玻璃纤维增强PA
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。
试析POE-g-MAH对玻纤增强高温尼龙复合材料力学性能的影响
试析POE-g-MAH对玻纤增强高温尼龙复合材料力学性能的影响发布时间：2023-02-03T03:16:52.014Z 来源：《科学与技术》2022年第18期作者：韩丽燕[导读] 尼龙（PA）树脂增强之后，可明显提高强度，韩丽燕广东美塑塑料科技有限公司广东东莞 523000 [摘要]尼龙（PA）树脂增强之后，可明显提高强度，替代金属材料被应用至各种不同的结构部件当中。
而POE-g-MAH加入后，玻纤增强高温尼龙复合材料自身力学性是否会有变化产生，是广大研究者所需重点研究的一方面问题。
故本文主要探讨POE-g-MAH对于玻纤增强高温尼龙复合材料自身力学性能所产生影响情况，仅供参考。
[关键词]复合材料；玻纤；尼龙；增强高温；POE-g-MAH；力学性能；影响前言：因PA材料冲击性能对缺口比较敏感，故低温环境当中使用，往往需对PA材料实施增韧改性。
因而，对POE-g-MAH对于玻纤增强高温尼龙复合材料自身力学性能所产生影响情况开展综合分析较为必要。
1、关于玻纤增强高温尼龙复合材料概述所谓尼龙（PA）增强改性，即加入纤维状、粒状、片状等有一定增强作用的材料，以原耐化学性及加工性不变为基础，促使其实际弯曲强度和拉伸强度得到提升，对尺寸的稳定性及其耐热性起到改善作用。
增强PA，其从属非金属类型结构材料，玻纤增强的PA材料属于增强PA当中性能最为优异，且价格最为适宜的一类材料[1]。
2、影响分析2.1材料设备此次选定材料包含着PA6T/66、PA10T、POE-g-MAH、氨基硅烷的偶联剂及短切式玻璃纤维；选定双螺杆挤出装置、注塑装置、毛细管的流变仪器、SEM等为主要设备。
2.2结果分析2.2.1在增韧剂层面一是，在增韧剂对于PA基不同复合材料自身力学性能所产生影响情况分析层面。
增韧剂，其对于PA材料缺口冲击可起到一定改善作用，特别是针对低温缺口的冲击性能，适当增加增韧剂实际含量，对材料自身弯曲模量、弯曲强度、拉伸强度等会有负面效果产生。
玻璃纤维增强塑料为什么不能用钛白粉
玻璃纤维增强塑料后做成白色不能用钛白粉的原因：
玻璃纤维增强塑料，能大大提高塑料的强度，刚性和模量，如果要将玻璃纤维增强塑料做成白色，
不能用钛白粉着色，因为钛白粉的硬度为6.5，与玻璃纤维增强塑料一起加工过程中会将玻璃纤
维绞碎，使玻璃纤维增强塑料失去高强度，高模量。
使用硬度为3的硫化锌（立德粉）可以避免以
上问题，同样可以作为白色颜料使用于玻璃纤维增强塑料中，而不会影响玻璃纤维增强塑料的高模量。
对玻璃纤维增强PA，染色步骤最好在加纤维时一起完成，或者用色母粒/色粉注塑加工，避免对玻璃
纤维增强PA进行再次拉粒，再次拉粒的PA颜色明显变黑。
塑料材料性能
塑料材料性能材料名称：聚氯乙烯(硬质)牌号：PVC●特性及适用范畴：机械强度较高，电性能优良，对酸、碱的抗击力强，化学稳固性好，耐油、耐老化，易熔接和粘接，价格低，产量大。
缺点是使用温度低（-15～＋55℃），线膨胀系数较大。
常用作化工耐腐蚀的结构材料，也可用作电绝缘材料。
●力学性能：抗拉强度σb (MPa)：34.5～49伸长率δ5 (％)：20～40冲击韧性值αk (J/cm2)：带缺口:2.16～10.7; 无缺口:≥118拉伸弹性模量(MPa)：24～41硬度：14～17HB●热性能：热变形温度：1.86MPa:55～75℃; 0.46MPa:57～82℃马丁耐热温度：65℃连续使用温度：55～80℃燃烧性：自熄材料名称：聚氯乙烯(软质)牌号：PVC●特性及适用范畴：强度较硬质的低，而拉断时的伸长率较高；其质柔软、耐摩擦、耐挠曲、弹性好（类似橡胶），且吸水性低，耐油性好，易加工成形；电气性能和化学稳固性较硬质稍低。
缺点是使用温度低，且易老化。
常用作薄膜、电线电缆套管和包皮、密封件。
●力学性能：抗拉强度σb (MPa)：10.3～24.1伸长率δ5 (％)：200～450冲击韧性值αk (J/cm2)：无缺口:3.9～11.8硬度：20～30D●热性能：马丁耐热温度：40～70℃连续使用温度：55～80℃燃烧性：缓慢至自熄材料名称：聚乙烯(低压)牌号：PE●特性及适用范畴：又称高密度聚乙烯，使用较广，无毒无味，使用温度可大于80～100 ℃；耐寒性好，在-70℃时仍有柔软性；化学稳固性高，耐磨性好，刚性、硬度较高，介电性能突出，吸水性极小。
缺点是机械强度不高，质较软，不能承担高的载荷。
常用作高频、水底及一样电缆的包皮、耐腐蚀件、耐磨、耐腐蚀涂层、一样机械结构零件。
●力学性能：抗拉强度σb (MPa)：6.9～23.5伸长率δ5 (％)：60～650冲击韧性值αk (J/cm2)：带缺口:≈27; 无缺口:不断拉伸弹性模量(MPa)：1.18～9.32硬度：35～40R●热性能：热变形温度：1.86MPa:30～55℃; 0.46MPa:60～82℃维卡耐热温度：121～127℃连续使用温度：121℃燃烧性：慢材料名称：聚乙烯(超高分子量)牌号：PE●力学性能：抗拉强度σb (MPa)：29.4～33.3伸长率δ5 (％)：400～480冲击韧性值αk (J/cm2)：带缺口:＞80; 无缺口:186～216(未断)拉伸弹性模量(MPa)：6.67～9.32硬度：≤38●热性能：热变形温度：1.86MPa:40～50℃燃烧性：慢材料名称：聚乙烯(玻璃纤维增强)牌号：PE●力学性能：抗拉强度σb (MPa)：≥75.5伸长率δ5 (％)：3.5冲击韧性值αk (J/cm2)：无缺口:≥23.6拉伸弹性模量(MPa)：≥61.8●热性能：热变形温度：1.86MPa:126℃材料名称：聚丙烯(纯料)牌号：PP●特性及适用范畴：密度小，是常用塑料中材质最轻的。
PA材料常见改性方法及应用
PA材料常见改性⽅法及应⽤增强PA，MC尼龙，芳⾹族PA塑料在⽣活中应⽤⼴泛，改性的品种也种类繁多，常见的有增强PA，透明PA，⾼抗冲(超韧)PA，电镀PA，导电PA，阻燃PA，PA与其它聚合物共混物和合⾦等，满⾜不同的特殊要求，作为各种结构材料，⼴泛⽤作⾦属、⽊材等传统材料的替代合⾦等，品。
PA材料改性⽅法玻纤增强PA：玻璃纤维增强PA的成型⼯艺与未增强时⼤致相同，但因流动较增强前差，所以注射压⼒和注射速度要适当提⾼，机筒温度提⾼10-40℃。
耐候PA：在PA中加⼊了碳⿊等吸收紫外线的助剂，这些对PA的⾃润滑性和对⾦属的磨损⼤⼤增强，成型加⼯时会影响下料和磨损机件。
因此，需要采⽤进料能⼒强及耐磨性⾼的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈组合。
透明PA：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，透光率⾼，与光学玻璃相近，加⼯温度为300--315℃，成型加⼯时，需严格控制机筒温度，熔体温度太⾼会因降解⽽导致制品变⾊，温度太低会因塑化不良⽽影响制品的透明度。
模具温度尽量取低些，模具温度⾼会因结晶⽽使制品的透明度降低。
阻燃PA：⼤部分阻燃剂在⾼温下易分解，释放出酸性物质，对⾦属具有腐蚀作⽤，因此，塑化元件(螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈、法兰等)需镀硬鉻处理。
⼯艺⽅⾯，尽量控制机筒温度不能过⾼，注射速度不能太快，以避免因胶料温度过⾼⽽分解引起制品变⾊和⼒学性能下降。
尼龙的⼒学性能、耐磨性、⾃润滑性优良，成型加⼯较好，然⽽在吸⽔率、尺⼨稳定性和电性能上存在缺陷，耐⾼低温⽅⾯的性能也需要提升。
有需求就会有制造，改性尼龙专⽤材料通过填充增强、共混等⽅法得到了很多⽅⾯的提升，就是这样，改性尼龙材料的使⽤范围才不断地扩⼤，愈⽤愈⼴。
改性PA材料的下游应⽤改性尼龙PA以其优异的机械性能、耐热、耐油、耐化学腐蚀、耐⽼化、耐低温等性能，⼴泛⽤于汽车、机车、通讯、电⼦电⽓、机械、兵器、航空航天、办公机器、家电、建筑、体育⽤品等⾏业。
玻璃纤维增强PA
玻璃纤维增强PA在PA 加入30% 的玻璃纤维,PA 的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高,耐疲劳尼龙强度是未增强的2.5 倍。
玻璃纤维增强PA 的成型工艺与未增强时大致相同,但因流动较增强前差,所以注射压力和注射速度要适当提高,机筒温度提高10-40℃。
由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向,引起力学性能和收缩率在取向方向上增强,导致制品变形翘曲,因此,模具设计时,浇口的位置、形状要合理,工艺上可以提高模具的温度,制品取出后放入热水中让其缓慢冷却。
另外,加入玻纤的比例越大,其对注塑机的塑化元件的磨损越大,最好是采用双金属螺杆、机筒。
阻燃PA由于在PA中加入了阻燃剂,大部分阻燃剂在高温下易分解,释放出酸性物质,对金属具有腐蚀作用,因此,塑化元件(螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈、法兰等)需镀硬铬处理。
工艺方面,尽量控制机筒温度不能过高,注射速度不能太快,以避免因胶料温度过高而分解引起制品变色和力学性能下降。
透明PA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,透光率高,与光学玻璃相近,加工温度为300--315 ℃,成型加工时,需严格控制机筒温度,熔体温度太高会因降解而导致制品变色,温度太低会因塑化不良而影响制品的透明度。
模具温度尽量取低些,模具温度高会因结晶而使制品的透明度降低。
耐候PA在PA 中加入了碳黑等吸收紫外线的助剂,这些对PA的自润滑性和对金属的磨损大大增强,成型加工时会影响下料和磨损机件。
因此,需要采用进料能力强及耐磨性高的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈组合。
聚酰胺分子链上的重复结构单无是酰胺基的一类聚合物。
概括起来,主要在以下几方面进行改性。
①改善尼龙的吸水性,提高制品的尺寸稳定性。
②提高尼龙的阻燃性,以适应电子、电气、通讯等行业的要求。
③提高尼龙的机械强度,以达到金属材料的强度,取代金属④提高尼龙的抗低温性能,增强其对耐环境应变的能力。
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功能化：在PA基体中加入一些功能材料，使PA具有某些功能，使PA 高性能化的改性方法。
1、改善PA的吸收性，提高制品的尺寸稳定性； 2、提高PA的阻燃性； 3、提高PA的机械强度； 4、提高PA的抗低温脆性，改善其耐候性； 5、提高PA的耐磨性，延长制品使用寿命； 6、提高PA的抗静电性能，适应矿山使用要求； 7、降低PA的成本，提高产品竞争力； 8、提高PA的耐热性。
1、玻纤的直径：一般使用直径在10-20um范围内，太粗与PA的粘结性 差，引起性能下降，太细易被螺杆剪切成细微粉末，失去纤维作用。
2、玻纤长度：一般控制在2-3mm，理论上讲，玻纤长度越长其增强效 果越好，但会带来制品表面粗燥及翘曲问题。玻纤的长度与其原始长度 无关，而与螺杆组合结构及转速相关。
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共混改性按其化学结构变化分为：化学改性和物理共混改性。 化学改性：使PA大分子链结构发生较大变化，由于结构的变化而
引起PA的变化。 物理改性：在PA树脂中加入适量添加剂、填料或其它聚合物，经
混合混炼挤出，得到分散均匀的尼龙共混物。 物理改性又分为：增强、阻燃、填充、增韧、合金化、功能化等
六大类别。
增强改性：在PA中加入玻璃纤维、碳纤维等具有增强作用的材料，使 PA的弯曲强度、拉伸强度等性能大幅度提高。
填充改性：在加工过程中加入无机填料或有机填料提高材料的某些性能。
阻燃改性：在PA中加入阻燃剂进行共混，使其具有难燃性。
增韧改性：在PA中添加一定量的弹性体进行共混，使PA的抗冲击性能 和耐低温性能大幅度提高。
温降解；
5、制造高玻纤含量增强PA6 PA66，应选择适宜的防玻纤外露剂 和高分散润滑剂，耐热性偶联剂。
PA12 PA11 PA66 PA6 区别
统称为xxpa6和pa66为主要的其他比较少具体尼龙(Nylon,Polyamide,简称PA)是指由聚酰胺类树脂构成的塑料。
此类树脂可由二元胺与二元酸通过缩聚制得，也可由氨基酸脱水后形成的内酰胺通过开环聚合制得，与PS、PE、PP等不同，PA不随受热温度的升高而逐渐软化，而是在一个靠近熔点的窄的温度范围内软化，熔点很明显，熔点：215-225℃。
温度一旦达到就出现流动。
PA的品种很多，主要有PA6、PA66、PA610、PA11、PA12、PA10、PA612、PA46、PA6T、PA9T、MXD-6芳香醯胺等。
以PA6、PA66、PA610、PA11、PA12最为常用。
尼龙类工程塑料外观上都呈现为角质、韧性、表层光亮、白色（或乳白色）或微黄色、透明或半透明的结晶性树脂，它容易被著成任一种颜色。
作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万。
它们的密度均稍大于1，密度：1.14-1.15g／cm3。
拉伸强度：＞60.0Mpa。
伸长率：＞30%。
弯曲强度：90.0Mpa。
缺口冲击强度：(KJ／m2)＞5。
尼龙的收缩率为1%~2%。
需注意成型后吸湿的尺寸变化。
吸水率100%相对吸湿饱和时能吸8%.使用温度可－40～105℃之间。
熔点：215-225℃。
合适壁厚2-3.5mm。
PA的机械性能中如抗拉抗压强度随温度和吸湿量而改变，所以水相对是PA的增塑剂，加入玻纤后，其抗拉抗压强度可提高2倍左右，耐温能力也相应提高，PA本身的耐磨能力非常高，所以可在无润滑下不停操作，如想得到特别的润滑效果，可在PA中加入硫化物。
PA性能的主要优点有：1.机械强度高，韧性好，有较高的抗拉、抗压强度。
比拉伸强度高于金属，比压缩强度与金属不相上下，但它的刚性不及金属。
抗拉强度接近于屈服强度，比ABS高一倍多。
对冲击、应力振动的吸收能力强，冲击强度比一般塑料高了许多，并优于缩醛树脂。
2.耐疲劳性能突出，制件经多次反复屈折仍能保持原有机械强度。
尼龙材料相关资料整理
1.聚酰胺特性聚酰胺(PA)具有品种多、产量大、应用广泛的特点，是五大工程塑料之一。
但是，也由于聚酰胺品种繁多，在应用领域方面有些产品具有相似性，有些又有相当大的差别，需要仔细区分。
聚酰胺(Polyamide)俗称尼龙，是分子主链上含有重复酰胺基团-[-NHCO-]-的热塑性树脂总称。
尼龙中的主要品种是PA6和PA66，占绝对主导地位；其次是PA11、PA12、PA610、PA612，另外还有PA1010、PA46、PA7、PA9、PA13。
新品种有尼龙6I、尼龙9T、特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等；改性品种包括：增强尼龙、单体浇铸尼龙(MC尼龙)、反应注射成型(RIM)尼龙、芳香族尼龙、透明尼龙、高抗冲(超韧)尼龙、电镀尼龙、导电尼龙、阻燃尼龙、尼龙与其他聚合物共混物和合金等。
1.1.性能指标尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂，作为工程塑料的尼龙分子量一般为15000-30000。
尼龙具有很高的机械强度，软化点高，耐热，摩擦系数低，耐磨损，具有自润滑性、吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂；电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好等。
尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好，因而容易增强。
但是尼龙染色性差，不易着色。
尼龙的吸水性大，影响尺寸稳定性和电性能，纤维增强可降低树脂吸水率，使其能在高温、高湿下工作。
其中尼龙66的硬度、刚性最高，但韧性最差。
尼龙的燃烧性为UL94V2级，氧指数为24-28。
尼龙的分解温度﹥299℃，在449℃-499℃会发生自燃。
尼龙的熔体流动性好，故制品壁厚可小到1mm。
1.2.性能特点与用途1.2.1.PA6物性：乳白色或微黄色透明到不透明角质状结晶性聚合物；可自由着色，韧性、耐磨性、自润滑性好、刚性小、耐低温，耐细菌、能慢燃，离火慢熄，有滴落、起泡现象。
最高使用温度可达180℃，加抗冲改性剂后会降至160℃；用15%-50%玻纤增强，可提高至199℃，无机填充PA能提高其热变形温度。
111碳纤维和玻璃纤维混杂增强生物基PA56复合材料制备及性能
摘要通过双螺杆挤出机连续进纤的方式制备出碳纤维(CF)和玻璃纤维(GF)混杂增强生物基PA56复合材料(生物基PA56/CF/GF)，研究分析CF与GF不同混杂比对其结构和性能的影响。
研究结果表明，所制备的复合材料密度均低于1.5g/cm3，CF与GF纤维在复合体系中与生物基PA56充分黏结在一起；不同混杂比纤维的加入，复合材料的力学性能与纯PA56相比显著提高，当CF与GF体积分数为2∶1混杂时，复合材料的力学性能最佳，拉伸强度为182.2MPa，是纯生物基PA56的1.48倍；弯曲强度为252.2MPa，弯曲弹性模量达到13052MPa，是纯生物基PA56的1.78倍和3.58倍；缺口冲击强度可以达到9.3kJ/m2，是纯生物基PA56的2.1倍；复合材料的热分解温度略有升高。
该复合材料密度低、力学性能优良、热性能稳定，完全符合以塑代钢的绿色理念。
综合分析，该复合材料有着较高的附加值，可以应用在风力发电叶片等领域。
聚酰胺(PA)是主链上含有许多重复的酰胺基，用作塑料时称尼龙。
其广泛地应用在汽车工业、电气工业、机械、航空、消费品和机械零件方面。
目前，加强环境保护已成为一种不可或缺的发展趋势，生物基材料的聚合单体是通过天然植物，利用微生物、物理和化学方法制得。
PA56是我国自主研发、量产的一款新型生物基尼龙，其中PA56中的戊二胺单体是使用可再生资源的小麦、玉米和其他原料通过微生物方法制备而成，一方面可以缓解石油资源的压力，另一方面可以大大减少固体废物，达到降低碳排放目的，符合节能减排和低碳环保的时代要求。
PA56密度一般为1.14~1.16 g/cm3 ，熔点为254~269 ℃。
PA56属于奇偶碳原子排列，分子链是非中心对称，PA56的吸水率高于PA6 和PA66，吸水饱和率可高达14% ，同时PA56结晶能力较差，韧性较差。
因此，PA56作为生物基材料中常见的一种聚合物，需要通过改性后让其实现高性能化，使PA56这一品种更加具有极强的生命力。
短玻纤增强PA复合
• 玻纤加入口处的螺杆构型 为使玻纤加入，纤维加入处的螺纹元件应 为大导程，使聚合物熔体到达此处时为半 充满状态，以留出空间容纳加入的玻纤。 为避免玻纤加入口被聚合物熔体堵死，短 切纤维可用反螺纹元件导入，长纤维可用 至少一对捏合盘元件导入。
•
玻纤加入口下游螺杆构型 玻纤加入口下游的螺杆区段是混合段，它应完成两个任务， 第一是把纤维束打开，第二是把纤维切短并把每一根玻纤 分布均匀并被熔体润湿。故该段构型设计应着眼于有利于 玻纤长度的变化和均化。混合段应由剪切元件和分布混合 元件组成，它们或者是前捏合盘组成的捏合块，或者是齿 形元件。对于短切纤维，不需要象长纤维那样强的剪切， 而主要是靠熔体将纤维润湿和分散开来，故混合段可由薄 的捏合盘组合块或在螺棱上开槽的螺纹元件或齿形盘元件 组成。研究表明，由齿形盘和正向螺纹元件组成的混合段 与由正向捏合块和正向螺纹元件组成的混合段相比，前者 的玻纤平均长度大且纤维长度分布窄。度的折断。
• 排气段 排气段应位于纤维加入口的下游。 为使排气有效，在排气段上游接 近排气口处，应设置密封性螺杆 元件，以防止在真空泵作用下粒 子被抽出，如反向螺纹元件或反 向捏合块。反向螺纹元件或反向 捏合块上游应采用小导程建压正 向螺纹元件。排气口对着的排气 段的螺杆区段应采用大导程的螺 纹元件，使含有玻纤的熔体半充 满螺槽，有较大的自由空间，使 物料有表面更新的机会，以利排 气。
• 从原料入手，PA黏度在力学性能许可的范围内尽量选 低黏，玻纤尽量用短纤 。因为短纤已经被原厂剪切好， 改性再加工时，就螺杆剪切力大大减弱，对螺纹块磨损 较小 。 • 从工艺入手，适当提高螺杆剪切力；注射速度调高；增 大注射压力；整个螺杆回缩1-2MM，防止浇口浮纤；对 于复杂制件采取分级注塑。
短玻纤增强PA复合材料粒料的 配制
pa+50%gf密度
pa+50%gf密度
摘要：
1.引言
2.什么是pa+50%gf密度
3.密度对材料性能的影响
4.pa+50%gf密度的应用领域
5.我国在这一领域的研究进展
6.结论
正文：
pa+50%gf密度，即聚酰胺（PA）+50%玻璃纤维（GF）的密度，是一种工程塑料的性质指标。
pa+50%gf密度高的材料具有较好的强度、刚度和耐热性能，广泛应用于各个领域。
密度对材料的性能有着重要影响。
一般来说，材料的密度越高，其强度、刚度和耐热性能越好。
pa+50%gf密度高的材料在高温、高压等恶劣环境下具有较好的稳定性和可靠性，因此被广泛应用于航空航天、汽车、电子、化工等高技术领域。
在航空航天领域，pa+50%gf密度高的材料可用作发动机零件、导弹外壳等，以提高发动机的热稳定性和导弹的抗高速气流冲刷能力。
在汽车领域，pa+50%gf密度高的材料可用于制造刹车盘、发动机零件等，以提高汽车的安全性和可靠性。
此外，在电子、化工等领域，pa+50%gf密度高的材料也有广泛应用。
我国在pa+50%gf密度领域的研究取得了一定的成果。
近年来，我国科研人员通过改进聚合工艺、优化填充材料等措施，成功研制出密度更高、性能更好的pa+50%gf材料。
这些研究成果已应用于多个领域，为我国航空航天、汽车等高技术产业发展提供了有力支持。
总之，pa+50%gf密度是衡量工程塑料性能的重要指标。
通过提高
pa+50%gf密度，可有效提升材料的强度、刚度和耐热性能，从而满足不同领域的应用需求。
玻璃纤维增强聚酰胺性能的研究
85科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术聚酰胺,即PA,俗称尼龙,具有很好的机械性能、耐热性等,易加工,多用于玻璃纤维和其他材料填充增强改性等方面。
因为其具有良好的性能,而在世界各国得到了广泛的发展,聚酰胺的产量占工程塑料的第一位,并在汽车、电子电器、机械、日用消费品等诸多领域加以推广。
20世纪30年代后,玻璃纤维以其无毒、质轻等优势在军事方面、建筑、汽车、化工等工业中对于轴承、齿轮的制造发挥了巨大的作用。
特别是在耐腐蚀化学领域中,得到了广泛的应用。
1 实验部分1.1材料PA66:EPR27(原生料),2730G(玻璃纤维增强料,含30%玻璃纤维)。
1.2仪器设备选用的是德国Sartorius公司的型号为BS110S的数显分析天平;电液伺服试验机分别选用的是英国IN STRO N公司的产品,型号为I N S T R O N 1341,其拉伸速度为5mm/min;电液和英国MTS公司的产品,型号为M T S 810,弯曲速度2m m /m i n ,跨距64mm ,弯曲扰度6m m,紫外加速仪是Q -U -V型,由美国Q-Panel公司生产;还有扫描电子显微镜日本日立公司生产,加速电压为1kV～40kV,二次电子像分辨率60×10m-10m。
1.3性能测试按照GB/T16422.3-1997进行进行紫外加速试验,光源为313nm,光照是60°×8h,冷凝为50℃×4h。
将原始试样制备完毕后存放于棕色干燥器中,避光保存。
在进行试验之前要对所有用于试验的试样进行称重并作为原始质量,然后放入紫外加速仪中开始试验。
按照一定的时间规律去除,轻拭表面的水分,干燥2d后迅速用分析天平称量。
按照计算公式得出结果,并于原始质量进行比较。
2 玻璃纤维对PA66老化形貌的影响对于解释玻璃纤维对于增强PA66老化过程来说,观察期表面变化的过程是非常关键的。
玻璃纤维增强聚丙
（4）稳定剂 聚丙烯树脂 在热氧和光的作用下容易降解，根据使用 条件的不同，可以加入抗氧剂或光稳定剂。此外，有时还需添加润滑 剂及其它改性。
2.玻璃纤维增强PVC的原料
GF-PVC的主要组成是PVC、 玻璃纤维，次要组成是 各种添加剂。其中尤以 稳定剂和偶联剂最为重 要。偶联剂可选用含乙 烯基、甲基丙烯酰基及 阳离子苯乙烯胺基的硅 烷。
1.4 连续玻璃纤维增强粒料制备 (1)溶液法：选取合适的溶剂(也可以是几种溶剂配成的混合溶剂)将树脂 完全溶解配成胶液，然后使纤维通过胶液浸渍，再烘干溶剂便得到预 浸带。此方法的缺点是不适用于耐溶剂性良好的树脂；溶剂可能会有 少量残留在预浸带中；存在污染问题。 (2)熔融法：将树脂加热至熔融，然后使纤维通过熔融的树脂得以浸渍。 此方法无溶剂污染，特别适用于结晶性树脂制备预浸带。 (3)悬浮－熔融法：这是一种简便易行的方法，利用一般制备热固性树脂 基复合材料预浸带的设备就可完成。根据树脂选定合适的悬浮剂配成 悬浮液，纤维通过悬浮液使树脂粒子均匀地分布在纤维上，然后加热 烘去悬浮剂，同时使树脂熔融浸渍纤维得到预浸带。 (4)薄膜镶嵌法：用预先制成的树脂基体薄膜与纤维复合受热滚压，使纤 维均匀地镶嵌在胶膜中，并借膜的厚度来控制含胶量，可得到纤维含 量合适的预浸带。 (5)流化床法：将树脂磨成一定细度的微粒，在气流作用下使树脂微粒在 沸腾室“沸腾”，将纤维通过沸腾室使树脂微粒附在纤维上并加热熔 融之以浸渍纤维，形成预浸带。 (6)混纺工艺：先将热塑性树脂纺成纤维或薄膜带，然后根据含胶量的要 求将一定比例的增强纤维束和树脂纤维束紧密地合并成合纱，再通过 一个高温密封浸渍区，将树脂纤维熔成连续的基体。该法的优点是树 脂含量能控制得比较准确，纤维能得到充分的浸润，因此可以利用直 接缠绕成型得到制件，是很有前途的方法。
玻璃纤维增强PA
玻璃纤维增强PA在PA加入30%的玻璃纤维，PA的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高，耐疲劳xx强度是未增强的2.5倍。
玻璃纤维增强PA的成型工艺与未增强时大致相同，但因流动较增强前差，所以注射压力和注射速度要适当提高，机筒温度提高10-40℃。
由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向，引起力学性能和收缩率在取向方向上增强，导致制品变形翘曲，因此，模具设计时，浇口的位置、形状要合理，工艺上可以提高模具的温度，制品取出后放入热水中让其缓慢冷却。
另外，加入玻纤的比例越大，其对注塑机的塑化元件的磨损越大，最好是采用双金属螺杆、机筒。
阻燃PA由于在PA中加入了阻燃剂，大部分阻燃剂在高温下易分解，释放出酸性物质，对金属具有腐蚀作用，因此，塑化元件（螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈、法兰等）需镀硬铬处理。
工艺方面，尽量控制机筒温度不能过高，注射速度不能太快，以避免因胶料温度过高而分解引起制品变色和力学性能下降。
透明PA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，透光率高，与光学玻璃相近，加工温度为300--315℃，成型加工时，需严格控制机筒温度，熔体温度太高会因降解而导致制品变色，温度太低会因塑化不良而影响制品的透明度。
模具温度尽量取低些，模具温度高会因结晶而使制品的透明度降低。
耐候PA在PA中加入了碳黑等吸收紫外线的助剂，这些对PA的自润滑性和对金属的磨损大大增强，成型加工时会影响下料和磨损机件。
因此，需要采用进料能力强及耐磨性高的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈组合。
聚酰胺分子链上的重复结构单无是酰胺基的一类聚合物。
概括起来，主要在以下几方面进行改性。
①改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性。
②提高尼龙的阻燃性，以适应电子、电气、通讯等行业的要求。
③提高尼龙的机械强度，以达到金属材料的强度，取代金属④提高尼龙的抗低温性能，增强其对耐环境应变的能力。
⑤提高尼龙的耐磨性，以适应耐磨要求高的场合。
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玻璃纤维增强PA在PA 加入30% 的玻璃纤维，PA 的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高，耐疲劳尼龙强度是未增强的 2.5 倍。
玻璃纤维增强PA 的成型工艺与未增强时大致相同，但因流动较增强前差，所以注射压力和注射速度要适当提高，机筒温度提高10-40Cc由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向，引起力学性能和收缩率在取向方向上增强，导致制品变形翘曲，因此，模具设计时，浇口的位置、形状要合理，工艺上可以提高模具的温度，制品取出后放入热水中让其缓慢冷却。
另外，加入玻纤的比例越大，其对注塑机的塑化元件的磨损越大，最好是采用双金属螺杆、机筒。
阻燃PA由于在PA 中加入了阻燃剂，大部分阻燃剂在高温下易分解，释放出酸性物质，对金属具有腐蚀作用，因此，塑化元件（螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈、法兰等）需镀硬铬处理。
工艺方面，尽量控制机筒温度不能过高，注射速度不能太快，以避免因胶料温度过高而分解引起制品变色和力学性能下降。
透明PA 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，透光率高，与光学玻璃相近，加工温度为300--315 C,成型加工时，需严格控制机筒温度，熔体温度太高会因降解而导致制品变色，温度太低会因塑化不良而影响制品的透明度。
模具温度尽量取低些，模具温度高会因结晶而使制品的透明度降低。
耐候PA在PA 中加入了碳黑等吸收紫外线的助剂，这些对PA 的自润滑性和对金属的磨损大大增强，成型加工时会影响下料和磨损机件。
因此，需要采用进料能力强及耐磨性高的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈组合。
聚酰胺分子链上的重复结构单无是酰胺基的一类聚合物。
概括起来，主要在以下几方面进行改性。
①改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性。
②提高尼龙的阻燃性，以适应电子、电气、通讯等行业的要求。
③提高尼龙的机械强度，以达到金属材料的强度，取代金属④提高尼龙的抗低温性能，增强其对耐环境应变的能力。
⑤提高尼龙的耐磨性，以适应耐磨要求高的场合⑥提高尼龙的抗静电性，以适应矿山及其机械应用的要求。
⑦提高尼龙的耐热性，以适应如汽车发动机等耐高温条件的领域。
⑧降低尼龙的成本，提高产品竞争力。
总之，通过上述改进，实现尼龙复合材料的高性能化与功能化，进而促进相关行业产品向高性能、高尼龙聚酰胺(PA，俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。
20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。
聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基，用作塑料时称尼龙，用作合成纤维时我们称为锦纶，聚酰胺可由二元胺和二元酸制取，也可以用3 -氨基酸或环内酰胺来合成。
根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同，可制得多种不同的聚酰胺，目前聚酰胺品种多达几十种，其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的应用最广泛。
聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的链节结构分别为[NH(CH2)5CO] 、[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]和[NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO]。
聚酰胺-6 和聚酰胺- 66主要用于纺制合成纤维，称为锦纶-6和锦纶-66。
尼龙-610则是一种力学性能优良的热塑性工程塑料。
PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。
PA 的品种繁多，有PA6、PA66、PAll 、PAI2、PA46、PA610、PA612、PAI010等，以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T 和特种尼龙等很多新品种。
尼龙-6塑料制品可采用金属钠、氢氧化钠等为主催化剂，N-乙酰基己内酰胺为助催化剂，使S -己内酰胺直接在模型中通过负离子开环聚合而制得，称为浇注尼龙。
用这种方法便于制造大型塑料制件。
主要用于合成纤维聚酰胺主要用于合成纤维，其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维，比棉花耐磨性高10倍，比羊毛高20倍，在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维，可大大提高其耐磨性；当拉伸至3-6%时，弹性回复率可达100%；能经受上万次折挠而不断裂。
聚酰胺纤维的强度比棉花高1-2倍、比羊毛高4-5倍，是粘胶纤维的3倍。
但聚酰胺纤维的耐热性和耐光性较差，保持性也不佳，做成的衣服不如涤纶挺括。
另外，用于衣着的锦纶-66和锦纶-6都存在吸湿性和染色性差的缺点，为此开发了聚酰胺纤维的新品种——锦纶-3和锦纶-4的新型聚酰胺纤维，具有质轻、防皱性优良、透气性好以及良好的耐久性、染色性和热定型等特点，因此被认为是很有发展前途代替铜等金属由于聚酰胺具有无毒、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性，因此广泛应用于代替铜等金属在机械、化工、仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件。
聚酰胺熔融纺成丝后有很高的强度，主要做合成纤维并可作为医用缝线。
用于各种医疗及针织品在民用上，可以混纺或纯纺成各种医疗及针织品。
锦纶长丝多用于针织及丝绸工业，如织单丝袜、弹力丝袜等各种耐磨解释的锦纶袜，锦纶纱巾，蚊帐，锦纶花边，弹力锦纶外衣，各种锦纶绸或交织的丝绸品。
锦纶短纤维大都用来与羊毛或其它化学纤维的毛型产品混纺，制成各种耐磨经穿的衣料。
在工业上锦纶大量用来制造帘子线、工业用布、缆绳、传送带、帐篷、渔网等。
在国防上主要用作降落伞及其他军用织物。
发展趋势改性PA 产品的最新发展前面提到，玻璃纤维增强PA 在20世纪50 年代就有研究，但形成产业化是20 世纪70 年代，自1976年美国杜邦公司开发出超韧PA66 后，各国大公司纷纷开发新的改性PA产品，美国、西欧、日本、荷兰、意大利等大力开发增强PA、阻燃PA、填充PA，大量的改性PA投放市场。
20世纪80年代，相容剂技术开发成功，推动了PA 合金的发展，世界各国相继开发出PA/PE、PA/PP、PA/ABS 、PA/PC、PA/PBT、PA/PET、PA/PPO、PA/PPS、PA/I . CP（液晶高分子）、PA/PA等上千种合金，广泛用于汽车、机车、电子、电气械、纺织、体育用品、办公用品、家电部件等行业。
20世纪90年代，改性尼龙新品种不断增加，这个时期改性尼龙走向商品化，形成了新的产业，并得到了迅速发展，20世纪90年代末，世界尼龙合金产量达110万吨/年。
在产品开发方面，主要以高性能尼龙PPO/PA6, PPS/PA66增韧尼龙、纳米尼龙、无卤阻燃尼龙为主导方向；在应用方面，汽车部件、电器部件开发取得了重大进展，如汽车进气歧管用高流动改性尼龙已经商品化，这种结构复杂的部件的塑料化，除在应用方面具有重大意义外，更重要的是延长了部件的寿命，促进了工程塑料加工技术的发展。
改性尼龙发展的趋势尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它改性后实现高性能化，其次是汽车、电器、通讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈，相关产业的飞速发展，促进了工程塑料高性能化的进程，改性尼龙未来发展趋势如下。
①高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大，新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增强PA 将成为重要的品种，主要是用于汽车发动机部件，机械部件以及航空设备部件。
②尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流。
尼龙合金化是实现尼龙高性能的重要途径，也是制造尼龙尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段。
通过掺混其他高聚物，来改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性，以及低温脆性、耐热性和耐磨性。
从而，适用车种不同要求的用途。
③纳米尼龙的制造技术与应用将得到迅速发展。
纳米尼龙的优点在于其热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高，而制造成本与普通尼龙相当。
因而，具有很大的竞争力。
④用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日俱增，绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的重视。
⑤抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电子设备、矿山机械、纺织机械的首选材料。
⑥加工助剂的研究与应用，将推动改性尼龙的功能化、高性能化的进程。
⑦综合技术的应用，产品的精细化是推动其产业发展的动力。
聚酰胺纤维是大分子链上具有C9-NH 基团一类纤维的总称。
常用的为脂肪族聚酯胺夕主要品种有聚酰胺6和'聚酰胺66,我国商品名称为锦纶6和锦纶66。
锦纶纤维以长丝为主，少量的短纤维主要用于和棉，毛或其它化纤混纺。
锦纶长丝大量用于变形加工制造弹力丝，作为机织或针织原料。
锦纶纤维一般采用熔体法纺丝。
锦纶6和锦纶66纤维的强度为4〜5.3cN/dtex，高强涤纶可达7.9cN/dtex以上，伸长率18%〜45%，在10%伸长时的弹性回复率在90%以上。
据测定，锦纶纤维的耐磨为棉纤维的20倍、羊毛的20倍、粘胶的50倍。
耐疲劳性能居各种纤维之首。
在民用上大量用于加工袜子和其他混纺制品，提高织物的耐磨牢度，但锦纶纤维模量低，抗摺皱性能不及涤纶，限制了锦纶在衣着领域的应用。
锦纶帘子线的寿命比粘胶大3倍，冲击吸收能大，因此轮胎能在坏的路面上行驶，但由于锦纶帘子线伸长大，汽车停止时，轮胎变形产生平点，起动初期汽车跳动厉害。
因此只能用于货车的轮胎，不宜作客车的轮胎帘子线之用。
锦纶纤维表面平整，不加油剂的纤维摩擦系数很高，锦纶油剂贮存日久易失效，纺织加工时还需要重新添加油剂。
锦纶纤维的吸湿比涤纶高，锦纶6与锦纶66 在标准条件下的回潮率为 4.5%，在合纤中仅次于维纶。
染色性能好，可用酸性染料，分散性染料及其他染料染色。
改性尼龙的概念和分类改性尼龙是工程塑料中的一类，是以尼龙原料为基料在加以改变其物理性质而形成的颗粒状产品。
此类产品产出是依据一些生产厂家所需求的不同而进行改性制作的。
改性尼龙大致包括：增强尼龙，增韧尼龙，耐磨尼龙，无卤阻燃尼龙，导电尼龙，阻燃尼龙等等。
1、热性质：玻璃转移温度(Tg)及熔点(Tm);热变形温度(HDT)高；长期使用温度高(UL-746B);使用温度范围大；热膨胀系数小。
2、机械性质：高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。
3、其它：耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。
此类产品产出是依据一些生产厂家所需求的不同而进行改性制作的，改性尼龙大致包括：增强尼龙，增韧尼龙，耐磨尼龙，无卤阻燃尼龙，导电尼龙，阻燃尼龙等等。
改性尼龙具有很多的特性，因此，在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。
尼龙历史美国杜邦公司人们对尼龙并不陌生，在日常生活中尼龙制品比比皆是，但是知道它历史的人就很少了。
尼龙是世界上首先研制出的一种合成纤维。
二十世纪初，企业界搞基础科学研究还被认为是一种不可思议的事情。
1926年美国最大的工业公司——。