聚酰胺改性知识(纯手工制作)
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合金化:是PA与其它聚合物共混,以PA作连续相,其它聚合物为分散 相的共混体。
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。
聚酰胺改性知பைடு நூலகம்培训
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。
对于生产薄厚不均,或薄形且结构复杂的制品,易产生翘曲,使 制品的尺寸稳定性差。解决这一问题的办法就是在增强的同时, 添加一定量的无机填充料。
生产玻纤填充增强PA6 PA66时要注意: 1、根据用途要求来选择无机填充剂及用量; 2、选择合适的偶联剂。
玻璃纤维的增强作用机理:
无论长玻璃纤维还是短玻璃纤维增强PA,在共混过程中,玻璃纤维 在螺杆挤出机高剪切作用下,被切成一定长度的纤维,并均匀的 分布在PA树脂中,混合挤出过程中,玻纤会沿轴向方向产生一定 程度的取向,当制品受到外力作用,从基体传到玻纤时,力的方 向会发生变化,即沿玻纤取向方向传递,这种传递作用,在一定 程度上起到力的分散作用,这就增强了 材料承受外力作用的能力,
1、选择适当的阻燃剂,必须考虑阻燃剂的分散性和阻燃效率;
2、选择分解温度较高的阻燃剂,适当添加适量的分散剂;
3、由于低分子的加入,会使材料冲击性能下降,应根据用途考虑 添加适量的弹性体,改善材料的抗冲击性能;
4、选择合适的共混挤出温度,既要保证玻纤的均匀分散,又要注 意防止阻燃剂分解。
2、共混挤出温度选择的原则:控制在略高于基料熔点的范围内, 在实际操作中可根据玻纤入口熔体的流动状况来确定熔融区温度, 根据挤出带条光泽度来确定计量段、压缩段各区温度。
螺杆转速的高低,间接反应熔体在螺杆中的停留时间,熔体停留 时间的长短直接影响基料的熔融塑化效果及玻纤分散程度,其次 还影响产量。螺杆转速太低时,螺杆的剪切作用小,导致玻纤分 散不均,螺杆转速太高,其剪切混合作用强,但会产生大量的摩 擦热,导致螺杆温度过高而使基料及部分助剂分解,影响质量。
1、选择合适的增韧剂用量; 2、选择适当的螺纹组合,以适合玻纤和弹性体的分散;
PA常用的无机填料有:碳酸钙、滑石粉、硅灰石、高岭土、云母、 玻璃微珠、炭黑、二氧化硅、二氧化钛(钛白粉)、硫酸钡等。
2、玻纤的加入大幅度提高了PA的力学性能,但对其制品表面变得越来 越差,特别是黑色制品表面会出现泛白现象,因此生产高玻纤含量时要 添加助剂来改善表面。
1、挤出温度太低,玻纤包覆效果差,往往会出现玻纤外露,带条 表面粗燥、无光泽脆性大,产品冲击强度较低;挤出温度过高, 则易造成热氧化分解,产品力学性能下降,外观变黄,甚至成灰 色。因此,必须根据基料和玻纤含量的不同来选择适当的挤出温 度。
螺杆设定的原则:
低玻纤含量时,可适度提高转速;
高玻纤含量时,应采用中低转速;
阻燃增强,由于阻燃剂易分解,宜采用低转速。
1、控制系统的水含量(原材料、玻纤); 2、选择合适的玻璃纤维品质; 3、选择适当的螺纹组合结构,保证玻纤的分散与混合; 4、选择适当的挤出温度,即要保证基料的充分熔融,又要防止高
在宏观上,显示出材料的弯曲强度,拉伸强度等力学性能的大幅 度提高。
增强材料种类:
1、玻璃纤维:目前应用最广的增强材料。分为中碱玻纤、无碱玻 纤。尼龙增强一般用无碱玻纤(E型)。
2、碳纤维:石墨纤维和无定形纤维。 3、芳纶:具有高强度,高模量的高性能有机高分子纤维。 4、硼纤维:拉伸强度是玻璃纤维的五倍,但价格高。 5、其它的还有晶须、云母、蒙脱土。
3、玻纤含水量:玻纤在制造过程中经表面处理剂浸润,玻纤表面会吸 附一定的水分,在熔融挤出过程中将使PA产生水解,导致性能下降。 一般玻纤水分控制标准在万分之三以内。
4、玻纤表面处理的影响:玻纤在生产中会进行表面浸润处理,为玻纤 与树脂的黏结提供良好的界面。
1、玻纤含量对性能的影响:玻纤含量增加,产品的流动性下降;在 35%GFPA内,随着玻纤含量增加,产品力学性能也会增加,35%-45% 玻纤增强,产品力学性能变化不是很大,当玻纤含量达到50%以上时, 除弯曲模量会有所增加外,拉伸、冲击会有不同程度的下降;玻纤达到 35%时,热变温度不会随玻纤含量增加而增加;随着玻纤含量的增加, 材料的成品收缩率会随之变小,当玻纤达到35%时,成型收缩率大致为 0.2%,玻纤含量再增加,成型收缩率变化不是很大。
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。
聚酰胺改性知பைடு நூலகம்培训
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。
对于生产薄厚不均,或薄形且结构复杂的制品,易产生翘曲,使 制品的尺寸稳定性差。解决这一问题的办法就是在增强的同时, 添加一定量的无机填充料。
生产玻纤填充增强PA6 PA66时要注意: 1、根据用途要求来选择无机填充剂及用量; 2、选择合适的偶联剂。
玻璃纤维的增强作用机理:
无论长玻璃纤维还是短玻璃纤维增强PA,在共混过程中,玻璃纤维 在螺杆挤出机高剪切作用下,被切成一定长度的纤维,并均匀的 分布在PA树脂中,混合挤出过程中,玻纤会沿轴向方向产生一定 程度的取向,当制品受到外力作用,从基体传到玻纤时,力的方 向会发生变化,即沿玻纤取向方向传递,这种传递作用,在一定 程度上起到力的分散作用,这就增强了 材料承受外力作用的能力,
1、选择适当的阻燃剂,必须考虑阻燃剂的分散性和阻燃效率;
2、选择分解温度较高的阻燃剂,适当添加适量的分散剂;
3、由于低分子的加入,会使材料冲击性能下降,应根据用途考虑 添加适量的弹性体,改善材料的抗冲击性能;
4、选择合适的共混挤出温度,既要保证玻纤的均匀分散,又要注 意防止阻燃剂分解。
2、共混挤出温度选择的原则:控制在略高于基料熔点的范围内, 在实际操作中可根据玻纤入口熔体的流动状况来确定熔融区温度, 根据挤出带条光泽度来确定计量段、压缩段各区温度。
螺杆转速的高低,间接反应熔体在螺杆中的停留时间,熔体停留 时间的长短直接影响基料的熔融塑化效果及玻纤分散程度,其次 还影响产量。螺杆转速太低时,螺杆的剪切作用小,导致玻纤分 散不均,螺杆转速太高,其剪切混合作用强,但会产生大量的摩 擦热,导致螺杆温度过高而使基料及部分助剂分解,影响质量。
1、选择合适的增韧剂用量; 2、选择适当的螺纹组合,以适合玻纤和弹性体的分散;
PA常用的无机填料有:碳酸钙、滑石粉、硅灰石、高岭土、云母、 玻璃微珠、炭黑、二氧化硅、二氧化钛(钛白粉)、硫酸钡等。
2、玻纤的加入大幅度提高了PA的力学性能,但对其制品表面变得越来 越差,特别是黑色制品表面会出现泛白现象,因此生产高玻纤含量时要 添加助剂来改善表面。
1、挤出温度太低,玻纤包覆效果差,往往会出现玻纤外露,带条 表面粗燥、无光泽脆性大,产品冲击强度较低;挤出温度过高, 则易造成热氧化分解,产品力学性能下降,外观变黄,甚至成灰 色。因此,必须根据基料和玻纤含量的不同来选择适当的挤出温 度。
螺杆设定的原则:
低玻纤含量时,可适度提高转速;
高玻纤含量时,应采用中低转速;
阻燃增强,由于阻燃剂易分解,宜采用低转速。
1、控制系统的水含量(原材料、玻纤); 2、选择合适的玻璃纤维品质; 3、选择适当的螺纹组合结构,保证玻纤的分散与混合; 4、选择适当的挤出温度,即要保证基料的充分熔融,又要防止高
在宏观上,显示出材料的弯曲强度,拉伸强度等力学性能的大幅 度提高。
增强材料种类:
1、玻璃纤维:目前应用最广的增强材料。分为中碱玻纤、无碱玻 纤。尼龙增强一般用无碱玻纤(E型)。
2、碳纤维:石墨纤维和无定形纤维。 3、芳纶:具有高强度,高模量的高性能有机高分子纤维。 4、硼纤维:拉伸强度是玻璃纤维的五倍,但价格高。 5、其它的还有晶须、云母、蒙脱土。
3、玻纤含水量:玻纤在制造过程中经表面处理剂浸润,玻纤表面会吸 附一定的水分,在熔融挤出过程中将使PA产生水解,导致性能下降。 一般玻纤水分控制标准在万分之三以内。
4、玻纤表面处理的影响:玻纤在生产中会进行表面浸润处理,为玻纤 与树脂的黏结提供良好的界面。
1、玻纤含量对性能的影响:玻纤含量增加,产品的流动性下降;在 35%GFPA内,随着玻纤含量增加,产品力学性能也会增加,35%-45% 玻纤增强,产品力学性能变化不是很大,当玻纤含量达到50%以上时, 除弯曲模量会有所增加外,拉伸、冲击会有不同程度的下降;玻纤达到 35%时,热变温度不会随玻纤含量增加而增加;随着玻纤含量的增加, 材料的成品收缩率会随之变小,当玻纤达到35%时,成型收缩率大致为 0.2%,玻纤含量再增加,成型收缩率变化不是很大。