汽车用增韧尼龙6的热氧老化研究
尼龙老化机理
注：本网转载内容均注明出处，转载是出于传递更多信息之目的，并不意味着尼龙老化的机理中国聚酯网时间：2007-11-16 8:58:53 阅读次数：713 推荐：中国化纤网工程塑料网繁体简体在加工和使用过程中，由于热、紫外线、氧及大气中的湿气等因素而引起老化。
尼龙在成型温度附近(>170℃)发生一系列的热解反应，生成水、CO2, CO、烃与少量环戊酮等。
一般认为发生了如下的反应:1、交联反应jl.jpg2、降解反应jj.jpg由于C-N键的键离能低(仅为275.88kJ/mol)，所以受热时首先使酰胺键发生断裂，生成环戊酮、CO和C02等。
此外，不仅酞胺键CO-NH可以断裂，CHZ-CO键亦可以断裂。
由于聚合物主链被切断，而引起分子量的降低，使制品各项性能下降，引起老化。
水是加速尼龙老化的一个因素，它可以引起酞胺键水解，接着引起脱除CO，反应:3.jpg氧是加速尼龙老化的重要因素，尼龙在空气中加热，其颜色迅速变黄，氧将引起尼龙的结构发生变化:4.jpg尼龙在光的作用下也将发生脆化、变黄。
这是由于尼龙对小于350nm的短波紫外线敏感，350nm紫外线对应的能量远比C-N , C-C键能大，易于将主链切断。
氧的存在，促使尼龙66光老化特别严重，生成双酮或双醛之类的二拨基化合物，它是尼龙变黄的中间生成物。
在光的作用下，尼龙断链的同时，也产生了交联。
综上所述，光、热、氧、水份是尼龙老化的主要因素，尼龙大分子链中的酞胺键和端基易于发生老化反应一降解和交联同时伴随发生。
汽车用增韧尼龙6的热氧老化研究发布日期: 2009-10-22 阅读: 1544 次字体:大中小双击鼠标滚屏随着世界能源形势的日益严峻，节能环保的要求已经深人到国民经济各个领域。
在汽车工业领域，以塑代钢、轻量化是汽车节能环保、减排的重要措施。
根据测算，汽车每降低1 kg的质量，每使用100 L汽油可以多行驶1 km。
工程塑料以其质轻、耐磨、耐腐蚀等优点，越来越多地应用于汽车零部件。
低温增韧尼龙6的制备与研究的开题报告
低温增韧尼龙6的制备与研究的开题报告【摘要】尼龙6因其优异的综合性能在工业领域得到了广泛的应用。
然而，尼龙6在低温下易受冲击破裂，限制了其在某些特定领域的应用。
为了解决这一问题，本研究探讨了低温增韧尼龙6的制备与研究，旨在开发出性能更加稳定的材料。
本研究采用了添加改性剂的方式制备低温增韧尼龙6。
首先，通过流变学测试选择了适宜的改性剂种类和添加量。
随后，采用熔融共混和挤出拉伸方法制备了改性后的尼龙6样品，并对其进行了力学性能测试和表征分析。
实验结果表明，添加适量的改性剂能显著改善尼龙6的低温性能。
改性后的尼龙6样品在低温下具有更高的韧性和强度，且断裂伸长率得到了显著的提高。
此外，改性后的材料表现出更好的耐磨性和耐热性能。
综合以上分析结果，本研究成功开发了一种性能优越的低温增韧尼龙6材料，为其在新能源、电力电子等领域的应用提供了有力的支持和保障。
【关键词】尼龙6；低温；增韧；改性剂；力学性能【Abstract】Nylon 6 has been widely used in industrial field because of its excellent comprehensive performance. However, nylon 6 is prone to impact fracture at low temperature, which limits its application in some specific fields. In order to solve this problem, this study explores the preparation and research of low temperature toughened nylon 6, aiming to develop more stable materials.In this study, modified additives were added to prepare low temperature toughened nylon 6. First, suitable types and amounts of modifying agents were selected through rheological tests. Then, modified nylon 6 samples were prepared by melt blending and extrusion stretching, and their mechanical properties and characterization were analyzed.The results showed that adding suitable amount of modifying agent could significantly improve the low temperature performance of nylon 6. The modified nylon 6 samples had higher toughness and strength at low temperature, and the fracture elongation was significantly improved. In addition, the modified material showed better wear resistance and heat resistance.In conclusion, this study successfully developed a superior low temperature toughened nylon 6 material, providing strong support and guarantee for its application in new energy, power electronics and other fields.【Keywords】Nylon 6; low temperature; toughening; modifying agent; mechanical properties。
尼龙6产业链的发展趋势调研分析
尼龙6产业链的发展趋势调研分析目录1. 内容概括 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 研究方法与数据来源 (5)2. 尼龙6产业链概况 (6)2.1 尼龙6的定义与特点 (7)2.2 尼龙6产业链结构 (8)2.3 尼龙6的应用领域 (10)3. 尼龙6产业链的发展现状 (11)3.1 全球尼龙6市场分析 (12)3.2 国内尼龙6市场分析 (13)3.3 产业链关键节点分析 (15)4. 尼龙6产业链的发展趋势 (17)4.1 技术进步趋势 (18)4.2 市场需求变化趋势 (20)4.3 竞争格局调整趋势 (21)4.4 政策环境影响趋势 (22)5. 尼龙6产业链发展的机遇与挑战 (23)5.1 国内外市场机遇 (25)5.2 产业链发展面临的挑战 (26)5.3 应对策略与建议 (26)6. 结论与建议 (27)6.1 研究结论 (29)6.2 政策建议 (30)6.3 未来展望 (31)1. 内容概括尼龙6（Polyamide 6，简称PA是一种广泛应用的合成聚合物，以其优良的机械强韧性和耐化学性而被应用于多种领域，包括纺织、工程塑料、汽车零部件、电子器件等领域。
在此背景下，本文旨在对尼龙6产业链的最新发展趋势进行系统性的调研与分析。
新一代的尼龙6生产技术如原位聚合、解决方案聚合和连续聚合等，正在替代传统的熔融聚合技术。
这些技术将着重于提高生产效率，以及改善产品性能。
随着国际对环境的关注日益增加，可循环使用和环保型尼龙6新产品成为趋势。
诸如生物基尼龙酶催化技术等可持续化的生产模式的开发与推广是研究的热点。
通过添加剂改性或共混改性，如引入高强度、耐冲击性能、阻燃性能等，增强尼龙6在更多环境下的实用性和功能性将成为产业方向。
特殊用途如3D打印材料、功能增强板的研发将会引导尼龙6产品在更多领域的应用。
随着技术进步和新市场的挖掘，尼龙6的应用领域正从传统市场逐渐扩展至新领域，如航空航天、医疗器械、智能穿戴设备等。
汽车热老化实验报告
汽车热老化实验报告1. 引言汽车是一种高精密机械设备，经过长时间的使用，各部件会因为高温环境而发生老化，甚至导致故障。
为了确保汽车的安全性和可靠性，在汽车生产领域中，热老化实验是一项重要的测试手段。
本报告旨在描述汽车热老化实验的目的、实验设计、测试过程和结果分析。
2. 实验目的本实验的目的是模拟汽车在高温环境下长时间运行时，各部件可能受到的热老化影响。
通过对汽车部件进行热老化实验，可以评估其使用寿命、性能变化以及可能存在的安全隐患。
同时，本实验还可以为汽车生产企业提供改进产品设计、选材和生产工艺的依据。
3. 实验设计为了模拟汽车长时间高温运行环境，本实验选择了高温恒温箱作为测试工具。
具体的实验设计如下：3.1 实验材料- 汽车部件样品：选择各种常见汽车部件样品，包括橡胶密封件、电器线束、塑料件等。
- 高温恒温箱：具备精确控温、恒温稳定性好的特点。
3.2 实验参数设定根据实际情况和经验，我们选择了一组合适的参数来进行实验：- 温度：设定为85，该温度可以较好地模拟汽车引擎运行时的高温环境。
- 时间：设定实验时间为1000小时，模拟汽车长时间运行的情况。
3.3 实验步骤1. 将汽车部件样品放置到高温恒温箱内。
2. 打开高温恒温箱，设定温度为85，并启动恒温功能。
3. 记录实验开始时间，并定期对样品进行观察和测试。
4. 进行1000小时长时间实验后，关闭高温恒温箱。
4. 实验过程根据上述设计，我们进行了一组汽车热老化实验。
在实验过程中，我们仔细观察了样品的变化，并记录了实验数据。
具体的实验过程如下：1. 开始实验后的前100小时，我们主要观察了样品的颜色、外观、形状等变化。
同时，我们对橡胶密封件进行了硬度测试，以评估其硬度变化情况。
2. 在实验进行过程中，我们每隔200小时对样品进行一次观察和测试。
我们重点关注了样品的强度、抗拉性能、粘度、电气性能等方面的变化。
3. 在实验结束时，我们对样品进行了最后一次全面的观察和测试，以评估其最终的性能和老化情况。
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。
尼龙老化的机理与解决方案
大家都知道，聚酰胺尼龙在光、热、氧、杂质条件下，容易发生降解。
聚酰胺易在热处理过程中发生氧化降解，从而降低相对分子质量，增加末端羧基含量，减少末端胺基含量及颜色发生变化。
这是因为聚酰胺中具有酰胺基团，它的离解能较低，分子链容易断裂，并且酰胺基团是生色基团，在紫外线下易引发聚合物的光降解；它具有较强的极性，易吸水，在高温下易发生水解，氨解和酸解，从而劣化了材料性能，导致材料的使用寿命缩短。
因此提高聚酰胺的稳定性问题一直为人们所关注，成为当前的研究热点。
尼龙的老化机理1.热氧老化高分子的热氧老化现象很普遍。
热和氧是影响聚酰胺老化降解的主要因素。
热氧老化过程中受到比如热、氧和杂质等许多因素的影响，使老化的行为和机理极为复杂。
在无氧条件下，聚酰胺还是相当稳定的，即使加热到170℃，强度也不会降低。
80℃以下，聚酰胺材料可以再空气中经受长时间的热作用，但加热到120℃以上时，强度就会迅速降低，且变化发脆。
2.光氧老化光照射（自然光、紫外光等）所引起的老化称为光氧老化。
光降解机理既有断链反应又有光化学和热过程的共同作用。
当波长小于340nm时，将发生直接的光裂解，酰胺键断开；当光波长大与340nm时，酰基生色团不再吸收光，主要是一些杂质和不规则的结构发生光反应，这时各种脂肪族尼龙的光引发没有差别；当光波长介于两者制件时（比如日光），酰基生色团与杂质和不规则的结构的光反应互相竞争，是一个双重的引发过程。
在光氧老化过程中，交联反应占主导地位，其凝胶含量和比浓粘度增加；复杂的氧化反应和材料的后期结晶使其力学强度有所升高，而冲击韧性下降。
3.应力老化应力的存在会引起材料物理化学结构的变化，影响其老化速度，从而引起其性能和使用寿命的变化。
应力作用使PA6在老化初期的蠕变急剧增加，并随着应力增大而增大，蠕变稳定时间增长。
其拉伸强度随老化时间延长先增大后下降，而断裂伸长率降至一稳定值。
单纯的应力老化对PA6的端基和分子量影响不大，其取向度和结晶度均随老化时间的延长或应力增大而升高，在一定程度上抑制了其氧化降解。
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。
尼龙老化机理
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尼龙在成型温度附近(>170℃)发生一系列的热解反应，生成水、CO2, CO、烃与少量环戊酮等。
一般认为发生了如下的反应:1、交联反应jl.jpg2、降解反应jj.jpg由于C-N键的键离能低(仅为275.88kJ/mol)，所以受热时首先使酰胺键发生断裂，生成环戊酮、CO和C02等。
此外，不仅酞胺键CO-NH可以断裂，CHZ-CO键亦可以断裂。
由于聚合物主链被切断，而引起分子量的降低，使制品各项性能下降，引起老化。
水是加速尼龙老化的一个因素，它可以引起酞胺键水解，接着引起脱除CO，反应:3.jpg氧是加速尼龙老化的重要因素，尼龙在空气中加热，其颜色迅速变黄，氧将引起尼龙的结构发生变化:4.jpg尼龙在光的作用下也将发生脆化、变黄。
这是由于尼龙对小于350nm的短波紫外线敏感，350nm紫外线对应的能量远比C-N , C-C键能大，易于将主链切断。
氧的存在，促使尼龙66光老化特别严重，生成双酮或双醛之类的二拨基化合物，它是尼龙变黄的中间生成物。
在光的作用下，尼龙断链的同时，也产生了交联。
综上所述，光、热、氧、水份是尼龙老化的主要因素，尼龙大分子链中的酞胺键和端基易于发生老化反应一降解和交联同时伴随发生。
汽车用增韧尼龙6的热氧老化研究发布日期: 2009-10-22 阅读: 1544 次字体:大中小双击鼠标滚屏随着世界能源形势的日益严峻，节能环保的要求已经深人到国民经济各个领域。
在汽车工业领域，以塑代钢、轻量化是汽车节能环保、减排的重要措施。
根据测算，汽车每降低1 kg的质量，每使用100 L汽油可以多行驶1 km。
工程塑料以其质轻、耐磨、耐腐蚀等优点，越来越多地应用于汽车零部件。
不同共混材料对尼龙6增韧改性的影响_刘竞业
829
166. 8
PA 6 B钠普橡胶 = 75 B25
45. 2
180
55. 8
1. 47
916
172. 3
PA 6 B接枝弹性体 B钠普橡胶 = 75 B10 B15
46. 7
175
56. 8
1. 49
978
172. 8
通过电镜观察, POE 在 PA6 中的分散较差, 主 要表现为粒径较大, 并且相界面比较清晰, 这说明相 界面作用力较小, 其韧性性能较差 ( 见图 1) 。本来 POE 结构中结晶的乙烯链节作为物 理交联点承受 载荷, 而非晶态的乙烯和辛烯长链为弹性提供了条 件, 但由于 PA6与 POE两相界面的不相容性大于动 力学结合的可能性, 最终形成亚微观区域内较大程 度的分离, 其结果更倾向于物理结合而非化学交联, 因而 POE的力学特点在共混结构中未得到充分的 体现 [ 6] 。
a. 标准条 = 5 Lm; b. 标准条 = 1 Lm
进一步分析表明, 由于纳普橡胶颗粒的线度为 纳米级, 即分散相平均粒径远小于接枝弹性体颗粒 线度, 且均匀分布, 从基体到分散相的应力传递优于 PA 6 /纳普橡胶共混物 [ 9] ; 同时与实验依据中空穴化 理论 [ 10-11] 的 / 多孔结构 0说吻合, 所以与相应的测量 参数所 对应 的力 学及热 学性 能大 大的 优于 PA 6/ POE 共混物的相应性能, 且比 PA6 /接枝弹性体共混 物的相应性能均有所提高。 2. 4 PA6 /接枝弹性体 /纳普橡胶共混
力状态下空穴化理论 / 多孔结构 0模型说给以了实验的 支持, 比 较分析了 不同共混材 料对尼 龙 6增韧 改性的 影响,
从一个方面指出了对 PA 6进行增韧改性的方向。
PA6在紫外光老化中的变色与结构变化
PA6在紫外光老化中的变色与结构变化龙俊元;李光吉;李超;王志【期刊名称】《塑料工业》【年(卷),期】2010(0)12【摘要】通过挤出共混法制备了添加不同耐紫外光助剂的尼龙6(PA6).考察了PA6试样在紫外光照射192 h后其黄色指数(YI)与红外光谱(FTIR-ATR)谱图的变化;分别研究了单独加入抗氧剂、紫外光吸收剂和紫外光稳定剂的PA6试样在紫外光老化过程中的变色行为;在此基础上,复配与优化了含有抗氧剂、紫外光吸收剂与紫外光稳定剂的耐紫外老化的PA6的稳定体系.结果表明:紫外光吸收剂与紫外光稳定剂能明显地延缓PA6的紫外光老化;由酚类抗氧剂/亚磷酸酯抗氧剂(质量比1/1)、紫外光吸收剂Tinuvin 234和紫外光稳定剂Tinuvin 123组成的稳定体系能产生协同效应,使PA6试样具有最佳的耐紫外老化变色性能.【总页数】5页(P47-51)【作者】龙俊元;李光吉;李超;王志【作者单位】华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640;华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640;华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640;宝利玛工程塑料有限公司,广东佛山528000【正文语种】中文【中图分类】TQ323.6;TQ314.24+5【相关文献】1.改性沥青紫外光老化性能变化研究 [J], 张杰2.紫外线致皮肤光老化治疗过程中Ⅰ型、Ⅲ型胶原的表达变化 [J], 史春艳;姚春丽3.UV-791对PA6抗紫外光老化和热氧稳定性的影响 [J], 付伟强;王锐;张辉;朱志国4.维生素C对紫外线诱导的光老化大鼠皮肤结构的影响 [J], 楼彩霞;高擎;孙侠;黄威;钟志勇;邝少松;葛亚中5.基于近红外光谱技术的紫外光老化落叶松木材表面材色变化的定性和定量研究[J], 符瑞云;符小慧;张文博;黎冬青;管成;张厚江因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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。
玻璃纤维增强尼龙复合材料的力学、耐油脂及耐渗透性能研究
[５－８]
ꎬ 遗
性能ꎬ 本文制备了一系列玻璃纤维增强尼龙材料ꎬ 并
性能进行了系统研究ꎮ
１ １ 主要原料
尼龙 ６: ＹＨ８００ꎬ 岳化化工股份有限公司ꎻ 尼龙
∗ 联系人 ｎｉｌｏｎｇｔａｎｇｕａｎ＠１２６ ｃｏｍ
作者简介: 王亮ꎬ 男ꎬ １９８７ 年生ꎬ 副总经理ꎬ 主要从事汽车零部件研究工作ꎮ
第 ４９ 卷第 １ 期
１０３
王 亮ꎬ 等: 玻璃纤维增强尼龙复合材料的力学、 耐油脂及耐渗透性能研究
６６: ＥＰＲ２７ꎬ 神 马 工 程 塑 料 有 限 责 任 公 司ꎻ 透 明 尼
龙: ＴＭ０１ꎬ 山东东辰工程塑料ꎻ 聚己二酰间苯二甲
胺 ( ＭＸＤ６) : ＹＨ － １４００ꎬ 上 海 泰 禾 化 工 有 限 公 司ꎻ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒꎻ Ｎｙｌｏｎꎻ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎻ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
尼龙 ( ＰＡ) 因其优异的综合性能被广泛用于汽
憾的是很少有涉及对尼龙材料耐渗透性和耐油脂性的
车、 航天航空、 通用机械、 电子电气、 仪器仪表、 家
研究ꎮ 在诸如汽车、 机械等领域需用到耐高温性能好
描量热仪对材料热焓值进行测试ꎬ 升温速率和降温速
率均选择 ２０ ℃ / ｍｉｎꎮ
１ ２ 仪器与设备
双螺杆挤出机: ＴＳＥ－３５ / ６００ －２２ －４４ꎬ 南京瑞亚
挤出机械制造有限公司ꎻ 电子天平: ＸＳ１０４ꎬ 梅特勒
－托利多国际有限公司ꎻ 游标卡尺: ０ ~ ２００ ｍｍꎬ 桂
林可 立 德 精 密 仪 器 有 限 公 司ꎻ 电 子 冲 击 试 验 机:
对其力学性能、 热氧老化性能、 耐油脂性能、 耐渗透ຫໍສະໝຸດ 尺寸发生变化ꎬ 进而影响使用ꎮ
尼龙6在热氧老化中的性能与结构变化_李兰艳
抗氧剂 1
抗氧剂 2
其他
编号
品种 用量 品种 用量 品种 用量
A1
-
-
-
-
-
-
A2 CuCl2 0.03 KI
0.3
-
-
A3 1010 0.3
-
-
-
-
A4 1098 0.3
-
-
-
-
A5 168 0.3
-
-
-
-
C0 217 0.3
-
-
-
-
C1 1206 0.3
-
-
-
-
B2 1098 0.15 168 0.15
1.5 性能测试及表征
黄色指数（YI）的测定与计算：黄色指数是在
标准C光源下，以氧化镁标准白板作基准，从试样对
红、绿、蓝三色光的反射率计算所得的表示黄色深
浅的一种量度。根据标准GB 2409—1980进行测试，
分别测得三个刺激值X 、Y和Z ，并使用公式（1）计
算被测试样的YI。公式（1）表达如下：
同作用会大大加快其老化进程。因此，对PA6采取 防老化措施是非常必要的。
根据PA6的热氧老化机理[1-3] ，能够在PA6的聚 合和加工这两个阶段采用一些措施，以改善其耐老 化性能。在聚合阶段，通过改进和优化聚合方法和 工艺，能够减少PA6分子链上不稳定结构的数量，如 双键含量、支链程度、不规则结构等，从而改善PA6 的稳定性。这种方式受到诸如原材料、设备、工艺 等多种因素的影响，成本高，见效慢。在PA6的成型 加工过程中，通过添加适宜的稳定剂进行改性，以 提高PA6对热、氧、紫外光等的稳定性。这一方法 的优点在于实用、简捷、有效，并且可以根据材料或
《湿热环境下CF-PA6复合材料力学性能退化及损伤破坏行为研究》范文
《湿热环境下CF-PA6复合材料力学性能退化及损伤破坏行为研究》篇一湿热环境下CF-PA6复合材料力学性能退化及损伤破坏行为研究摘要：本文着重研究了湿热环境下CF/PA6（碳纤维增强聚酰胺6）复合材料的力学性能退化及损伤破坏行为。
通过实验分析和理论计算，对材料在不同湿热条件下的性能变化、力学性能的退化规律及损伤破坏的机理进行了深入探讨。
本文的研究成果对于提高CF/PA6复合材料在复杂环境下的应用性能和延长其使用寿命具有重要的理论和实践意义。
一、引言随着现代工业的快速发展，CF/PA6复合材料因其优异的力学性能和良好的加工性能，在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到了广泛应用。
然而，在湿热环境下，复合材料的力学性能会受到不同程度的退化，其损伤破坏行为也变得更为复杂。
因此，研究湿热环境下CF/PA6复合材料的力学性能退化及损伤破坏行为，对于保障材料在实际应用中的性能稳定性和安全性具有重要意义。
二、材料与方法1. 材料制备与选择实验选用CF/PA6复合材料，碳纤维的添加能够显著提高材料的力学性能。
2. 实验方法采用力学性能测试、湿热环境模拟实验、微观结构观察和损伤破坏分析等方法，对CF/PA6复合材料在湿热环境下的力学性能退化和损伤破坏行为进行研究。
三、实验结果与分析1. 力学性能退化规律在湿热环境下，CF/PA6复合材料的拉伸强度、压缩强度和弯曲强度均出现了一定程度的退化。
随着湿热处理时间的延长，材料的力学性能呈现出明显的下降趋势。
其中，拉伸强度的退化最为显著。
2. 损伤破坏行为在湿热环境下，CF/PA6复合材料的损伤破坏行为主要表现为纤维与基体的分离、纤维断裂以及基体开裂等。
随着湿热的持续作用，材料的损伤逐渐累积，最终导致破坏。
通过对破坏后的材料进行微观结构观察，发现湿气在材料内部的渗透和扩散是导致材料性能退化和损伤破坏的重要原因。
3. 影响因素分析除了湿热环境外，材料的力学性能退化和损伤破坏还受到其他因素的影响，如纤维的种类、含量、分布以及基体的性质等。
无卤阻燃增强高流动性尼龙6的研究_宋克东
工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第42卷，第10期2014年10月V ol.42，No.10Oct. 201433doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2014.10.008无卤阻燃增强高流动性尼龙6的研究宋克东，胡天辉，邓程方，陈如意，黄安民，邓凯桓(株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲 412007)摘要：采用高流动性尼龙(PA)6为原料，制备了一系列玻璃纤维(GF)增强无卤阻燃PA6材料。
考察了材料配方和挤出工艺对改性材料阻燃性能、力学性能、热性能及熔体流动速率(MFR)的影响，并对其原因进行了分析。
结果表明，与普通PA6相比，高流动性PA6由于熔体黏度低、MFR 高，有利于无卤阻燃剂和GF 在基体材料内的混合和分散，因此在同样配方和工艺条件下，显示出更好的阻燃效果与更优的力学性能。
关键词：无卤阻燃；高流动性尼龙6；挤出工艺中图分类号：TQ323.6 文献标识码：A 文章编号：1001-3539(2014)10-0033-04Study on Halogen-Free Flame Retardant High-Flow Nylon 6Song Kedong ， Hu Tianhui ， Deng Chengfang ， Chen Ruyi ， Huang Anmin ， Deng Kaihuan(Zhuzhou Times New Material Technology Co.， Ltd .， Zhuzhou 412007， China)Abstract ：A series of halogen-free flame retardant nylon(PA) 6 composites reinforced by glass fiber were manufractured using high-flow PA6 as raw materials. The effects of material constituents and extrusion molding technique on the properties of PA6，including flame retardant properties ，mechanical properties and melt flow properties ，were investigated. The results show that compared with universal PA6，high-flow PA6 has low melt viscosity and high melt flow rate ，which favors the dispersion of glass fiber and halogen-free flame retardant in martrix. So high-flow PA6 basic composites have better flame retardant properties and mechanical properties.Keywords ：halogen-free flame retardants ；high flow nylon 6；extrusion molding technique高流动性尼龙(PA)是一种具有高熔体流动速率(MFR)、易加工成型、高强高韧的树脂材料，在汽车和电子零部件等领域拥有广阔的市场应用前景。
(整理)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。
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图 2 抗氧剂对增韧 PA6力学性能的影响
( 2 )老化性能 图 3、图 4分别为材料老化前后的拉伸强度和 冲击强度对比 。
图 1 POE2g2MAH含量对 PA6力学性能的影响
从图 1可以看出 ,随着增韧剂含量的增加 ,材料 的拉伸强度下降 ,而简支梁缺口冲击强度增加 ,说明 自制增韧剂 POE2g2MAH 对 PA6 有很好的增韧作 用 。为了兼顾材料的刚性和柔韧性 ,满足 PA6管件 制品的要求 ,选取 POE2g2MAH 质量分数 10%作为 抗热氧老化试验的基础配方 。
参考文献 [ 1 ] 付维舟. 尼龙在 汽车上 的应用 和发展 浅析 [ J ]. 当 代汽车 ,
1992, 31 ( 1) : 2 - 4. [ 2 ] 何伟 , 李振中 , 张文熊. 聚酰胺复合材料增强增韧研究进展
表 1 增韧 PA6试验配方
材料
1#
2#
3#
4#
PA6
100
95
90
85
PO E2g2MAH
0
5
10
15
表 2 抗热氧老化 PA6配方
材料
5#
6#
7#
8#
PA6
90
90
90
90
PO E2g2MAH
10
10
10
10
抗氧剂 1098
0. 5
0. 375
抗氧剂 1010
0. 375
抗氧剂 626
0. 125
比较不同的抗氧剂体系 ,可以发现抗老化效果 顺序为 :铜盐抗氧剂 > 1098 + 626 抗氧体系 > 1098 抗氧体系 > 1010 + 626抗氧体系 。
添加铜盐抗氧剂的体系在经过 24 h老化后其 各项力学性能不但没有降低 ,反而有所提高 。金属 离子在聚烯烃体系中是材料老化的催化剂 ,在 PA6 树脂体系中是高效的抗热氧老化助剂 ,铜盐抗氧剂 中的 Cun +一方面可以与 PA6分子形成络合物 ,起到 稳定 PA6分子链上氢原子的作用 ,并且铜盐可以将 PA6树脂在热氧老化过程中产生的氢过氧化物催化 分解为非自由基产物 ,从而抑制活性自由基链反应 的进行 ,避免高分子链断裂 。在分解氢过氧化物的 过程中 , Cun +主要起催化作用 ,本身的消耗不多 ,所 以其在 PA6树脂体系中的抗热氧老化效率很高 [ 9 ] 。
收稿日期 : 2009206215
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72
工程塑料应用
2009年 ,第 37卷 ,第 9期
摘要 分别研究了马来酸酐接枝 (乙烯 /辛烯 )共聚物 ( POE) 、铜盐抗氧剂和受阻酚类抗氧剂 1010、1098及其与 亚磷酸酯类抗氧剂 626复配体系对增韧改性尼龙 ( PA ) 6 材料抗热氧老化性能的影响 ,研究了不同抗氧剂体系和热 老化时间对材料拉伸强度 、简支梁缺口冲击强度的影响 。结果表明 ,在增韧 PA6材料中添加合适的抗氧剂可以满足 材料在 160℃条件下热氧老化 24 h后力学性能保持率在 90%以上的要求 ,该材料可以应用于汽车燃油管路系统 。
0. 125
铜盐抗氧剂
0. 3
1. 4 性能测试 拉伸强度按 GB / T 1040 - 1992测试 , Ⅰ型试样 ; 简支梁缺口冲击强度按 GB / T 1043 - 1993 测
试 , Ⅰ型试样 , B 型缺口 ; 将需要老化的试样放置在鼓风式恒温干燥箱
中 ,设定恒温温度 160℃,分别进行 8、24、36 h的老 化 ,老化完成后取出 ,在室温环境下放置 16 h后进 行性能测试 。 2 结果与讨论 2. 1 POE2g2MAH对 PA6力学性能的影响
随着直喷发动机技术的发展 ,汽车燃油管路系 统的环境温度越来越高 ,发动机周边的零部件需长 时间在 120℃以上的温度下工作 ,这对在汽车发动 机周边应用的改性 PA 材料的抗热氧老化性能提出 了更高的要求 。
PA 材料由于其结构中含有的酰胺基团有较强 的极性 ,容易受到高温 、紫外线 、水分等环境因素的 影响 ,高分子链产生交联 、断链 、异构化等反应 ,导致 材料性能劣化 ,对 PA 材料进行抗热氧老化改性研 究是开发其适应汽车发展新要求的首要任务 。评价 PA 材料的抗热氧老化性能一般采用人工加速老化 方法 ,在试验设定的苛刻温度下 ,将改性 PA 材料置 于恒温热老化烘箱中老化一定时间 ,然后测试其各 项性能 ,可直观反映出 PA 材料的抗热氧老化性能 。 通过添加抗氧剂及共混改性可以提高 PA 材料的抗
热氧老化性能 [ 4 - 6 ] 。 汽车发动机燃油管路系统的管件既要求高温时
有足够的刚性 ,又要求低温时有足够的柔性 。笔者 制备了增韧 PA6材料 ,并通过添加抗氧剂改善其抗 热氧老化性能 ,对材料在 160℃的极端老化温度下 进行人工加速老化测试 。实践表明 ,材料可以满足 汽车用管件的要求 。 1 实验部分 1. 1 原材料
尼龙 6 ( PA6)材料由于其质轻 、耐磨 、强度高和 易成型加工等优点 ,很早就在汽车零部件上得到应 用 。增韧改性的 PA6 材料提高了断裂伸长率和冲 击强度 , 降 低 了 弯 曲 强 度 , 增 加 了 柔 韧 性 和 延 展 性 [ 2 - 3 ] ,而且其稳定的化学性能和方便的加工工艺 , 以及光滑的内外表面 ,可以减小流体流动时的阻力 , 使其与金属管路相比具有质轻 、耐腐蚀 、吸振 、易安 装等优势 。增韧改性 PA6 逐渐在汽车燃油管路中 得到应用 。
PA6:相对粘度为 2. 75,岳阳石化公司 ; 马来 酸 酐 接 枝 (乙 烯 /辛 烯 ) 共 聚 物 ( POE ) ( POE2g2MAH ) :接枝率为 0. 85,自制 ; 抗氧剂 1010:β( 3, 52二叔丁基 242羟基苯基 )丙 酸季戊四醇酯 ,台湾双键化工公司 ; 抗氧剂 626:双 ( 3, 52二叔丁基苯基 )季戊四醇 二亚磷酸酯 ,台湾双键化工公司 ; 抗氧剂 1098: N , N ′2双 [β(3, 52二叔丁基 242羟基 苯基 )丙酰 ] 21, 62己二胺 ,瑞士汽巴公司 ; 铜盐抗氧剂 :德国布吕格曼化工公司 。 1. 2 主要设备及仪器 同向平行双螺杆挤出机 : SHJ - 65型 ,南京广达 化工装备有限公司 ; 注塑机 : SZ - 88w1型 ,宁波海洲机械有限公司 ; 电子万能试验机 : W SM - 20KB 型 ,长春市智能 仪器设备有限公司 ; 记忆式冲击试验机 : JJ - 20型 ,长春市智能仪器 设备有限公司 ; 鼓风式恒温干燥箱 : 101 - 1AB 型 ,余姚市东方 电热烘箱厂 。
从图 3与图 4 可以看出 ,经过 24 h老化后 ,未 加抗氧剂的材料已经变得很脆 ,简支梁缺口冲击强
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化机理有密切关系 。老化初期 ,树脂体系中产生的 活泼自由基大部分被抗氧剂消耗掉 ,同时会有很少 量的活泼 自由 基 引 发 PA6 高 分 子 链 的 交 联 以 及 POE弹性体分子链的交联反应 ,少量的分子链交联 提高了材料的力学性能 。在热氧老化过程中 ,铜盐 抗氧剂体系的力学性能缓慢提高 ,抗氧剂 1098体系 比抗氧剂 1010体系对 PA6 材料的抗热氧老化作用 更大 ,老化 24 h后 ,抗氧剂 1098 + 626 体系仍能保 持 90%的力学性能 ,因此铜盐和 1098 + 626抗氧剂 体系均是 PA6材料优异的抗氧剂 。 2. 4 抗热氧老化增韧 PA6材料在汽车燃油管路中
关键词 尼龙 热氧老化 增韧 抗氧剂 汽车
随着世界能源形势的日益严峻 ,节能环保的要 求已经深入到国民经济各个领域 。在汽车工业领 域 ,以塑代钢 、轻量化是汽车节能环保 、减排的重要 措施 。根据测算 ,汽车每降低 1 kg的质量 ,每使用 100 L 汽油可以多行驶 1 km。工程塑料以其质轻 、 耐磨 、耐腐蚀等优点 ,越来越多地应用于汽车零部 件 [1]。
图 1示出 POE2g2MAH 含量对 PA6力学性能的 影响 。
2. 2 抗氧剂对增韧 PA6体系性能的影响 ( 1 )力学性能 图 2示出抗氧剂对增韧 PA6力学性能的影响 。
从图 2可以看出 ,抗氧剂对材料的力学性能没有很 大的影响 ,未加抗氧剂的 3 #配方强度稍大 ,添加铜 盐的 8#配方的拉伸强度增大 ,简支梁缺口冲击强度 略有下降 ,说明 PA6 材料本身的加工稳定性较好 。 在加工历史中 , PA6会发生轻微的交联和分解等复 杂反应 [ 7 ] ,接枝在 PO E链上的 MAH 会与 PA6 分子 链的酰胺基团发生接枝及扩链反应 [ 3, 8 ] ,微交联及 扩链反应更有利于增韧剂在 PA6 树脂基体中的分 散 ,导致共混改性材料的断裂伸长率和缺口冲击强 度提高 。而添加抗氧剂会影响体系接枝和扩链反应 的进行 。