研究大家來了解一下
發(fā)布時間:
2021-09-02 14:29
關于尼龍66的改性研究大家來了解一下。
在PA66樹脂中加入纖維增強材料,既能保持PA66樹脂的耐化學性和加工性能,又能大幅度提高力學性能和耐熱性,尺寸穩(wěn)定性明顯提高。
由于玻璃纖維(GF)的比強度和楊氏模量比PA66大10-20倍,線膨脹系數約為PA66的1/20,吸水率接近于零,具有耐熱性和耐化學性好的特點。增強劑E-玻璃纖維(GF)具有良好的力學性能,單絲強度可達3500N/mm2,彈性模量可達73000N/mm2,適用于工程增強材料。首先對玻璃纖維表面進行硅烷偶聯劑處理,否則玻璃纖維與尼龍的界面結合能小,容易從尼龍基體中拔出。偶聯劑與增強材料和基體樹脂表面的一些基團反應,形成界面層,用于在它們之間傳遞應力,從而增強玻璃纖維和尼龍66之間的結合強度。研究表明,玻璃纖維含量為30%時,玻璃纖維增強尼龍66復合材料的缺口沖擊強度達到最大。當含量為15%時,缺口沖擊強度達到最小值。有必要將玻璃纖維含量控制在30%附近,使材料的缺口和非缺口沖擊強度達到理想值,其拉伸強度也很高。
如果在增強的基礎上進行進一步的增韌改性,尼龍66復合材料的綜合性能將大大提高。如果在PA66/GF中加入一定量的增韌劑POE,可以保證復合材料具有更好的力學性能和更高的沖擊韌性。我國對GF增強PA66的研究非?;钴S,增強PA66中的GF含量逐漸增加。國外對高GF含量PA66的研究很多,開發(fā)的高GF含量PA66材料剛性高、吸水率低,熱變形溫度和尺寸穩(wěn)定性也有顯著提高。
國內對高GF含量PA66材料的研究較少。但也有好的結果。然而,由于玻璃纖維的纖維厚、脆性大的特點,其增強塑料在加工和使用中存在著不可克服的缺點。表現在以下幾個方面:(1)玻璃纖維在注塑過程中對模具澆口和流道磨損嚴重,大大縮短了模具的使用壽命;注射成型過程中,玻璃纖維流動性差,難以在復雜模具中均勻分布,從而在產品中形成機械強度較低的纖維貧乏區(qū)域;玻璃纖維增強塑料制成的運動部件,由于玻璃纖維的脆性,容易產生疲勞開裂:玻璃纖維增強塑料制品表面光潔度差。后三種缺陷對于玻璃纖維增強尼龍來說尤為突出,因為它經常被用作受力和運動部件。
除玻璃纖維外,還可選用碳纖維(CF)、鈦酸鉀晶須等增強材料。研究表明,碳纖維對尼龍66的增強增韌效果明顯優(yōu)于玻璃纖維,即PA66/GF/P OEPA66/CF。
PA66/GF,因為碳纖維是比玻璃纖維更堅硬的材料。碳纖維與PA66基體復合后,可以利用碳纖維的高強度來承受應力,利用基體的塑性及其與纖維的附著力來傳遞應力。鈦酸鉀晶須是一種新型針狀短纖維,是新一代高性能復合材料增強劑。經過改性劑處理的鈦酸鉀晶須與尼龍66復合后,會形成彈性界面層。當微裂紋從基體擴展到晶須表面時,擴展速率會突然降低,并發(fā)生偏轉。這種偏轉將增加材料的能量消耗,并阻止微裂紋擴展。
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