增强增韧尼龙66汽车专用料的性能研究

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聚碳酸酯弹性体复合增韧尼龙66工程塑料的制备与研究

聚碳酸酯/弹性体复合增韧尼龙66工程塑料的制备与研究华东理工大学樊玮，周婷婷，赵龙宝，何思阳，路其臻指导老师：吴唯教授摘要：本课题旨在研究尼龙66/聚碳酸酯/硅橡胶复合物的结构与性能，硅橡胶作为增韧剂通过动态硫化的方法复合到尼龙66/聚碳酸酯中去。

硅橡胶在PA66基体中交联形成网络结构，将尼龙和聚碳酸酯紧紧捆绑在一起，限制了由于尼龙和聚碳酸酯相容性不好的相分离，从而避免了材料在受到力的作用时层间发生地滑移，使得共混物具有了更好的力学性能。

关键字：尼龙66，聚碳酸酯，硅橡胶，semi-IPN结构1.研究背景聚碳酸酯(PC)的机械性能优异，尤其是冲击强度高，在工程塑料中居首位，耐蠕变性好，尺寸稳定性高．可在120～150℃的范围内连续使用。

但PC对缺口敏感．耐应力开裂能力差，耐磨性差，熔体粘度大不易加工。

尼龙(PA)的机械强度高，耐磨性、自润滑性、熔体流动性以及耐油性好，但其耐热、抗冲击强度和尺寸稳定性较差。

因此。

PC和PA材料在性能方面具有较好的互补性，如果二者的共混体系相容，那么PA可以提高PC的抗溶剂能力．改善加工性能；而PC可以提高PA的抗冲强度，改善其低温脆性，降低吸水率，提高抗蠕变性和尺寸稳定性。

因此PC／PA共混体系的研究具有重要意义。

硅橡胶(Silicone Rubber)属高性能优质材料，但无论是固态还是液态，均由3种组分组成：聚合物、填充料和添加剂。

通过调整添加剂和颜料、稳定剂等其他材料的比例，可生产出个性化的硅橡胶以满足特定需求。

硅橡胶的生物相容性和多种物理特性等方面具有优势。

硅橡胶是高相对分子质量聚硅氧烷经补强、硫化等工序而制成的有机硅弹性体，其主链是以交替Si—O键连接，由于Si—O键键能比C—C键键能高得多，因而硅橡胶具有高耐热稳定性。

但是随着科技的发展，硅橡胶的耐热性已不能满足在苛刻条件下的使用要求。

因此，改善硅橡胶的耐热性是当前硅橡胶领域的热门话题。

当尼龙和聚碳酸酯共混挤出时，由于加入硅橡胶进行动态硫化，从而硅橡胶在共混物中形成了semi-IPN结构，将尼龙和聚碳酸酯紧紧捆绑在一起，限制了由于尼龙和聚碳酸酯相容性不好的相分离，从而避免了材料在受到力的作用时层间发生地滑移，使得共混物具有了更好的力学性能。

增强尼龙66的优势和特性

增强尼龙66的优势和特性
增强尼龙66具有优良的耐磨性、耐热性及电性能，机械强度高，能自熄，尺寸稳定性良好，广泛应用于汽车工业产品、纺织产品、泵叶轮和一级精密工程部件。

在尼龙中添加玻璃纤维、增韧剂等共混材料的力学性能。

结果表明随玻纤含量的增加，材料的拉伸强度、弯曲强度有大幅度的提高，冲击强度则较为复杂，增韧剂加入，材料的韧性大幅度的提高。

添加30%～35%的玻纤，8%～12%的增韧剂，材料的综合力学性能最佳。

1.GFR-nylon在尼龙树脂中加入一定量的玻璃纤维进行增强而得到的塑料(FR-PA)。

可分为用包覆法制得的长玻璃纤维增强尼龙(纤维和塑料颗粒等长，一般约10mm)和以短切纤维经混炼，或连续纤维导入双螺杆挤出机连续剪切混炼制得的短玻璃纤维增强尼龙(玻纤长度约0.2～0.7mm)。

2.尼龙属于聚酰胺，在它的主链上有氨基。

氨基具有极性，会因氢键的作用而相互吸引。

所以尼龙容易结晶，可以制成强度很高的纤维。

聚酰胺为韧性角质状半透明或乳白色结晶性树脂，常制成圆柱状粒料，作塑料用的聚酰胺分子量一般为1.5万～2万。

3.在PA加入30%的玻璃纤维，PA66的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高，耐疲劳强度是未增强的2.5倍。

4.用增强材料来提高尼龙性能，增强材料有玻璃纤维，石棉纤维，碳纤维，钛金属等，其中以玻璃纤维为主，提高尼龙的耐热性，尺寸稳定性，刚性，机械性能(拉伸强度和弯曲强度)，特别是机械性能提高明显，成为性能优良的工程塑料。

玻璃纤维增强尼龙有长纤维增强和短纤维增强尼龙66两种。

增强增韧尼龙66汽车专用料的性能研究

新技术与产品开发增强增韧尼龙66汽车专用料的性能研究　Ξ崔　欣1,王静江2(11中国石油辽阳石化分公司研究院,辽宁辽阳111003;21中国石油辽阳石油化纤公司技术中心,辽宁辽阳111003) 摘要:采用双螺杆挤出加工工艺,对增强增韧尼龙66材料综合性能进行了研究;比较了尼龙品种、增韧剂、玻璃纤维及助剂对内饰件材料的改性效果;并分析了生产工艺对材料性能的影响。

确定了材料的最佳工艺参数和配方,并成功应用在出口汽车座椅滑块制品上。

关键词:尼龙;玻璃纤维;增韧剂;结构;性能;应用中图分类号:T Q32316 文献标识码:B 文章编号:1005-5770(2007)04-0062-04Study of Property of R einforced and Toughened N ylon 66Special Compound for Auto I ndustryC UI X in 1,W ANGJing 2jiang 2(11Research Institute of Liaoyang Petrochemical Branch ,PetroChina ,Liaoyang 111003,China ;21T echnical Center of Liaoyang Petrochemical Fiber C o.,PetroChina ,Liaoyang 111003,China) Abstract :The overall property of rein forced and toughened nylon 66com pound was studied by means of extru 2sion technology on twin 2screw extruder 1The effect of the variety of nylon and the effects of toughener ,glass fiber and additive on the m odification of the decorative com pounds were com pared ,the effect of processing technology on the property of the com pound was analyzed 1The optimum processing parameter and formulation for the com pound were determined and applied to the production of the slide bar of the saddle of car for export success fully 1 K eyw ords :Nylon ;G lass Fiber ;T oughener ;Structure ;Property ;Application 汽车上零部件要求能耐高低温、耐油、耐化学药品、耐候和一定的机械性能,达到节能降耗、提高车速、改进外观和舒适性、降低成本等众多目标。

连续纤维增强不同黏度的尼龙66复合材料性能的研究

第４７卷第１２期２０１９年１２月塑料工业ＣＨＩＮＡＰＬＡＳＴＩＣＳＩＮＤＵＳＴＲＹ连续纤维增强不同黏度的尼龙６６复合材料性能的研究袁㊀理ꎬ李㊀谦ꎬ李旭清ꎬ郭㊀岳(中蓝晨光化工研究设计院有限公司ꎬ四川成都６１００４１)㊀㊀摘要:通过熔融浸渍工艺制备连续玻璃纤维增强不同黏度的ＰＡ６６复合材料ꎬ并利用力学测试㊁扫描电子显微镜(ＳＥＭ)㊁热变形温度以及热失重等测试方式多方面探究不同黏度的ＰＡ６６对长玻纤增强复合材料性能的影响ꎮ结果表明ꎬ低黏度的ＰＡ６６能提高基体与玻璃纤维间的浸渍能力和复合材料的力学性能ꎬ并且对其耐热变形能力和热稳定性影响不大ꎮ关键词:尼龙６６ꎻ黏度ꎻ力学性能ꎻ浸渍程度中图分类号:ＴＱ３２７１㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００５－５７７０(２０１９)１２－００７５－０４ｄｏｉ:１０３９６９/ｊｉｓｓｎ１００５－５７７０２０１９１２０１８开放科学(资源服务)标识码(ＯＳＩＤ):ＳｔｕｄｙｏｎＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＧｌａｓｓＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰＡ６６ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｉｔｈＤｉｆｆｅｒｅｎｔＶｉｓｃｏｓｉｔｉｅｓＹＵＡＮＬｉꎬＬＩＱｉａｎꎬＬＩＸｕ￣ｑｉｎｇꎬＧＵＯＹｕｅ(ＣｈｉｎａＢｌｕｅｓｔａｒＣｈｅｎｇｒａｎｄＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＣｈｅｎｇｄｕ６１００４１ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｏｌｙａｍｉｄｅ６６(ＰＡ６６)ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｉｓｃｏｓｉｔｉｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｍｅｌｔｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ.ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｉｓｃｏｓｉｔｉｅｓｏｆＰＡ６６ｏｎｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌｏｎｇｇｌａｓｓｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｅｓｔｉｎｇꎬｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ(ＳＥＭ)ꎬｈｅａｔｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ(ＨＤＴ)ａｎｄｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ(ＴＧ)ꎬｅｔａｌ.ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｌｏｗｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｆＰＡ６６ｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍａｔｒｉｘａｎｄｔｈｅｇｌａｓｓｆｉｂｅｒａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅꎬａｎｄｉｔｈａｓｌｉｔｔｌｅｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｈｅａｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ６６ꎻＶｉｓｃｏｓｉｔｙꎻＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎻＤｅｇｒｅｅｏｆＩｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ尼龙６６(ＰＡ６６)是聚酰胺或尼龙的一种ꎬ由己二酸和己二胺缩聚而成ꎬ是一种半结晶型热塑性树脂[１]ꎬ具有优异的力学性能㊁耐化学性㊁耐磨性等ꎬ但其在干态和低温条件下冲击强度低ꎬ对温度敏感性和较高吸湿性导致尺寸稳定性较差ꎬ限制了其应用范围[２]ꎮ玻璃纤维是一种无机非金属材料ꎬ也是迄今为止历史最久远㊁且在非航空领域中替代较重金属部件的最常见的增强材料[３－４]ꎬ具有极其优异的力学性能㊁电性能和抗老化性能[５]ꎮ连续纤维增强热塑性树脂基复合材料(ＣＦＲＴＰ)是指将连续长纤维和热塑性树脂进行结合得到的一种复合材料ꎬ它综合各组分材料的特点ꎬ具备纤维和树脂的相关特性ꎬ使得综合性能更为优异[６]ꎮ因此ꎬ玻璃纤维加入ＰＡ６６能明显提升尼龙材料的力学强度ꎬ耐高温㊁耐腐蚀性等ꎬ同时降低成本ꎬ从而扩大尼龙材料的使用领域[７]ꎮＣＦＲＴＰ是将熔融的热塑性树脂浸渍到连续的分散纤维中后冷却成型制备ꎬ主要包括溶液浸渍㊁粉末浸渍㊁原位聚合浸渍以及熔融浸渍等工艺[８－９]ꎮ其中由于熔融浸渍工艺设备简单ꎬ生产周期短ꎬ可实现连续化生产ꎬ树脂含量可控ꎬ目前己成为ＣＦＲＴＰ复合材料的主流技术[１０]ꎮ为进一步研究熔体黏度对浸渍过程中树脂与纤维间的浸渍程度ꎬ本工作利用熔融浸渍工艺制备连续长玻璃纤维增强不同黏度的ＰＡ６６复合材料粒料ꎬ再采用注塑成型技术制备成型试样ꎬ并利用力学测试㊁扫描电子显微镜(ＳＥＭ)㊁热变形温度以及热稳定性能等测试方式多方面探究不同黏度的ＰＡ６６对长玻纤增强复合材料性能的影响ꎮ１㊀实验部分１１㊀主要原料高黏度ＰＡ６６:１０１Ｌꎬ美国杜邦公司ꎻ低黏度ＰＡ６６:ＥＰＲ２４ꎬ中蓝晨光化工研究设计院有限公司ꎻ５７作者简介:袁理ꎬ女ꎬ１９９５年生ꎬ硕士ꎬ主要从事工程塑料方向的研究ꎮｙｕａｎｌｉ９３７４＠１６３ｃｏｍ塑㊀料㊀工㊀业２０１９年㊀㊀抗氧剂１０９８㊁辅助抗氧剂１６８:瑞士汽巴精化公司ꎮ１２㊀主要设备及仪器同向双螺杆挤出造粒机:ＴＳＳ￣４０ꎬ南京创博机械设备有限公司ꎻ注塑机:ＨＴＦ９０Ｗ１ꎬ宁波海天集团股份有限公司ꎻ万能材料试验机:Ｚ１００ꎬ德国ＺＷＩＣＫ公司ꎻ落锤冲击试验机:ＦＷＭＡＧＮＵＳ１０００ꎬ德国ＣＯＥＳＦＥＬＤ公司ꎻ负荷热变形＆温度维卡软化点测试仪:ＨＶ３ꎬ美国英斯特朗公司ꎻ扫描电子显微镜:ＶＥＧＡ３ꎬ泰思肯(中国)有限公司ꎻ热重分析仪:Ｑ５０ꎬ美国ＴＡ公司ꎮ１３㊀样品制备实验前将ＰＡ６６放置在温度为６０ħ的烘箱中干燥３ｈꎮ将不同黏度的ＰＡ６６根据表１不同配方(低黏度ＰＡ６６质量分数分别为０％㊁２５％㊁５０％㊁７５％㊁１００％)ꎬ通过双螺杆挤出机使树脂熔融ꎮ固定长玻璃纤维含量为５０％ꎬ并将连续纤维经预分散后通过装有熔体树脂的浸渍模具ꎬ纤维在浸渍模具中完成分散ꎬ从而使树脂熔体能均匀渗透到纤维束中ꎬ浸渍完成的纤维束经牵引设备从浸渍模具中牵出ꎬ冷却后即可得到纤维增强树脂复合材料的预浸料ꎬ再通过切粒设备切割即可得到长纤维增强树脂粒料ꎮ材料性能测试样条用注塑机制备ꎮ表１㊀不同黏度的ＰＡ６６配方表(质量分数ꎬ％)Ｔａｂ１㊀ＰＡ６６ｆｏｒｍｕｌａｔａｂｌｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｉｓｃｏｓｉｔｉｅｓ试样编号高黏度ＰＡ６６低黏度ＰＡ６６１＃１０００２＃７５２５３＃５０５０４＃２５７５５＃０１００１４㊀测试与表征１４１㊀力学性能测试进行力学性能测试前ꎬ先将制得的样条静置２４ｈꎬ目的是消除样条内应力ꎮ拉伸性能和弯曲性能的测试在万能试验机上测试ꎬ测试标准分别为ＧＢ/Ｔ１０４０１９９２和ＧＢ/Ｔ９３４１２０００ꎬ每组试验取５个样ꎬ取其平均值ꎮ冲击性能的测试在冲击试验机上进行ꎬ按照ＧＢ/Ｔ１０４３１９９３标准进行ꎬ每组试验取１０个样ꎬ取其平均值ꎮ１４２㊀热重(ＴＧ)测试在Ｎ２气氛下ꎬ每组样品取３~５ｍｇꎬ以２０ħ/ｍｉｎ的升温速率从２０ħ加热到８００ħꎮ１４３㊀热变形温度测试按ＧＢ/Ｔ１６３４２００４进行测试ꎬ试样尺寸８０ｍｍˑ１０ｍｍˑ４ｍｍꎬ进行热变形温度测试ꎮ升温速率为１２０ħ/ｈꎮ１４４㊀扫描电子显微镜测试通过ＳＥＭ观察复合材料的冲击断面形貌特征ꎮ扫描前ꎬ将需分析的样品喷金处理ꎮ２㊀结果与讨论２１㊀力学性能ａ－拉伸强度ｂ－弯曲强度ｃ－冲击强度图１㊀复合材料的力学性能Ｆｉｇ１㊀Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ图１为连续玻璃纤维增强不同黏度的ＰＡ６６复合材料力学性能ꎮ从图１中可以看出ꎬ随着低黏度ＰＡ６６含量的提高ꎬ样品的拉伸强度㊁弯曲强度以及冲击强度均呈一定程度的提高ꎮ在图１ａ中ꎬ当样品配方１＃中ꎬ高黏度ＰＡ６６含量为１００％ꎬ不含低黏度ＰＡ６６时ꎬ复合材料拉伸强度为２４３ＭＰａꎻ随着低黏度ＰＡ６６含量的不断提高ꎬ到５０％时ꎬ复合材料拉伸６７第４７卷第１２期袁㊀理ꎬ等:连续纤维增强不同黏度的尼龙６６复合材料性能的研究强度为２４４２ＭＰａꎻ当低黏度ＰＡ６６含量为１００％时ꎬ复合材料拉伸强度为２５０８ＭＰａꎬ与高黏度ＰＡ６６复合材料相比ꎬ提高了３２％ꎮ从图１ｂ中可以看出ꎬ随着低黏度ＰＡ６６含量的不断提高ꎬ复合材料的弯曲强度从３４８１４ＭＰａ提高到了３６８６８ＭＰａꎬ低黏度和高黏度复合材料相比提高了５９％ꎮ同时ꎬ从图１ｃ也可以明显看出ꎬ随着低黏度树脂基体含量的不断提高ꎬ复合材料的冲击强度先增后降ꎮ这主要是由于玻纤增强热塑性复合材料拉伸过程中ꎬ由于在纤维的弹性模量远高于树脂基体ꎬ纤维趋于发生脆性断裂ꎬ而树脂基体则趋于发生塑性破坏ꎬ且纤维断裂伸长率要远低于树脂基体ꎬ所以在拉伸过程中ꎬ应力通过界面由树脂传到纤维上ꎬ树脂基体断裂前纤维先承受主要载荷ꎬ发生断裂和脱黏ꎬ进而被破坏ꎮ而复合材料在弯曲和冲击测试中ꎬ测试样条伴随着基体裂纹㊁纤维断裂㊁脱黏及拔出消耗大量的能量ꎬ其中纤维束起主要承载作用ꎮ而随着低黏度ＰＡ６６含量的不断增加ꎬ熔体黏度不断降低ꎬ更好的流动性使树脂熔体更有利于浸入纤维单丝间的空隙ꎬ排除细小空气ꎬ提高浸渍程度ꎬ使玻璃纤维和树脂基体间相容性更高ꎬ粘连更加紧密ꎬ能有效提高连续纤维增强复合材料的力学性能ꎮ２２㊀表面形貌图２为连续纤维增强不同黏度的ＰＡ６６复合材料冲击断面ＳＥＭ图ꎮ从图２可以看出ꎬ不同树脂含量配方的复合材料制品冲击断面均显示出纤维断裂现象ꎬ样品配方为１＃时ꎬ树脂基体为质量分数为１００％的高黏度ＰＡ６６ꎬ由于其熔体黏度较低ꎬ浸渍程度较低ꎬ材料受到冲击后断裂ꎬ出现少量纤维拔出现象ꎬ并且有少量纤维附有残留树脂ꎬ而随着低黏度ＰＡ６６含量的不断提高ꎬ复合材料受到冲击断裂后纤维拔出现象减少ꎬ树脂伴随着纤维发生塑性变形ꎬ说明随着低黏度熔体树脂含量的增加ꎬ树脂流动性的提高更利于进入纤维微米级的单丝间空隙ꎬ提高浸渍程度ꎬ使基体与纤维间能更加良好结合ꎮａ－试样１＃ｂ－试样２＃ｃ－试样３＃ｄ－试样４＃ｅ－试样５＃图２㊀复合材料冲击断面的ＳＥＭ图Ｆｉｇ２㊀ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｉｍｐａｃｔｓｅｃｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌ２３㊀热变形温度表２㊀复合材料的热变形温度Ｔａｂ２㊀Ｈｅａｔｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ试样编号１＃２＃３＃４＃５＃热变形温度/ħ２５５２５５２５３２５５２５３热变形温度是一种用来衡量聚合物或高分子材料耐热性优劣的量度ꎮ从表２可以看出ꎬ随着低黏度ＰＡ６６含量的增加ꎬ复合材料的热变形温度基本不发生变化ꎮ这是由于不同黏度的ＰＡ６６熔点差别不大ꎬ复合材料在负载下受热时ꎬ不会有其中树脂先后发生熔融的情况ꎬ使部分玻璃纤维与基体分离ꎬ耐热变形能力下降ꎮ因此ꎬ低黏度的ＰＡ６６流动性更强ꎬ能提高树脂与玻纤间的浸渍程度的同时不降低复合材料的耐热变形能力ꎮ２４㊀热重分析图３㊀复合材料的ＴＧ曲线Ｆｉｇ３㊀ＴＧｃｕｒｖｅｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌ７７塑㊀料㊀工㊀业２０１９年㊀㊀图３为不同黏度的ＰＡ６６复合材料热失重曲线图ꎮ从图３中可以看出ꎬ随着低黏度ＰＡ６６含量的不断提高ꎬ复合材料的分解温度和分解速率均变化不大ꎬ说明低黏度ＰＡ６６在提高熔体树脂的流动性ꎬ提高其与玻璃纤维间浸渍程度的同时不会降低其热稳定性能ꎮ３㊀结论１)随着低黏度ＰＡ６６含量的提高ꎬ样品的拉伸强度㊁弯曲强度以及冲击强度均呈一定程度的提高ꎮ２)随着低黏度熔体树脂含量的增加ꎬ高流动性的树脂更利于进入纤维微米级的单丝间空隙ꎬ提高玻璃纤维与树脂间的浸渍程度ꎬ两者间更加良好的结合ꎮ３)低黏度的ＰＡ６６在提高树脂与玻纤间的浸渍程度和力学性能的同时不影响复合材料的耐热变形能力和热稳定能力ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]徐超峰ꎬ徐超峰ꎬ楼坚聪ꎬ等.尼龙６６在工业上的应用及发展前景[Ｊ].化工管理ꎬ２０１７(１５):２２２. 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【课件】尼龙66增强增韧改性PPT

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在玻璃纤维加入的同时，起填充的同时，玻璃纤维
技术和工艺得到关注和发展，使其向多功能发展。
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采用无机填料填充改性可以提高一些性能
和降低成本。但研究表明，在PA66中加入刚性粒
子时，通常在提高材料刚性的同时，降低了材料
的韧性，填充量越高，其作用越显著；在另外一
些场合采用弹性体增韧PA66，使材料提高了韧性，
改善了低温冲击性能，但又使材料的刚性下降。
尼龙66增强增韧改性
• 摘要：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。
4.2主要设备仪器
• 双辊炼塑机SK-160B • 同向双螺杆挤出机TSE-40A/400-22-36 • 塑料注射成型机SZ-120 • 悬臂梁缺口冲击试验机 • 简支梁无缺口冲击试验机 • 万能拉力试验机 • 热变形维卡软化点测定仪
4.3共混物的制备工艺及试样的制备
4.4 性能测试
• 4.4.1力学性能
增韧较合理，在较大的提高增强增韧材料韧性的同时，保持了一定高
度的刚性。文中将着重探讨聚烯烃及弹性体对改性尼龙66力学性能的
影响。
•
由此可见，增强增韧改性尼龙66的性能和值得关注，在增强的
同时如何提高材料韧性，在增韧的同时如何保持材料的刚性是需要解
决和拓展的问题。
三方案设计
•

尼龙66增强增韧改性

改性，从而获得极佳的增韧效果，再加入
玻璃纤维增强，使其综合性能得以提高，
SL-008的弯曲强度大于或等于19kj/m2，热
变形温度大于或等于243℃[1]，辽阳石油化
纤公司采用填充部分玻璃纤维（GF），共
混部分低密度聚乙烯（LDPE），聚丙稀
（PP）及其马来酸酐接枝物（-g-MAH）等
合金技术，成功研制出了高强度，高韧性，
• 关键词：聚酰胺玻璃纤维增强增韧共混改性
可编辑ppt
2
• 一引言
•
聚酰胺（俗称尼龙）具有优异的力学性能、电性能、耐化学药
品性、自润滑性，良好的成型加工性能。历年来产量居五大工程塑料
之首，在代替传统的金属结构材料方面一直稳定增长。如汽车部件、
机械部件、电子电器等领域得到广泛应用。但聚酰胺工程塑料耐热性
66力学性能的影响可。编辑ppt
6
•
说弹性体的增韧效果较好，如PA/EPDM，PA/POE，PA/EVA，
采用的弹性体的增韧的效果较好能够较大的提高尼龙的韧性，如尼龙
基体中加入5～20份的EPDM其缺口冲击强度可以提高4～6倍，但在
增韧的同时，对尼龙66的刚性影响较大。而采用有机刚性粒子增韧，
如聚烯烃类PE、PP，在较高的提高尼龙66韧性的同时，对尼龙66的
为了平衡冲击性能和刚性，提高材料的综合性能
和降低成本，可采用PA66-弹性体-刚性体三元共
混复合的办法。以获得增强增韧PA66工程塑料，
使其扩大在某些领域的应用范围。
可编辑ppt
4
• 二综述
•
中国某研究所研制的超韧PA66（SL-
008），以尼龙66树脂为基体，利用多组分
弹性体增韧剂的协同作用，通过共混接枝

增强增韧尼龙66配方分析

制品配方及分析：
PA66 接枝EPDM PA6 抗氧化剂接枝聚丙烯光亮润滑剂接枝聚乙烯玻璃纤维接枝POE
分析：此配方实现了强度、韧性、刚性、耐热同时提高。

尼龙树脂品种的选定:以尼龙66为主，加入一定量的尼龙6，在综合考虑流动性和强度基础上，选择了中等粘度的尼龙作为主要原料。

增韧剂的选定：尼龙66和尼龙6虽具备很多优点，但也存在韧性较低、耐寒性差，改善这两种尼龙的韧性几乎是所有尼龙合金改性的关键，用作尼龙增韧的增韧剂主要是热塑性弹性体或橡胶弹性体的接枝物，及POE-g-MAH、EPDM-g-MAH。

马来酸酐接枝POE增韧效果虽然略逊于橡胶弹性体，但加工流动性好，而且不存在橡胶弹性体的交联问题。

从而综合上述选择以POE-g-MAH为主、EPDM-g-MAH为辅的复合体系。

增强增韧尼龙66工程塑料结晶行为的研究

增强增韧尼龙66工程塑料结晶行为的研究本文研究了增强增韧尼龙66工程塑料的结晶行为。

通过添加不同比例的增强剂和韧化剂，分别制备了不同组成的尼龙66复合材料。

利用差示扫描量热仪（DSC）和X射线衍射仪（XRD）等技术，研究了复合材料的结晶行为。

结果表明，增强剂的加入能够显著提高尼龙66的结晶速率和结晶度，韧化剂的加入则能够提高尼龙66的韧性。

同时，不同比例的增强剂和韧化剂对尼龙66的结晶行为有不同的影响。

本研究对于优化尼龙66复合材料的性能具有一定的理论和实际意义。

- 1 -。

尼龙66／MWGF复合材料的力学性能研究

尼龙66／MWGF复合材料的力学性能研究以硅烷偶联剂（KH550）为粘合剂，将酸化后的多壁碳纳米管接枝到玻璃纤维表面，制备出玻纤/碳纳米管复合填料（MWGFs）。

将不同含量的玻纤和复合填料添加到尼龙66中，分别制备出PA66/GF和PA66/MWGF复合材料，然后对复合材料的力学性能，热性能进行了测试分析。

结果表明，GF和MWGF都能够显著增强尼龙66的力学性能。

在拉伸性能方面，PA66/MWGF复合材料要高于PA66/GF复合材料，但PA66/GF复合材料缺口冲击性能则明显好于PA66/MWGF复合材料。

在热性能研究中，我们发现GF和MWGF都能够提高尼龙66的结晶温度。

但在结晶度影响上，GF的添加能够提高尼龙66的结晶度，而MWGF则相反，它的加入略微降低了尼龙66的结晶度。

标签：尼龙66；复合材料；碳纳米管；玻纤；力学性能Abstract：With silane coupling agent （KH550）as binder，glass fiber/carbon nanotube composite fillers （MWGFs）were prepared by grafting acidified multi-walled carbon nanotubes onto glass fiber surface. PA66/GF and PA66/MWGF composite materials were prepared by adding different contents of glass fiber and composite fillers into nylon 66. The mechanical and thermal properties of PA66/GF and PA66/MWGF composites were tested and analyzed. The results showed that both GF and MWGF could significantly enhance the mechanical properties of nylon 66. The tensile strength of PA66/MWGF composite is higher than that of PA66/GF composite materials，but the notched impact strength of PA66/GF composite is better than that of PA66/MWGF composite. In the study of thermal properties，we found that both GF and MWGF could increase the crystallization temperature of nylon 66. However，the addition of GF can improve the crystallinity of nylon 66，while MWGF can decrease the crystallinity of nylon 66 slightly.Keywords：nylon 66；composite materials；carbon nanotubes；glass fiber；mechanical properties由于具有良好的力学性能及独特的电性能、热性能，碳纳米管一经发现就受到各国科研人員的广泛关注[1]。

增强耐磨PA66 复合材料的研制及应用

增强耐磨PA66复合材料的研制及应用X志军1，2戴文利2X爱学1(1株洲时代新材料科技股份XX，XX 株洲412007；2XX大学化学学院，XX，XX 411105 )摘要以玻璃纤维〔GF〕作为增强体系，参加硅酮粉、增容剂和其它添加剂，制备了增强耐磨PA66复合材料。

探讨了增容剂、硅酮粉对复合材料性能的影响。

结果说明，当PA66增强料、增容剂、硅酮粉比例为100：6：1时，制备的复合材料有较好的力学性能和耐磨性能。

该增强耐磨PA66材料已广泛应用于织布梭的生产，性能满足行业标准要求。

关键词硅酮粉增容剂PA66力学性能耐磨性能尼龙〔PA〕66是一种性能优良的工程塑料，具有较高的强度及优良的耐热性、耐腐蚀性、耐磨性和流动加工性，在汽车、电子、电气设备、机械部件、交通器材等方面得到广泛的应用[1]。

而PA66作为构造性材料在纺织器材上的应用对其强度、耐磨性等方面提出了更高的要求，为此笔者PA66为基体，选用玻璃纤维〔GF〕、自制的增容剂、硅酮粉等原料，研制了一种增强耐磨PA66复合材料。

并探讨了增容剂、硅酮粉对复合材料性能的影响。

1 实验局部1.1实验原料PA66:工业品,EPR27,XX神马集团尼龙66盐厂；玻璃纤维：工业级，巨石集团；硅酮粉：RM4-7051，美国道康宁公司，增容剂：接枝率0.9，自制。

1.2设备与仪器高速混合机：SHR-10A型，X家港轻工机械厂；双螺杆挤出机：Φ36型，XXXX科信塑机XX；注塑成型机：T80型，XX格兰塑机制造XX；电子万能试验机：CMT-10000N型，XX新三思材料检测XX；摆锤式冲击试验机：XJJ-500型，XX试验机XX公司；洛氏硬度计：HRSS-150型，XX精细仪器仪表XX；热变形温度测试仪：XRW-300A型，XX试铨检测仪器XX；摩擦磨损试验机：MMU-2型，XX益华摩擦学测试技术公司；金相显微镜：201A-D型，XX光学仪器厂。

1.3试样制备工艺增强耐磨PA66制备工艺流程如图1所示图1 增强耐磨PA66制备工艺流程将PA66在120℃下热风枯燥8小时，增容剂在80℃下热风枯燥4小时，然后将PA66与增容剂、硅酮粉和其它助剂按一定比例经高速混合机混合后，与GF通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒，造粒温度255～265℃，螺杆转速300r/min。

不同拉伸速度下尼龙66材料的性能研究

不同拉伸速度下尼龙66 材料的性能研究楼莉丹，张素秋，王彩梅，刘鹏鹏，秦高峰( 泛亚汽车技术中心有限公司，上海200120)摘要：研究不同拉伸速度对两种尼龙(PA) 材料(纯P A66 和增韧P A66) 拉伸性能的影响，并通过扫描电子显微镜(SEM) 研究不同速度下PA 材料的断口形貌。

结果表明，无论增韧与否，随着拉伸速度的减小，拉伸强度下降，断裂伸长率增加。

当拉伸速度足够小时，纯PA66 由脆性断裂转变为韧性断裂。

从SEM 结果可以看出，两种PA 材料拉伸断口的平坦区面积均随着拉伸速度下降而增加。

由于增韧PA66 的两相结构，两种PA 材料拉伸断口形貌存在显著差异。

关键字：尼龙66 ；增韧；拉伸速度；拉伸性能；断口形貌中图分类号：TQ326 .9文献标识码：A文章编号：1001-3539(2014)09-0085-05Study of Properties for Nylon 66 Material under Different T ensile SpeedsLou Lidan，Zhang Suqiu，Wang Caimei，Liu Pengpeng，Qin Gaofeng(Pan Asia Technical Automotive Center Co. Ltd.，Shanghai 200120, China)Abstract ：The tensile propert ies of nylon materials(pure PA66 and toughening PA66) under different tensile speeds (0.001~500 mm／min) were researched. Scanning electron microscopy(SEM) was used to study the fracture morphology of the nylon materials under different speeds. The results show that，the tensile strength of the two nylon materials decreases respectively with tensile speed decreases，and elongation at break increases. When the tensile speed is small enough，the brittle-tough transition of pure PA66 appears. From SEM images，the tensile fracture flat area of both pure PA66 and toughening PA66 increase with tensile speed decreases. Due to two-phase structure of toughening PA66，different fracture surfaces are obtained of the two types PA66 materials.Keywords ：nylon 66 ；toughening ；tensile speed ；tensile property ；fracture morphology目前汽车行业的首要课题就是节油[1–2]，因而在汽车上以塑代钢的新应用将愈加广泛，尼龙(PA)66 材料是其中最重要的一种，其用量已接近车用塑料用量的10%[3]。

PA66增韧增强研究

PA66增强增韧改性研究
①采用MAH接枝PE，可以显著改善与PA66的相容性。

②采用聚烯烃PE作为增韧剂，在增韧的同时，对PA66的刚性影响较小。

③PE-g-MAH的接枝率及交联度对增韧材料的性能影响较大。

交联度过大时对PA66几乎没有增韧效果，同时带来了材料的黏度过高，难以注塑。

④玻璃纤维增强PA66是较好也是较成熟的增强方式，以30%增强的效果最理想。

⑤PA66/PA6合金的组分在70/30时，在采用GF增强时，共混物的弯曲强度略低于GF增强的PA66，但缺口冲击强度提高了10%，同时加工流动性得到改善。

⑥PA66/PE-g-MAH/GF增强增韧的复合材料具有很高的刚性和较高的韧性，综合性能优越，其力学性能均衡的特点，可以代替PA66应用与各种产品，同时GF，PE-g-MAH的加入降低了成型收缩率和吸水率，克服了PA66固有的缺点。

⑦采用PA66/PE-g-MAH/GF共混的复合材料，可以通过改变PE-g-MAH 和GF的含量来得到不同刚性和韧性的改性PA66，选择范围广泛。

增强尼龙66基本参数

增强尼龙66是一种高性能的塑料材料，具有较高的强度和耐化学性等优点，主要用于制造机械零件、电气部件和汽车零部件等。

其主要参数如下：
1. 物理性质：增强尼龙66具有较高的强度和刚性，同时还具有较高的耐化学性、耐热性和耐磨性等特点。

其密度为1.35g/cm3，吸水率在1.5%以下。

2. 机械性质：增强尼龙66的拉伸强度和弯曲强度较高，并且其刚性和硬度也较好。

此外，其冲击强度也较好，能够承受较大的冲击载荷而不易断裂。

3. 电气性质：增强尼龙66具有良好的绝缘性能和抗电弧性，适用于制造电气部件。

4. 加工性质：增强尼龙66具有较好的加工性能，可以通过注塑、挤出、压延等方式进行加工。

同时，其表面还可以进行涂覆处理，以提高其耐腐蚀性和耐磨性等性能。

增强尼龙66的主要优点是其强度高、刚性和硬度好，同时还具有良好的耐化学性和耐磨性等优点，因此广泛应用于制造机械零件、电气部件和汽车零部件等。

但是，其缺点是热稳定性较差、耐候性较差，容易受到紫外线等因素的影响而老化。

此外，增强尼龙66的价格相对较高，生产成本较高。

在应用方面，增强尼龙66主要用于制造高强度和高精度度的零件，如轴承、齿轮、管道、电气部件等。

此外，它还可以用于制造汽车零部件、建筑材料、医疗器械等领域。

在生产过程中，需要注意控制温度和压力等工艺参数，以保证产品的质量和性能。

总之，增强尼龙66是一种高性能的塑料材料，具有较高的强度、刚性和硬度等特点，适用于制造各种机械和汽车零部件等。

在应用中需要注意其缺点和工艺参数等问题，以保证产品的质量和性能。

玻璃纤维增强尼龙66复合材料的国内技术发展水平

玻璃纤维增强尼龙66复合材料的国内技术发展水平
玻璃纤维增强尼龙66复合材料是一种具有良好机械性能和耐
热性的复合材料，广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域。

在国内，玻璃纤维增强尼龙66复合材料的技术发展水
平已经逐步提升，取得了一定的成果。

首先，国内在玻璃纤维增强尼龙66复合材料的制备工艺和设
备方面已经取得了较高水平。

采用压塑、注塑、挤出等工艺制备复合材料的技术已经相对成熟，设备也得到了相应的改进和更新，能够满足不同领域对复合材料的需求。

其次，国内在玻璃纤维增强尼龙66复合材料的研究和开发方
面也取得了一些突破。

研究人员通过引入新的增强材料、改变纤维排列方式、调整树脂成分等方法，不断提高复合材料的力学性能、热稳定性和耐久性。

同时，还在改进复合材料的表面处理技术，提高其与其他材料的粘结性和附着力。

此外，国内在玻璃纤维增强尼龙66复合材料的应用领域也有
所扩展。

除了传统的航空航天、汽车、建筑、电子等领域，玻璃纤维增强尼龙66复合材料还开始应用于新能源、轨道交通、船舶工程等领域，为相关行业的发展提供了新的解决方案。

综上所述，玻璃纤维增强尼龙66复合材料的国内技术发展水
平已经相对较高，技术不断更新和突破，应用领域也在逐步扩大。

随着国内相关领域的进一步发展和需求的增加，玻璃纤维增强尼龙66复合材料在国内的技术发展可期。

(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。

尼龙66改性的最新研究进展

尼龙66改性的最新进展第一章诸论1.1 尼龙66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66研究报告

尼龙66研究报告
尼龙66，又称聚酰胺66，是一种合成纤维材料，具有高强度、高耐热性和耐化学性等优良特性。

以下是关于尼龙66的研究
报告：
1. 基本介绍：该报告首先介绍了尼龙66的基本特性和制备方法，包括原材料的选择、聚合反应的条件和后续的纺丝加工过程。

2. 物理性能测试：该报告针对尼龙66进行了一系列物理性能
测试，如抗张强度、断裂伸长率和硬度等指标的测定。

结果表明，尼龙66具有较高的强度和良好的韧性。

3. 热性能测试：该报告还研究了尼龙66的热稳定性和热传导
性能。

通过热失重分析和热导率测试，得出了尼龙66在高温
环境下的稳定性和导热性能。

4. 化学性能测试：该报告对尼龙66进行了一些化学性能测试，如耐溶剂性、耐酸碱性和耐氧化性等。

结果显示，尼龙66在
一定的条件下具有较好的化学稳定性，适用于多种工业应用。

5. 应用研究：最后，该报告还探讨了尼龙66在汽车制造、纺
织品和电子产品等领域的应用前景，分析了其优势和局限性，并提出了进一步研究的方向。

综上所述，该研究报告详细介绍了尼龙66的物理性能、热性
能和化学性能，并对其应用前景进行了评估。

这些研究结果对于指导尼龙66的生产和开发具有一定的参考意义。