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POE和EPDM增韧尼龙6的配方研究

发布日期:2021/4/22 16:50:16 访问次数:172

PA6是一种通用的工程塑料,因其本身具有较高的拉伸强度、冲击强度、良好的耐磨性和耐腐蚀性、自润滑性等优点,被广泛应用于机械、汽车、电器、铁路等行业。
但又由于自身吸水性大,低温冲击强度低以及吸水后变形等缺点,使用又受到了一定的限制。因此PA6的改性研究已成为改性料研究领域的一个重要课题。
我们根据多年的经验,就接枝POE及接枝EPDM两种增韧剂对PA6增韧料各种性能的影响作了分析研究。
 
结果讨论:
1、增韧剂对PA6常温冲击性能的影响
PA6改性主要解决两个问题:一是吸水性的降低;二是冲击强度的提高。对于吸水性而言,各种改性剂的加入都会改善PA6的吸水性。问题研究的重点应放在PA6冲击性能的研究上。
由于PA6是极性聚合物,而POE和EPDM是非极性聚合物,二者的相容性是关键问题。接枝后的POE由于和PA6的相容性好,冲击强度成倍的增加;而没接枝的POE由于和PA6的相容性不好,其冲击强度几乎不增加。
除了接枝POE对PA6增韧料的冲击性能有增加外,接枝EPDM对PA6增韧料冲击的影响更加明显。接枝EPDM由于自身冲击性能优越,因而对PA6增韧料冲击性能的影响明显优于接枝POE。
对于尼龙6增韧料、其自身的水分含量对尼龙6增韧料冲击性能也有一定影响。含有水分的尼龙6增韧料比干态(不含水分)的尼龙6增韧料冲击强度高。   
 
2、不同粘度PA6随增韧剂含量变化时其冲击性能的变化
PA6自身的粘度大小对PA6增韧料冲击性能的影响很大。不同粘度PA6随增韧剂含量变化时其冲击强度的变化。当PA6相对粘度为2。4时和相对粘度为2。8的PA6相比、在相同的增韧剂含量下,其PA6增韧料冲击强度提高的更多,可生产出理想的超韧级PA6。这主要是由于粘度低的PA6其官能团相对增加,与接枝增韧剂的相溶性更好所至。  
 
3、增韧剂对PA6增韧料低温冲击性能的影响
改善PA6低温冲击性是PA6增韧料研究的重要问题。我们做了两种增韧剂接枝EPDM和接枝POE。在-20℃时对PA6增韧料冲击性能的影响。研究表明在相同增韧剂含量下,对PA6增韧料低温冲击性能的提高、 接枝EPDM优于接枝POE。
试验证明增韧剂对PA6增韧料的影响在常温和低温下是不一样的。如在常温下、当增韧剂含量超过25%时、继续加入增韧剂PA6增韧料的冲击强度检测值的增加并不明显。但在低温情况下就不是这样、 当增韧剂含量超过25%时、继续加入增韧剂、PA6增韧料的冲击强度仍然明显增加。
 
4、增韧剂对PA6增韧料吸水性的影响
由于PA6是一种极性聚合物,因此它的吸水性较大,一般在3%----4%之间。加入改性剂后吸水性会明显下降,大约是原来的30%----50%。这是因为增韧剂一般为非极性聚合物,自身吸水性很小,从而降低了PA6极性基团与水的作用,最终导致PA6增韧料吸水率的下降。
 
5、PA6增韧料的物理机械性能性能
根据以上试验数据,我们设计2个PA6增韧料的配方,并做了力学性能的检测,结果表明增韧PA6的冲击性能得到了很大的改善,两种料其冲击强度较纯PA6增加了近10倍,进一步扩大了PA6的使用范围、但其相应的拉伸和弯曲性能有所下降;热变形温度也相应降低。
从试验中我们还发现接枝增韧剂的接枝率对产品性能的影响也很大,接枝率一般控制在1%左右,否则产品质量会受到很大影响。
此外,加工工艺对产品性能也有一定的影响,如PA6的干燥情况、螺杆转速、挤出温度、挤出产量等、特别是增韧剂在PA6中的分散程度非常重要、直接影响PA6增韧料的各种性能。
 
结论
1、通过增加接枝增韧剂可以明显改善PA6的吸水性和冲击性能;
2、从吸水率考虑接枝POE效果较好;
3、从冲击性能考虑使用接枝EPDM较接枝POE效果好。
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