PP与PA6共混改性配方设计及性能测试

题目：PP与PA6共混改性配方设计及性能测试
摘要:本文综述了PP与PA6共混改性的研究情况，其讲述了PP与PA6共混的主要原料、各种助剂、组分及配方，并介绍了PP与PA6共混的步骤制定与实施。

并研究了不同份量的PA6对PP与PA6共混的工艺与产品质量的影响，根据实践结果总结出PP与PA6共混改性中PA6的最佳份量，讨论加工工艺过程中的注意事项。

关键词:聚丙烯尼龙6 共混改性
目录
1.引言 (1)
2.实验 (5)
3.结果与分析 (7)
4.结论 (8)
5.参考文献 (9)
6.附录 (9)
1.引言
P P作为典型的结晶聚合物，自从1957年开
始工业化生产以来发展迅速，是一种应用广泛的塑料。

近年来，P P已成为五大通用合成树脂中增长速度最快、新产品最为活跃的品种。

它具有密度小、力学性能优良、电绝缘性良好、介电率较小、耐应力开裂、耐化学药品、无毒等优点，但也有一些缺点，如低温脆性，成性收缩率较大，热变形温度不高，耐光、耐磨性差，不易染色，P P的共混改性主要针对上述缺点进行。

（1）P A为大品种工程塑料,具有优良的力学性
能，耐磨性，自润滑性，耐腐蚀性和较好的成型加工性。

利用P A对P P进行共混改性，克服了二者固有的缺点，所得的材料具有优良的综合性能，已成为新的开发热点。

目前有关P P/P A共混的研究，包括P P/P A6、P P/P A66、P P/P A11、P P/P A12、P P/P A1010、P P/P A6/E D P M、P P/P A66/E D P M、
P P/P A6/S E B S（苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯嵌段共聚物）等诸多共混体系，研究最较多的是P P/P A6
体系。

(2)
P P为非极性聚合物，与强极性的P A不具有
热力学相容性，为获得满意的共混效果，必须改性或采用增溶剂改善两种组分的相容性。

P P/P A
体系所用的增溶剂有：P P-g-M A H、E P R-g-M A H、
S E B S-g-M A H、离子交联聚合物。

邱友德等研究了增强P A6/P P-g-M A H（聚丙烯接枝马来酸酐）和
P A/P P/P P-g-M A H，指出P P-g-M A H可以明显改善合金的相容性，得到性能优良的产品。

段建华等研究了P P/P A6/S E B S共混体系，少量的S E B S可使共混物的冲击韧性得到显著的改善，制得超韧共混物。

B e l t r a m e等比较了乙烯丙烯酸丁酯-马来酸酐、E V A-g-M A H对P E/P P/P A的增容作用，认为前者的增容效果较好。

沈经纬等研究了P P-g-I T A （衣康酸）对P P/P A的增容作用。

S a t h e等认为，P P-g-M A H作为增溶剂可显著改善P P/P A的形态及力学性能，尤以 4.8%的含量最佳。

（2）
2.实验
2.1 配方设计
1）配方设计依据：
PP：非极性聚合物，PP具有良好的耐水、耐油及耐化学性，电绝缘性，吸水性小，一定的强度、弹性和硬度，良好的加工性和突出的抗弯曲疲劳性等优点；但是同时PP也存在着热变形温度低、成型收缩率大，耐光性差和不易染色等问题。

PA6：极性聚合物，PA-6 具有高强度、弹性好、耐磨耐化学腐蚀性等优点。

但是也具有吸水性高，尺寸稳定性差和低温和干态条件下韧性差等缺点。

PP-g-MAH：相容剂，使PP与PA6这两种极性不同的树脂更好的混合。

其中
PP-g-MAH 的量为PA-6的1/4时最佳。

在保留PP 优良的特性条件下，PP/PA-6共混能改善PP 的成型收缩率、耐热性和不易染色的特性，拓宽PP 的应用领域。

2）材料选择：PP （T30S ）、PA 、PP-g-MAH （XB-2000） 3）配方
2.2 主要设备器械
同向平衡双螺杆挤出机 规格？
厂家？ 塑料混色机 烘箱
熔体流动速率仪 摆锤冲击试验机 注射成型机 微机控制电子万能测试机
2.3 工艺流程
2.3.1 工艺流程图 1）粒料工艺
图1 ？？
2）制样
图2
2.3.2 实验过程
1）物料称量
按照配方称取原料：PP 2000g PA-6 400g PP-g-NAH 100g
2）预处理
先将PA-6放到烘箱中干燥2h，温度为80℃。

同向平衡双螺杆挤出机预热，各区的设定温度如下
3）混合
当PA-6干燥完毕后，把PP,PA-6，PP-g-MAH一起投到塑料混色机中混合5分钟，使材料混合均匀。

4）挤出造粒
先用纯PP清洗挤出机，当清理完废料后，加入混合好的PP/PA-6混合材料，挤出、拉条、造粒。

喂料转度：13.8
5）粒料干燥
把挤出的粒料干燥6-8个小时。

6）注射试样
先把注塑机调好工艺参数预热，各段温度设定为220℃210℃205℃205℃200℃195℃射出位置及压力如下
7）性能测试
分别按国标GB/ T1040—92 实验速度：50mm/min，GB/T 16420—1996 测试PP/PA-6共混材料的拉伸强度和简支梁冲击强度。

7.1 冲击强度测试
用游标卡尺测量并记录各试样的尺寸，录入计算机清除各项数据进行测试。

测试结果如下
7.2 拉伸强度测试
用游标卡尺测量并记录各试样的尺寸，录入计算机清除各项数据进行测试。

测试结果如下
3.结果与分析
3.1 PA-6的份量对PP/PA-6混合材料冲击强度的影响
图3
由图3可以看出加入PA-6对PP的冲击性能明显增强，加入5份时达到最大，当到10到15份时趋于平衡，20份以后开始下降。

3.2 PA-6的量对PP/PA-6混合材料的拉伸强度的影响
由图可以看出加入PA-6对PP的拉伸强度总体来说是有所增强的，图中的数据由于注射试样时的工艺参数没有调好，注射速度慢了，导致材料还没完全填满模具时就冷却了，从而影响了试样的拉伸性能，导致所测数据不准确。

所以无法判断PA-6最佳的份量。

3.3工艺对制品性能的影响
1）螺杆转速的影响：螺杆挤出机的转速大小直接影响组分的流变性能，并由此影响熔融共混中分散相的分散程度。

（3）
2）共混温度的影响：共混温度是重要的参数之一，经查资料得知，当温度在240℃时，PP/PA-6体系中PA-6粒子在PP连续相中的分散程度很好，几乎看不出来两者间的界面层，也就是说该共混体系中两材料之间的粘合程度很好。

（3）
4.结论
1）用PA-6改性PP能增强PP的拉伸强度，冲击强度等性能。

2）在PP/PA-6体系中加入PP-g-MAH能有效改善共混体系两材料的相容性，增强两者的粘结度，提高共混物的机械性能。

3）在PP/PA-6共混体系，随PA-6增加，共混改性塑料的熔体流动速率随着减低，力学性能出现先上升后降低的趋势，当PP/PA6=100／15时共混物的机械性能最好。

5.参考文献
(1)王文广，塑料配方设计，448，北京：化学工业出版社
(2)赵敏，改性聚丙烯新材料，224，北京：化学工业出版社
(3)周宛槺，郭秀生，于德梅.PP/PA-6聚合物共混物的介电性能与微观结构，高分子材料科学与工程，2003,19（2）,138-139
6.附录
1）HGT 16420-1996塑料冲击性能小试样试验方法
2）GB/T 1040—92塑料拉伸性能测试方法。