短切原丝增强尼龙复合材料的性能研究

短切原丝增强尼龙复合材料的性能研究
短切原丝增强尼龙复合材料的性能研究

短切原丝增强尼龙复合材料的性能研究

张志坚章建忠卢伟利

(巨石玻璃纤维研究院,浙江省玻璃纤维研究重点实验室,巨石集团有限公司,桐乡314500)

摘要通过对常规增强尼龙(PA)用短切玻璃纤维(GF)原丝560A浸润剂配方进行优化,开发新型短切GF原丝产品568H,将其用于增强PA,制得PA/GF复合材料,对其力学性能、耐水解性能和耐高温性能进行了测试。结果发现,568H增强PA复合材料的力学性能有很大提高,特别是冲击强度提高幅度更大,耐水解性以及耐高温性能也有较大幅度的提高。该产品进一步拓宽了PA/GF复合材料的应用领域。

关键词短切原丝耐水解聚酰胺力学性能

聚酰胺(PA)包括脂肪族PA,脂肪-芳香族PA 和芳香族PA。其中,脂肪族PA品种多,产量大,应用广泛,其命名由合成单体具体的碳原子数而定。PA中的PA6和PA66占绝对主导地位。

PA66因具有优异的物理、化学性能而被广泛应用于航空航天、精密机械、汽车、电器等领域[1-2],但纯PA66的力学性能、抗氧化性能、耐热性能较低,限制了PA66在各个工业领域的使用范围。为扩大PA66的应用,提高其各项性能已势在必行,因此对PA66改性增强材料的研究是各国科学家研究的热点之一。在许多增强剂中,玻璃纤维(GF)与其它增强剂相比有着极大的优越性,因此对GF增强PA66(PA66/GF)的研究相对较多[3-7]。

PA66虽然性价比高,但是由于其热变形温度相对较低,限制了其在汽车和电子等行业中的应用,DSM公司研制开发了PA46,使其热变形温度升高,所以PA46在汽车和电子应用领域具有无可比拟的性能和价值,具有高温条件下的优异力学性能、卓越的耐磨性和低摩擦以及优异的流动性,使加工处理更方便,特殊设计更灵活的性能超越了PA、PA6T、PA9T,同时在需要高温的工作条件下通常优于聚苯硫醚(PPS)和液晶聚合物(LCP)材料。

笔者对常规增强PA66短切GF原丝(以下简称短切原丝)浸润剂配方进行优化,开发出一种新型的短切原丝产品568H,将其用于增强PA66、PA46,PA66/GF、PA46/GF复合材料的力学性能提高,且具有更优异的耐水解性能和耐高温性能。

1实验部分

1.1主要原材料

PA66:Zytel101L,杜邦新加坡公司;

PA46:TW341-N,荷兰DSM公司;

:,短切长度4.5mm,巨石集团有限公司;

短切原丝568H:单纤维直径11μm,短切长度4.5mm,巨石集团有限公司。

1.2设备与仪器

双螺杆挤出机: =25mm,L/D=38,德国Ber-storff公司;

注塑机:S-2000il00A型,日本Fanuc公司;

强力机:Z050型,德国Zwick公司;

简支梁冲击试验机:6956.000型,意大利Ceast 公司;

耐水解反应釜:自制。

1.3试样制备

(1)短切原丝的制备

分别采用两种不同的浸润剂配方配置浸润剂,经拉丝、短切、烘干得到560A、568H两种短切原丝。

(2)PA66/GF复合材料的制备

将质量分数为67%的PA66、质量分数为33%的短切原丝560A或568H,分别在双螺杆挤出机中挤出造粒,然后用注塑机注射成试样,将试样在室温干燥条件下放置24h后测试其性能。

试样具体制备工艺条件见表1。

(3)PA46/GF复合材料的制备

将质量分数为70%的PA46、质量分数为30%

表1PA66试样制备工艺条件

项目数值

挤出温度/?240 280

螺杆转速/r·min-1200 250

注射温度/?270 290

注塑压力/MPa80 100

注射速率/mm·s-190

模具温度/?100

收稿日期:2011-03-21

81工程塑料应用2011年,第39卷,第6期

的短切原丝560A或568H,分别通过双螺杆挤出机进行挤出造粒,然后用注塑机注射成试样,将试样在室温干燥条件下放置24h后测试其性能。

试样具体制备工艺条件见表2。

表2PA46试样制备工艺条件

项目数值

挤出温度/?260 305

螺杆转速/r·min-1250 300

注射温度/?295 315

注塑压力/MPa80 100

注射速率/mm·s-190

模具温度/?80

1.4性能测试

拉伸强度按ISO527-2-1997测试;

弯曲强度按ISO178-2003测试;

简支梁冲击强度按ISO179-2-2000测试;

耐水解性能:将短切原丝增强PA66的试样放入装有乙二醇的反应釜中,所有试样需在液面以下,升温至135?,并保持200h。然后取出试样,在室温干燥条件下放置24h后测试其性能。

2结果与讨论

2.1短切原丝增强PA66复合材料的力学性能经表面处理的GF可显著提高PA66复合材料的性能,且GF的质量分数为30% 40%时,复合材料的综合性能最好[3]。

分别采用560A、568H原丝增强PA66,制得PA66/GF(560A)及PA66/GF(568H)复合材料,测试其力学性能结果如表3所示。

表3PA66/GF(560A)、PA66/GF(568H)复合材料的力学性能项目PA66/GF(560A)PA66/GF(568H)拉伸强度/MPa200.4202.7

拉伸弹性模量/GPa10.9911.05

断裂伸长率/%3.874.10

弯曲强度/MPa310.8311.4

弯曲弹性模量/GPa10.549.93

冲击强度/kJ·m-284.695.3

缺口冲击强度/kJ·m-212.3613.96

从表3可见,PA66/GF(568H)复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度都较PA66/GF(560A)复合材料高,特别是复合材料的缺口和无缺口冲击强度均提高10%以上。

2.2短切原丝增强PA66复合材料的耐水解性能表4为135?下乙二醇煮200h后复合材料的力学性能及其保留率。从表4可以看出,浸润剂调整优化后的568H增强PA66复合材料的耐水解性能明显提高

表4135?下乙二醇煮200h后复合材料的力学性能及其保留率项目

PA66/GF(560A)

数值保留率/%

PA66/GF(568H)

数值保留率/%拉伸强度/MPa95.847.8109.053.8

拉伸弹性模量/GPa4.6842.64.6041.6

断裂伸长率/%6.94179.37.40180.5

弯曲强度/MPa140.245.1158.650.9

弯曲弹性模量/GPa4.6243.84.5245.5

冲击强度/kJ·m-270.283.083.187.2

缺口冲击强度/kJ·m-216.61134.420.11144.1 2.3短切原丝增强PA66复合材料的耐温性能将两种短切原丝在300?条件下灼烧10min,验证其浸润剂的耐温性。表5为560A、568H两种短切原丝在300?条件下10min的烧失率。

表5560A、568H短切原丝在300?条件下10min的烧失率项目短切原丝560A短切原丝568H 浸润剂烧失率/%30.29.21

从表5可以看出,浸润剂调整优化后,其耐温性有很大提高。568H短切原丝比560A短切原丝更能适应较高温度环境,更适用于较高温度材料。为此将两种短切原丝在高温PA46中验证其性能。表6为560A、568H两种短切原丝增强PA46的力学性能测试结果。

表6PA46/GF(560A)、PA46/GF(568H)复合材料的力学性能项目PA46/GF(560A)PA46/GF(568H)拉伸强度/MPa193.6214.5

拉伸弹性模量/GPa9.439.78

断裂伸长率/%4.084.39

弯曲强度/MPa294.1318.2

弯曲弹性模量/GPa9.279.43

冲击强度/kJ·m-268.586.2

缺口冲击强度/kJ·m-211.5012.52

从表6可以看出,PA46/GF(568H)复合材料的力学性能都远远高于PA46/GF(560A),浸润剂的调整优化,提高了浸润剂的耐温性,更能有效适用于较高温度的材料。568H短切原丝可以用于增强PA46等高温材料。

3结论

(1)PA66/GF(568H)复合材料较PA66/GF (560A)具有更高的力学性能,特别是冲击性能提高幅度更大。

(2)PA66/GF(568H)较PA66/GF(560A)复合材料有更好的耐水解性能。

(3)568H短切原丝的浸润剂较560A具有更好的耐温性。

(4)PA46/GF(568H)复合材料的各方面性能较

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张志坚,等:短切原丝增强尼龙复合材料的性能研究

PA66/GF(560A)更好。

参考文献

[1]卡恩R W,哈森P,克雷默E J.复合材料的结构与性能[M].吴人洁,等译.北京:科学出版社,1999.

[2]机械工程手册电机工程手册编辑委员会.工程材料[M].北京:机械工业出版社,1996.

[3]刘相东,彭晓东,刘江,等.偶联剂对短玻纤增强PA66微观结构及性能研究[J].工程塑料应用,2003,31(7):1-4.[4]葛铁军,于文强,李越.润滑剂对玻纤增强PA66的机械性能影响[J].沈阳化工学院报,2008(4):320-323.

[5]刘广建,靳艳英.偶联剂对池窑法玻纤增强PA66性能影响[J].塑料工业,2005(9):30-32.

[6]王旭,胡燕,唐伟,等.玻纤增强PA66复合材料的耐乙二醇性能研究[J].塑料工业,2006(4):29-32.

[7]张伟,别群梅,黄德段,等.耐水解(醇解)玻璃纤维增强PA66的研究[J].工程塑料应用,2006,34(9):12-14.

STUDY ON PROPERTIES OF CHOPPED STRANDS REINFORCED PA COMPOSITES

Zhang Zhijian,Zhang Jianzhong,Lu Weili

(Jushi Fiberglass Research Institute,Zhejiang Key Laboratory for Fiberglass Research,Jushi Group Co.Ltd.,Tongxiang314500,China)ABSTRACT By optimizing the formula of sizing agent for chopped glass fiber(GF)strands560A used as normally reinforcing polyamide(PA),the new type chopped GF strands product568H was developed.The strands were used to reinforce PA and PA/GF composites were prepared,the mechanical properties,the performance hydrolysis resistance and heat resistance were tested.The re-sults showed that PA/GF composite reinforce by the improved product568H had better mechanical properties,especially the increased range of the charpy impact was larger,and the performance of hydrolysis resistance and heat resistance of the composite were increased largely.The applications of PA/GF composites were extended.

KEYWORDS chopped strands,hydrolysis resistance,nylon,

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mechanical properties

朗盛新型阻燃聚酰胺66受行业青睐

近日,朗盛推出的聚酰胺(PA)66Durethan DPA-KV30FN00作为消费类电子产品阻燃部件材料在亚洲市场取得了巨大成功。新型PA66拥有较宽的注塑加工窗口。这种材料可以轻松处理1mm以下的膜壁厚度———如应用于插塞接头中。在许多应用中,它被用于代替阻燃聚对苯二甲酸丁二酯、PA46及聚邻苯二甲酰胺。

目前许多消费类电子产品制造商已经停止使用卤素阻燃塑料,以提高环保绩效。越来越多的企业开始选择不含红磷的无卤阻燃塑料,是因为其固有的暗色能够防止相应的部件颜色发亮。红磷在温暖或潮湿环境下与金属接触时还会造成腐蚀。PA的添加剂不仅具有阻燃性而且不含红磷,因而在近期特别受欢迎。

根据美国产品安全测试和认证机构保险商实验室(UL)的UL94标准进行的测试表明,Durethan DPAKV30FN00具有高阻燃性。厚度为0.4 3mm的试件通过了测试并被评为V-0类。热塑性塑料很难点燃,火焰时间很短。在对厚度为0.8 3mm的试件根据IEC60695-2-12进行的灼热丝测试中,该材料在960?时达到了最佳的塑料灼热丝可燃性指数(GWFI)值。在电阻丝点火(HWI)和高安培电弧点火(HAI)测试中,该材料被列入最佳性能水平类别(PLC0),这使其成为符合UL508标准的极佳绝缘材料。

PA66的电性能也非常高,其相比漏电起痕指数为600 V,这意味着它具有很高的耐电痕性,因此被列入UL黄卡上的最佳类别。这一性能可大大降低应用中因漏电产生的短路和设备故障风险。

朗盛推出的PA66Durethan DPAKV30FN00非常适合用于插塞接头、线圈架和小USB插头等薄壁部件。(慧聪网)高刚耐热聚丙烯注塑专用料成功生产由中国石油化工研究院大庆化工研究中心和锦西石化公司联合研发的、高刚耐热聚丙烯(PP)制备技术在锦西石化年产15万t Novolen PP工艺装置上进行工业化应用,成功生产出300t高刚耐热PP注塑专用料。该产品各项性能均达到设计指标要求,整体性能与进口产品性能相当,可完全替代进口产品。

高刚耐热PP专用料是一种高结晶性能聚合物,具有负载条件下耐热温度高、光泽度好、弯曲弹性模量和硬度高等特点,广泛用于热水器、咖啡壶和风扇等小家电外壳生产领域。

目前,耐热PP在国外已形成系列产品,国内还没有形成规模。国内市场对该专用料的需求约为16万t/a。

为满足市场需求,进一步提高技术服务能力,石化院围绕中国石油合成树脂主营业务快速发展的需要,大力加强合成树脂新产品开发和市场服务工作,主动配合企业开发市场急需的高附加值产品。经过论证,结合锦西石化Novolen PP 装置工艺特点,2010年7月,该院成立了耐热PP注塑专用料攻关小组,并与锦西石化公司密切合作,经过近一年攻关,攻克了多项技术难题,成功开发出高刚耐热PP制备技术。2011年4月26日,300t高刚耐热PP注塑专用料成功下线,专用料的弯曲弹性模量、热变形温度等各项性能均达到小家电专用料指标要求。

该技术的成功开发,不仅满足了下游用户对该专用料的需求,而且可为企业创造可观的经济效益,具有广阔的应用前景。(慧聪网)

02工程塑料应用2011年,第39卷,第6期

改性增强尼龙6主要技术指标

改性增强尼龙6主要技术指标 弯曲强度(MPa)≥100 缺口冲击强度(kJ/m2)≥6.0 拉伸强度(MPa)≥70 压缩强度(MPa)≥78 相对密度≤1.22 熔融值的测定方法 一、目的: 区别热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性。 二、定义: 熔体流动速率测定仪亦称熔融指数仪;是测定热塑性塑料在一定温度和负荷下,熔体每10分钟通过标准口模毛细管的质量或熔融体积。 三、操作环境、要求: 温度:10~30℃湿度:≤80%RH 四、仪器规格、测试范围: 1、温度控制范围:100-400℃ 2、波动:±0.1℃ 3、测定范围:0.031-1500g/10min 4、口模内径:Ф2.095±0.005mm、Ф1.180±0.010mm 5、料筒内径:Ф9.550±0.020mm 6、电源:AC220V 50Hz 5A

五、仪器介绍: 六、操作方法: 1、将口模与料杆装入料筒: 2、开启左侧电源开关,上显示器显示当前料筒实际温度,下显示器显示(上次)设置温度,并根据所设置的温度开始升温、控温,行程指示灯(25.4)亮(如图2);按行程键选择行程,仪器按上次设置的参数运行,参数设置方法如下: 按一下设置键,上显示器显示T,下显示器显示当前己设置温度值;如需修改按键,下显示器第一位灯闪,按▼键或▲键修改当前数值,使该位数值“+1”或“-1”,再按下显示器第二位灯闪,仍按▼键或▲键修改数值,直至修改完成依次按一下设置键与返回键,既可保存修改,并回到工作状态;依次按设置键可修改温度、日期、批号、负荷、密度、温度修正值(参数修改方法同上); 3、行程设置:在自动工作状态下的初始杠杆上翘时,自动行程自动设置在25.4,相应指示灯亮,按行程键,转换至6.35(相应灯亮),再按行程键,转至25.4。6.35或25.4(“1/4”或“1”)的选择依据参见表一。 MFR(g/min) 料杆移动距离(mm) 0.031~10 6.35( 1/4″) 10~1500 25.4( 1″) (表一)

阻燃尼龙起作用的5种方式

阻燃尼龙起作用的5种方式 驰通金轮网销部讯:在日常生活中,我们会常常见到尼龙两个字,比如我们的衣服面料大部分都是含有尼龙成分的,这些尼龙成分就是纺丝级的尼龙,在解放初期为替代棉花立下了汗马功劳。今天驰通金轮并不是说的衣物上的尼龙材料,而是主要用于工业生产的阻燃尼龙颗粒。尼龙作为一种重要的工程塑料,具有耐磨耐油自润滑等优点,但其自身具备一定的可燃性,因此在一定程度上限制了它的使用,尤其是电子电气、汽车等行业对阻燃性能的要求较高,也正是这方面的需求,阻燃尼龙的发展阔步向前。 尼龙本身是据欧一定程度阻燃型的,属于最低级阻燃,但这往往满足不了大家的需求,阻燃尼龙是在尼龙原料中添加阻燃剂完成的,其中真正起作用的就是阻燃剂。阻燃剂是一种能够提高易燃或可燃材料难燃性、自熄性或消烟性的助剂,是重要的精细化工产品和合成材料的主要助剂之一。近年来,随着防火安全标准的日益严格,全球阻燃剂用量一直呈上升趋势。所谓"阻燃",并不是指材料不燃烧,而是使材料在火焰中能降低其可燃性,减缓火焰蔓延速度,不形成大面积燃烧,而离开火焰后,能很快自熄,没有续燃和阴燃现象发生。阻燃剂主要通过吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、气体稀释作用等发挥阻燃效果。 驰通金轮总结阻燃尼龙起作用有5种方式,这也是阻燃尼龙的反应机理:

1、吸热作用 在高温条件下,在高温条件下,阻燃剂能够强烈地吸收燃烧过程中放出的热量,降低可燃物的表面温度,减少辐射到燃烧表面和作用于自由基的热量,可燃性气体的生成被有效抑制,燃烧的蔓延被阻止。 2、覆盖作用 在高温下,阻燃剂能形成泡沫状或玻璃状覆盖层,可以隔热、隔氧,并阻止可燃气体向外逸出,从而达到阻燃目的。 3、抑制链反应 阻燃剂可在气相燃烧区中捕捉燃烧反应中的自由基,抑制火焰的传播,使火焰的密度下降,最终使燃烧反应终止。 4、气体稀释作用 阻燃剂受热分解释放出不燃性气体,如二氧化碳、二氧化硫、氮气等,使材料裂解生成的可燃性气体被稀释到燃烧极限一下,或使火焰中心处部分区域的氧气不足,抑制燃烧的继续。例如含卤阻燃剂在受热和燃烧过程中生成不燃性气体齒化氢,稀释周围的空气,能够起到阻燃作用。 5、凝聚相阻燃 在凝聚相反应区,阻燃剂可改变材料的热裂解过程,促使材料发生脱水、缩合、环化、交联等反应,直至炭化,使炭化残渣增加,可燃性气体减少,起到阻燃作用。 目前,驰通金轮注意到,对于尼龙材料的阻燃改性通常分为含卤阻燃改性和无卤阻燃改性,而尼龙阻燃性能的关键指标可以通过极限

尼龙牌号及用途、尼龙增韧、尼龙增强

尼龙是最重要的工程塑料,产量在五大通用工程塑料中居首位。性能: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1.5-3万尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热,磨擦系数低,耐磨损,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,染色性差。缺点是吸水性大,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。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。 尼龙中尼龙66的硬度、刚性最高,但韧性最差,做高韧性尼龙加南京塑泰相关的高效接枝增韧剂,和普通增韧剂相比,更好地和材料结合,更好地传递冲击能量。 尼龙增强加玻纤来的快,同样要考虑材料间的结合。 各种尼龙按韧性大小排序为: PA66<PA66/6<PA6<PA610<PA11<PA12. 尼龙的燃烧性为UL94v-2级,氧指数为24-28,尼龙的分解温度>299℃,在449~499℃时会发生自燃。尼龙的熔体流动性好,故制品壁厚可小到1mm PA用途对照表牌号和用途: PA6 轴承,齿轮,凸轮,滚子,滑轮,辊轴,螺钉,螺帽,垫片,高压,油管,储油,容器,等 PA66 用途与尼龙6基本一样还可作把手壳体支撑架等 PA610 机械制造,汽车用齿轮,衬垫,轴承,滑轮等精密部件,输油

管储油容器, 传动带,仪表壳,体纺织,机械部件 PA612 精密机械部件,电线电缆绝缘层,枪托弹药箱,工具架,线圈 PA9 齿轮,机械部件,电缆护套,医疗特种消毒包,渔网金属涂层PA11 输送汽油的硬管和软管,电缆护套,食品包装膜,发泡建材,静电喷涂 PA12 轴承,齿轮,精密部件,电子部件,油管软管,电线电缆护套PA1010 机械部件轴承架轴套油箱衬里电线电缆护套工业滤布筛网毛刷等

尼龙阻燃配方

阻燃尼龙制造过程中,应考虑几个方面的问题,这就是制品对阻燃等级的要求;对材料力学性能的要求;对表面性质、加工性能及着色性能的要求等。根据使用要求,确定阻燃种类与用量,助剂的选择与工艺条件是十分重要的。 一、助燃剂的选择原则,助燃剂的选择主要从阻燃效率、产品性能、毒性等方面考虑。 ①.阻燃效果好、用量少; ②.与尼龙的相容性较好; ③.分解温度高,在PA加工温度下不分解; ④.耐久性优良,无明显的表面迁移; ⑤.对材料的力学性能的影响较小,大多数阻燃剂均会降低材料的性能; ⑥.产品电性能影响小,有些阻燃剂对产品电性能有很大影响,从而限制了在电子电器领域应用; ⑦.对设备的腐蚀尽可能小,一般来讲卤素阻燃剂分解产生HX,对设备有一定的腐蚀; ⑧.无毒、无臭、无污染; ⑨.价格便宜,阻燃剂价格与用量是材料生产成本的主要因素。 二、阻燃剂分为主阻燃剂和辅阻燃剂。主阻燃剂一般是阻燃效果好的,发挥主阻燃作用的阻燃剂,而辅阻燃剂则是效果不十分理想的,不能单独使用的,配合使用时效果明显的阻燃剂,辅阻燃剂起到消烟,防滴落等作用。 1、主阻燃剂有卤素、磷系、氮系、无机氢氧化物等,一般主阻燃剂加入量较大。 2、辅阻燃剂为效剂如Sb2O 3、硼酸锌等,另一类为消烟剂如ZnO、ZnS、Fe2O3等。在实际应用过程中还应注意两大问题。 ①.阻燃剂协同效应的应用,在一个配方中,有时需要使用几种阻燃剂,在选择阻燃剂搭配组合时,必须了解哪些阻燃剂组合时有相互补充的作用,哪些阻燃剂是相互抵消的。 下面介绍PA常用的几种组合。 a.卤系与锑系,Sb2O3单独使用时并没有阻燃效果,但与卤系阻燃剂配合使用时有明显效果,这是因为在燃烧是分解的卤素与Sb2O3发生了反应,生存了SbX3及SbOX3,而SbX3密度大,具有明显的隔氧效果,且SbX3具有捕捉自由基的作用,增加了卤系气相阻燃效果,卤系与锑系的配比一般为3:1. b.卤系和磷系,在卤磷复合体系中,卤系阻燃剂主要产生气相阻燃效果,磷系阻燃剂在燃烧时会形成偏磷酸盐产生固相阻燃效果,两者形成完整的气-固相阻燃体系。同时,卤、磷之间反应还可生产PX3、PX2气体,这类气体密度较HX大,不易扩散,包围在火焰表面,起到隔氧作用,卤素与磷系的配比一般为3:2。 c.磷系与氮系,氮系阻燃剂可促进磷系化合物的碳化,即成碳作用。碳层覆盖被燃物表面起到隔氧作用,从而提高了阻燃效果。 d.磷系与锑系,其协同机理基本与卤/锑体相似。 e.红磷、金属氧化物,聚磷酸酯酰胺等之间也有协同效应。 f.Sb2O3/硼酸锌配合产生协同作用,硼酸锌起到防滴落作用,硼酸锌的加入,可减少Sb2O3的用量。 g.红磷与炭黑有协同作用,添加炭黑时,红磷的用量可减少。 ②.阻燃剂间的对抗作用,很多阻燃剂组合能产生协同效应,提高其阻燃效果。但有些阻燃剂相互配合时会相互抵消阻燃作用。使用时应特别注意。 a.卤系化合物不宜同有机硅混合使用,两者混合使用,使阻燃体系的氧指数降低; b.溴系阻燃剂不宜与硬脂酸锌配合使用,否则会降低溴系阻燃效果。 c.红磷与有机硅不宜混合使用。 d.溴系阻燃剂体系中,不宜添加CaCO3和MgCO3,否则会降低其阻燃效果。

尼龙参数

主要尼龙品种的性能 尼龙增强与未增强品种性能比较强

几种尼龙在大气中的平衡吸水率 说明: 聚酰胺(尼龙)的结构特点使它具有良好的机械性能、耐油和耐溶剂性能。 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、透明或半透明的固体。它们的密度均稍大于1,使用温度可-40~105℃之间。 尼龙具有优良的机械性能,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。在耐磨性、自润滑性以及冲击韧性方面,尼龙的性能也很好。 在化学性能上,尼龙能耐大多数盐类、耐油、耐芳烃类化合物方面也较好,但不耐强酸和氧化剂。 尼龙的缺点,如热变形温度低,连续使用温度在80~120℃(视不同品种而变化),吸水性较大等。由于吸水性的影响,尼龙材料的机械(强度、蠕变)及电性能皆会变劣,尼龙制品的尺寸会发生变化。从“几种尼龙在大气中的平衡吸水率”中的数据说明,随着酰胺基的密度降低,即比值次甲基数/酰胺基数升高,吸水率变小,尺寸的稳定性也相应地提高。因此在制作精密度要求高,尺寸稳定性好的零件,宜选用尼龙-610、尼龙-1010、尼龙-11等材料。 单体浇铸尼龙(MC尼龙) 单体浇铸尼龙(MC尼龙),又称MC尼龙,是单体已内酰胺在浇模内直接聚合成型所获得的尼龙-6工程塑料。 MC尼龙的特点如下: 1.所得尼龙-6分子量可高达3.5~7万,而一般聚合的尼龙-6仅为2~3万,故MC尼龙的物理、机械性能较为优良。 2.工艺、设备和模具都比较简单,易于掌握,可浇铸各种型材,省去单体先聚合,再成型加工等复杂的生产过程。 3.只要模具比较简单,可铸造重量达上百斤的大型机械部件,如大型齿轮、蜗轮和导轨等。 4.吸水率为一般尼龙的一半,长期使用温度为100℃。 摘自《高聚物合成工艺学》 华东理工大学赵德仁张慰盛主编

尼龙6性能表

尼龙6性能表 打印该页返回前页 品种尼龙6 尼龙66 项目 相对密度 1.12-1.14 1.14-1.15 吸水率20°,相对湿度65%,(%) 1.3-0.9 3.8 抗张强度70-84 77-84 伸长率(%)200-300 60-300 抗张弹性模数(MPa)10545-2530 1234-2921 压缩强度(MPa)84-90 100-110 弯曲强度(MPa)120-125 56-97 弯曲弹性模数(MPa)1870-2400 冲击强度(缺口),(KJ/㎡)2014-6.43 2.14-5.36 洛氏硬度R 119 120 熔点(℃)252 热变形温度1.85MPa 68 104 (℃)0.46MPa 185 244 介电常数(106Hz23°,相对湿度50%) 3.4 3.6 击穿电压(kv/mm)15.75 15.75 电阻率(Ω·cm)10 1210 14 表面电阻(Ω)自熄 聚酰胺通称尼龙。 尼龙6 特性:本产品具有高强度、耐油、抗震、灭音等特点。 用途:广泛应用于机床、汽车、机械、化工、纺织、交通运输等工业部门。适合制作各种类型的零部件,如轴套、齿轮、泵叶轮、叶片、密封圈。 尼龙除水母料 2008-7-11 来源:网络文摘 【全球塑胶网2008年7月11日网讯】 产品概述 一部分塑料原料或再生塑料常常会含有微量水分,如不消除,会在所加工的制品表面形成气泡或水纹,对制品的性能和外观造成影响。而利用电热干燥机械消除水分的传统工艺,需要提前干燥原料造成生产不便,存在着延长制品加工时间而导致生产效率低下,电量消耗、加工环境恶化、生产成本增加等不足之处。 尼龙NY316塑料除水母料是专为解决以PA为原材料的塑料制品在加工过程中的水泡问题而开发的一种新

V-0玻纤增强阻燃尼龙66

V-0玻纤增强阻燃尼龙66 衡水金轮网销部讯:玻纤增强尼龙66具有高强度、尺寸稳定、耐高温的特点,但其易燃性限制了其应用范围,尤其在电子电气、交通运输领域,现在很多企业对材料的阻燃性要求越来越严格,V-0玻纤增强阻燃尼龙66研究具有一定的紧迫性。 目前主要通过两种途径来使材料获得更好的阻燃性:第一种是通过共混工艺将阻燃剂和材料掺和在一起,从而提高材料的耐燃性,形成了添加型阻燃材料;第二种是在聚合物结构中引入具有耐燃性质的基团或链段,提高热稳定性和耐高温性,形成反应型阻燃材料。 由于反应型阻燃材料成本高、加工困难,批量生产和应用受到限制,而添加型的由于对工艺和设备要求简单,易于实现工业化。 将烘干的PA66、阻燃剂、润滑剂及其他助剂等在混合器中充分搅拌混合后,加入到双螺杆挤出机料斗内,玻纤从真空口处引入,在挤出机内通过加热、熔融、共混进行挤出造粒,即可得到V-0玻纤增强阻燃尼龙66材料。 按常理来推断,玻璃纤维是不燃物且耐温高达上千度,添加后阻燃性肯定会进一步提升,然而经过试验和研究发现这种推理是错的。经过玻纤增强的阻燃尼龙66阻燃性反而会下降,这主要是因为玻璃纤维在材料中会发生“烛芯效应”,热传导加快,本来能够达到V-0阻燃等级的材料也因此变成了V-1,所以要使玻纤增强尼龙66阻燃比纯尼龙66阻燃更困难,需要继续添加阻燃剂或者选择合适的阻燃

剂类型搭配使用,才能使材料重新达到V-0。 经过进一步对不同类型的阻燃剂进一步研究,发现了很多新发现。 适用于尼龙66的阻燃剂主要有有机卤化物、磷化物和氮化物, 还有锑化物、硼化物等有机阻燃剂。无机阻燃剂对材料力学性能影响较大,暂不做比较。我们选择卤化物、磷化物和氮化物作为玻纤增强尼龙66的阻燃剂做实验,加入卤系阻燃剂可得到较高阻燃等级和较 高氧指数;较少量的红磷可达到同样的阻燃效果;氮系阻燃剂阻燃效果不如前两者。 氮系阻燃剂能促使玻纤增强尼龙66滴落,纯尼龙66在滴落前就会熄灭,而经过玻纤增强的材料由于有玻璃纤维作为烛芯反而不会熄灭,而是带有火源滴落下来,扩大燃烧,所以在实际应用中氮系阻燃剂使用量较少。 衡水金轮网销部认为:从这里可以看出,要得到V-0玻纤增强阻燃尼龙66是需要一定技术做支撑的,力学性能、阻燃性、阻燃等级 兼顾,由于阻燃剂的加入使力学性能被拉低,尤其是抗冲击性变差,我们需要添加马来酸酐接枝POE或者EPDM来增加韧性,使制品性能 更无懈可击。

尼龙6聚合工艺

尼龙6聚合工艺

PA6聚合生产技术 本文叙述了国外PA6聚合生产工艺与设备,介绍了几种常用的聚合方法及特点,并进行了对比。德国Zimmer公司,Kart Fischer公司,瑞士 Inventa 公司,意大利Noy公司,德国Aqufil公司等的工艺技术设计合理,所生产的产品质量较好,分子量分布均匀。其设备特点是在聚合管内广泛采用静态混合器或整流器。萃取塔采用狭缝式结构,干燥塔采用热氮气干燥,聚合过程采用DCS集散系统控制,生产过程全部连续化。 关健词:PA6聚合先进工艺比较 1938年,德国的P Schlack发明了已内酰胺聚合制取聚已内酰胺(PA6)和生产纤维的技术,并于1941年投入工业化生产。迄今,已内酰胺聚合工艺在长达半个多世纪的生产过程中,经历了从小容量到大容量,从间歇聚合到连续聚合,设备结构不断改进、完善,工艺技术日趋合理、成熟。本文就国外几个有代表性的公司所设计的PA6聚合工艺及设备的特点作一综合性的介绍。

1、PA6聚合方法 随着新技术的发展,PA6生产装置(包括切片萃取、干燥和废料回收)已进入大型化、连续化,自动化的高科技之列。PA6聚合技术有代表性的公司有德国Zimmer公司,Kart Fischer公司,Didier公司,Aqufil公司,瑞士 Inventa公司,意大利Noy公司,以及日本东丽、龙尼吉卡公司等。其聚合工艺根据产品用途不同而有几种不同的方法,表1列出了德国吉玛公司有关VK管能力、单耗、质量指标及切片用途等参数。 表1Zimmer公司PA6聚合工艺参数

*不包括回收的已内酰胺 -

1.1常压连续聚合法 该方法用于生产PA6民用丝。NOY公司特点:采用大型VK管(○1440mm×1690mm)连续聚合,聚合温度260℃,时间20h。热水逆流萃取切片中残余单体及低聚物、氮气气流干燥、DCS集散系统控制,单体回收采用萃取水连续三效蒸发浓缩,间断蒸馏浓缩液工艺。具有生产连续化、产量高、质量好、占地面积少的特点。是当前世界普遍采用的生产民用丝PA6切片的典型工艺。 1.2二段聚合法 该法由前聚合与后聚合二个聚合管组成,主要用于生产高粘度的工业帘子布用丝。二段聚合法又分为前聚合高压、后聚合常压;前聚合加压、后聚合减压;前、后聚合均为常压三种方法。在三种方法中从聚合时间及产物中含单体和低聚体量等比较则以加压、减压聚合法最好(但设备投资大,操作费用最高),高压、常压次之,前、后聚合均为常压最差(但设备投资最省,操作费用最低)、巴陵石化

新型阻燃抗静电尼龙材料已经悄悄应用了

新型阻燃抗静电尼龙材料已经悄悄应用了 衡水金轮网销部讯:通过改性塑料的发展,改性尼龙的各项性能都有了很大提升,力学性能、阻燃性、流动性、耐热性等,但是仍不能满足大家的应用,这不一种新型的抗静电、阻燃双改性体系已经悄悄应用起来了,那就是阻燃抗静电尼龙,可以有效的解决阻燃尼龙在煤矿等特殊行业的应用难题。 煤矿发生事故的几率很大,多半与可燃气体有关,在密闭环境下,一个火花都有可能发生燃烧甚至爆炸,怎么能尽量减少产生火花的可能是研发重点。即使发生火灾,怎么能在危急时刻尽量降低燃烧的毁坏程度并给工作人员充足的逃生时间更是重中之重。 在煤矿、化工设备、纺机配等工业领域中,由于尼龙6的高绝缘性而造成的静电荷积累来不及泄漏,从而引起静电放电,加上环境的因素,容易影响到正常的生产运行,严重时甚至会产生火灾、爆炸等重大事故。因此,在这些领域中,尼龙制品除了要具备必须的抗静电性能外,还要求具备良好的阻燃性。 尼龙在空气中的燃烧是激烈的热氧化反应,即在外界的高温下,尼龙解聚分解出可燃气体CO等,可燃气体与空气中的氧混合后在火源中即可着火,形成有焰燃烧。同时,在燃烧过程中生成的大量HO·游离基及热能,又促使其进一步燃烧。 因此,要使阻燃尼龙,须捕捉燃烧中产生的HO·自由基,使其变成H2O,稀释可燃气体的浓度,使其降低至燃烧极限以下,生成稳

定的覆盖层隔绝空气,吸收燃烧放出的热量,降低温度,减缓燃烧速度。 无论是阻燃性还是抗静电性都离不开助剂的帮忙,抗静电剂常采用的有:铝粉、胺盐、磺酸盐、石墨、导电炭黑,阻燃剂常使用的有:红磷、聚磷酸铵、三聚氰胺、三氧化二锑、十溴二苯乙烷等。 抗静电剂的选用和添加量取决于聚合物的性质、加工方式、加工条件、其他助剂的种类和多少、相对湿度和聚合物的用途。为了获得足够的抗静电作用所需的时间是不同的,抗静电保护作用的生成速度和持续时间可以通过提高抗静电剂的浓度而增加。但是,过量使用抗静电剂可能导致制品的表面油滑,有损于印刷性能或粘合性能。未经处理的无机填料和颜料,可将防静电剂分子吸附到它们的表面上,从而降低抗静电剂的作用。这种现象可以由增加抗静电剂的用量而得以补偿。但是,对于那些与食物接触的用品而言,抗静电剂的添加量必须符合联邦食品与药物管理局的规定。 阻燃剂的选择同样很重要,要根据制品要求决定,尤其是阻燃性和制品外观。阻燃性的好坏一般跟阻燃剂添加量有关系,在阻燃性不足时再加一些是简单的办法,还可以使用多种阻燃剂协同作用,既提升了阻燃性又减少了阻燃剂的用量,降低了成本,又使材料的物理性能没有被拉低太多。 外观主要看颜色和尺寸大小要求,有的阻燃剂是自带颜色的,如红磷本身就是红褐色,制品也是这个颜色的话就不需要进行调色处理了。如果是黑的制品颜色,那么就比较简单了,不管什么颜色,只要

尼龙66的主要牌号与性能

尼龙66的主要牌号与性能 01.3.6.1国产尼龙66的主要性能指标 国内生产尼龙66的厂家有:黑龙江省尼龙厂、上海塑料制品十八厂、辽阳化纤工业总公司、太原合成纤维厂、神马集团、浙江衢州化工厂、宜兴太湖尼龙厂、江苏海安化工厂。其产品主要用制造各种机械、汽车、化工、电子电气装置的零部件,特别适合用于高强度或耐磨部件,如各种齿轮、滑轮、辊轴、轴承、泵体中叶轮、风箱叶片、高压密封圈、阀座、垫片、衬套、各种壳体、工具手柄、支撑架、电缆包层、汽车灯罩等。在电子仪器设备、继电器等电气设备中制造零件、电梯导轨、建筑装饰扶手等。在医疗器械、体育用品和日用品上也有广泛应用,如棒球棒、滑雪板等。也可制成薄膜后与铝箔等形成复合膜用于食品包装,如软包装饮料、罐头等。表01-73列出了几家企业的尼龙66产品指标。 表01-73 国产尼龙66的性能指标 01.3.6.2阻燃增强尼龙66的主要性能指标

目前,国内尚有许多厂家从事改性尼龙66树脂的生产。生产阻燃尼龙66和阻燃增强尼龙66的主要厂家有:黑龙江省尼龙厂、黑龙江省化工研究所、上海赛璐珞厂、广州莲花山工程塑料厂、江阴市永建化工有限公司等。阻燃尼龙66主要用于低压电器、机床电器、广播电视工业中,制造各种阻燃零件如调压器开关、仪器仪表外壳和电子电气连接器等;生产玻纤增强尼龙66的主要厂家有:黑龙江省尼龙厂、上海德胜塑料厂、广州莲花山工程塑料厂、苏州塑料一厂等。产品主要应用于低压电器工业,如交流接触器底座、线圈骨架、行程开关等各种要求耐火性能的介电零件中。黑龙江省化学研究所还生产防老化尼龙。其主要指标列于表01-74中。 表01-74 国产改性尼龙66树脂的主要性能指标 01.3.6.3杜邦公司系列尼龙66产品的基本性能指标 杜邦公司是主要的尼龙66生产厂家之一,其产品型号齐全,覆盖面广,满足各行各业对尼龙66树脂的不同性能要求,见表01-75。 表01-75 杜邦公司Zytel? 尼龙66树脂型号与用途

尼龙材料汇总

尼龙材料汇总 一、概述 1、产品定义以及中英文名称 聚酰胺俗称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide(简称PA)[p?li'?maid],是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中,脂肪族PA品种多,产量大,应用广泛,其命名由合成单体具体的碳原子数而定。 2、尼龙的种类 尼龙1938年在美国被成功的合成,是世界上出现的第一种合成纤维。尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新,它的合成是合成纤维工业的重大突破,同时也是高分子化学的一个重要里程碑。尼龙的主要品种是尼龙6(聚己内酰胺)和尼龙66(聚己二酸己二胺),占绝对主导地位,其次是尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙46、尼龙7、尼龙9、尼龙13,新品种有尼龙6I,尼龙9T和特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等,尼龙的改性品种数量繁多,如增强尼龙,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,满足不同特殊要求,广泛用作金属,木材等传统材料代用品,作为各种结构材料。

尼龙是最重要的工程塑料,产量在五大通用工程塑料中居首位。3、尼龙的改性 由于PA强极性的特点,吸湿性强,尺寸稳定性差,但可以通过改性来改善。 1)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,耐疲劳强度是未增强前的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和机筒。 2)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。在工艺方面,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。 3)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

尼龙特性

锦纶(俗称尼龙)面料的主要品种有哪些?有什么特点? (一)锦纶纯纺面料 以锦纶丝为原料织成的各种面料,如锦纶塔夫绸、锦纶绉等。因用锦纶长丝织成,故有手感滑爽,坚牢耐用,价格适中的特点,也存在面料易皱、不易回复的缺点。 1、塔丝隆塔丝隆是锦纶面料的一种,包括提花塔丝隆、蜂巢塔丝隆、全消光塔丝隆等。 (1)提花塔丝隆:经纱采用76dtex锦纶长丝,纬纱采用167dtex锦纶空气变形丝;面料组织采用二重平提花结构在喷水织机上交织。面料坯布幅宽为 165cm,每平方米重为158g,有紫红、草绿、浅绿等不同深浅颜色的品种。面料具有不易褪色起皱,色牢度强等优点。 (2)蜂巢塔丝隆:面料经纱采用76dtex锦纶全拉伸丝(FDY),纬纱采用167dtex锦纶空气变形丝,经纬密度为430根/10cm×200根/10cm,在带龙头的喷水织机上交织而成,基本选用双层平纹组织,布面形成一种蜂巢格状,坯布先经松弛精练、碱减量、染色、后经柔软、定形处理。面料具有透气性好,手感干爽,轻柔飘逸,穿着舒适等特点。 (3)全消光塔丝隆:面料经纱采用76dtex全消光锦纶6FDY,纬纱采用167dtex 全消光锦纶空气变形丝。最突出的优点是穿着比较舒服,保暖性、透气性好。 2、尼丝纺(绸)尼丝纺又称尼龙纺,为锦纶长丝织制的纺类丝面料。经漂白、染色、印花、轧光、轧纹处理的尼龙纺,面料平整细密,绸面光滑,手感柔软,轻薄而坚牢耐磨,色泽鲜艳,易洗快干。 3、斜纹布采用斜纹组织织成的布面具有清晰斜向纹路的面料,包括锦/棉卡其、华达呢、克罗丁等。其中,锦/棉卡其具有布身厚实紧密,坚韧挺括,纹路清晰,耐磨等特点。 4、锦纹绉采用纯锦纶长丝织造。呢身薄,呢面滑爽,配色柔和,花型美观。 5、锦纶牛津布经、纬纱均采用粗旦(167-1100dtex)锦纶长丝织造,平纹组织结构,产品经喷水织机织造而成。坯布经过染整、涂层工艺处理后,具有手感柔软,悬垂性强,风格新颖,防水等优点,布面具锦纶丝光泽效应。 (二)锦纶混纺及交织面料 采用锦纶长丝或短纤维与其他纤维进行混纺或交织而获得的面料,兼具各种纤维的特点。 1、黏/锦华达呢黏/锦华达呢是人们较喜爱的品种之一,黏/锦华达呢有两种混纺比,一种是15%锦纶、85%黏胶纤维;另一种是25%锦纶、75%黏胶纤维。经纬纱均采用混纺纱,属2/2斜纹组织面料。这种面料经密大于纬密近一倍,故呢身质地厚实紧密,坚韧耐穿。呢面平整光滑,富有光泽。缺点是弹性差,易折皱,湿强小,缩水率较大,洗时呢身变硬,穿时易下垂。 2、黏/锦凡立丁黏/锦凡立丁又叫尼龙平纹呢,有15%锦纶、85%黏胶纤维与25%锦纶、75%黏胶纤维的两种配比,混纺成双股线织成的面料。采用平纹组织,正反面外观相同,手感挺爽,但不够柔软,光泽仅次于华达呢。 3、黏/锦哔叽黏/锦哔叽,也称尼龙哔叽,属于2/2斜纹组织,它的外观与华达呢相似,经密比华达呢小40%,纬密接近。由于哔叽表面比华达呢平坦,纹路也宽,交织点清晰可见,但手感不如华达呢,强力和光泽都较差。

尼龙的阻燃研究进展

尼龙的阻燃研究进展 尼龙,即聚酰胺( PA) ,是主链上含有酰胺基团( - NHCO - ) 的高分子化合物,是重要的工程树脂,居五大通用工程塑料( PA ,PC ,POM,PBT/ PET ,PPO)之首,在日常生活和工业领域的应用十分广泛。根据聚酰胺单元链节中含碳原子数目不同可分为PA6 , PA11 , PAl2 , PA46 , PA66 , PA610 , PA612 , PAl010等。其中PA6 , PA66 应用最广泛,产量最大。尼龙具有很高的力学强度,熔点高,耐磨,耐油和一般有机溶剂,耐热性能优良。由于在分子结构上带有酰胺基,因此具有良好的阻燃性。按照ASTM D635 试验,属自熄性类型。但作为一种广泛应用的材料, 尼龙大多面临比较苛刻的使用环境,如高湿度、高温度、高电压等。因此尼龙的阻燃性能在许多场合成为一个至关重要的因素,特别在电气用途,如接线柱、插座、开关等。因此有必要进一步提高尼龙的阻燃性。 1.尼龙的阻燃途径: 尼龙的阻燃途径主要有[1]:(1) 在复合过程中加入阻燃添加剂; 即通过机械混合方法,将阻燃剂加入到聚酰胺中,使其获得阻燃性。如将一定配比的APP/ talc 加入PA26 中,可获得UL94 V20 级阻燃PA26 ,其优点是使用方便,适用面广,但对聚合物的使用性能有较大影响。可用于聚酰胺的主要添加型阻燃剂有双(六氯环戊二烯) 环辛烷、多磷酸铵、十溴二苯醚等。使用添加型阻燃剂是目前尼龙阻燃的主要方法;(2) 在聚合物链上或表面上接枝或键合阻燃基团; 即阻燃剂是作为一种反应单体参加反应,并结合到聚酰胺的主链或侧链上去,使聚酰胺本身含有阻燃成分。其特点是稳定性好,毒性小,对材料的使用性能影响小,阻燃性持久,是一种较为理想的方法。但操作和加工工艺复杂,在实际应用中不及添加型阻燃方法普遍。用于聚酰胺的反应型阻燃剂有双(羟乙基) 甲基氧膦、1 ,3 ,62三(4 ,62二氨基222硫基三嗪) 己烷和三聚氰酸的混合物等; (3) 与阻燃单体(内酰胺、二元胺或二元酸) 进行共聚合作用; 2.用于尼龙的阻燃剂: 2.1卤系阻燃剂: 卤系阻燃剂主要是在气相延缓或阻止聚合物的燃烧。它在高温下可产生自由基终止剂卤化氢(HX) ,与聚合物燃烧链反应中活性物质反应,并降低或消除此种活性游离基,从而减缓或终止气相燃烧中的链式反应达到阻燃目的。另一方面,HX 是难燃性气体,稀释了氧的浓度,且其相对密度大于空气在聚合物与气相间形成气体保护层。在凝聚相中卤系阻燃剂还可通过脱水反应形成炭化状态促进成炭[2]。适用于聚酰胺的氯化阻燃剂主要有:saytex EFR25010 双(六氯环戊二烯) 环辛烷;溴化阻燃剂主要有:十溴二苯醚(DBDPO) 、十四溴二苯氧基苯( say2 tex 120) 卤系阻燃剂对未增强和增强尼龙均很有效,它可以与协效金属氧化物、金属盐、含磷化合物或成炭剂共同使用。如卤系阻燃剂与硼酸锌复配使用,其协同效果与氧化锑大致相当,其主要作用机理为: 2ZnO·3B2O3·3. 5H2O + 22RX 2ZnX2 + 6BX3 + 11R2O + 3. 5H2O ; 2ZnO·3B2O3·3. 5H2O + 22HX 2ZnX2 + 6BX3 + 14. 5H2O; 反应产生的BX3 ,ZnX2 在气相中可以捕捉自由基,削弱或消除燃烧的链反应;在固相中,促进炭 化层生成。高温下,BX3 , ZnX2 在可燃物表面形成玻璃状涂层,隔绝热氧。反应放出的水份,起到吸热、降温、消烟作用。 2.2 磷系阻燃剂: 含磷阻燃剂主要在固相发生作用,受热分解发生如下变化:磷系阻燃剂→磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸。聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物,具有强脱水性,在聚合物表面形成石墨状碳化膜, 使聚合物与空气隔绝;脱出的水气吸收大量的热,使聚合物表面温度下降。在气相中,磷系阻燃剂受热分解释放出挥发性磷化物,经质谱分析表明,存在PO·游离基,同时火焰中氢原子浓度大大降低,表明PO·捕获H·,即PO·+ ·H = HPO[3]。适用于聚酰胺的磷系阻燃剂主要有赤磷、聚磷酸

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。硅烷偶联剂在玻纤表面的应用能起到改善结合力的作用。崔周平等人系统考察了玻纤增强尼龙6复合材料力学性能的影响因素,并通过对比实验表明,用A1100偶联剂处理的玻纤较用A187及其它偶联剂处理的玻纤增强效果好。且玻纤的加入量以30%-40%为宜。 玻纤长度是决定纤维增强复合材料的又一主要因素。短玻纤增强尼龙中,玻纤在混合中逐步被剪碎,最终制品中的玻纤长度一般在0.2-0.4mm范围内。长玻纤比短玻纤具有更加的增强效果,拓宽了尼龙6在汽车、机械、电器和军工领域的应用。高志秋等人采用容体浸滞工艺制备了长玻纤增强尼龙6的预浸料,由表2可以看出,长玻纤增强尼龙复合材料的力学性能明显优于短玻纤尼龙复合材料。这一方面是由于长玻纤在复合材料中是相互交织在一起的无序排列,而不同于短玻纤在复合材料中的流动方向排列;另一方面是因为玻纤长度的增加,使玻纤与尼龙的界面面积增大,玻纤从基体中抽出的阻力增大,从而提高了承受拉伸载荷的能力。 GMT是以热塑性树脂为基体,以玻璃纤维毡为增强骨架的轻质板片状结构材料,因其密度小、强度高、废料可生产利用和可无限起存放的优点而被广泛应用。吴妙生等人通过优化优选研制出玻纤毡增强尼龙6复合片材,该材料是一种轻量化和节能的新型结构材料,可用于汽车发动机油底壳、转矩链条罩和负载地板等。

尼龙的改性特性以及应用范围

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.360docs.net/doc/408928008.html,)尼龙的改性特性以及应用范围 由于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。随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快,对尼龙的需求将更高更大。特别是尼龙作为结构性材料,对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龙的固有缺点也是限制其应用的重要因素,特别是对于PA6、PA66两大品种来说,与PA46、PAl2等品种比具有很强的价格优势,虽某些性能不能满足相关行业发展的要求。 因此,必须针对某一应用领域,通过改性,提高其某些性能,来扩大其应用领域。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、高质量方向发展。 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。

最新尼龙6MWNT纳米纤维的形态学和力学性能

尼龙6M W N T纳米纤维的形态学和力学性能

尼龙6/MWNT 纳米纤维的形貌与力学性能 Moncy V. Jose a, Brian W. Steinert b,c,1, Vinoy Thomas a,2, Derrick R. Dean a,*, Mohamed A. Abdalla a, Gary Price d, Gregg M. Janowski a a Department of Materials Science and Engineering, University of Alabama at Birmingham (UAB), 1530 3rd Avenue, South, Birmingham, AL 35294-4461, USA b Department of Physics, Rhodes College, Memphis, TN 38112, USA c Department of Biology, Rhodes College, Memphis, TN 38112, USA d University of Dayton Research Institute, Dayton, OH 45469, USA Received 19 June 2006; received in revised form 8 December 2006; accepted 11 December 2006 Available online 20 December 2006 Abstract 摘要 尼龙6和表面改性后的多壁碳纳米管通过静电纺丝(使用一根旋转的轴柄)处理,成功制备了分散均匀的尼龙6/碳纳米管复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和动态力学分析(DMA)等仪器对纳米复合材料的形貌和性能进行了表征。DSC和XRD表明了复合材料中碳管的存在,且尼龙6从γ晶型转变为α和γ的复合晶型。TEM和WAXD分别用来表征碳纳米管和分子取向。在碳纳米管的添加量较低时(0.1和1.0 wt %),尼龙6复合材料的储存模量显著的增加,尽管碳纤维管的浓度的相对较低。因此,经表面处理后,碳纳米管/尼龙6复合材料较尼龙6在结构和性能上均有所增强。 关键词:静电纺丝;尼龙6;改性碳纳米管 1.导论 在过去的五年期间,碳纳米管(CNTs)改性的复合材料受到了极大地关注。CNTs的直径只有几个纳米,而它的长度可达到几百个纳米;也就是说CNTs 具有很高的长径比。另外,CNTs还具有高的弹性模量(约1TPa),与钻石的弹性模量(1.2 TPa)相近。小含量下,CNTs的强度是最强钢铁的10~100倍[1-4]。CNTs同时也具有很好的导电性,按照它们的结构不同,可分别呈现为金属和半导体[5]。聚合物/CNTs复合材料的潜在应用包括:航空航天以及汽车材料(高温、光、重量)、光开关、EMI屏蔽、光伏设备,包装(电影、容器)、胶粘剂和

增强、增韧、阻燃尼龙三者特性区分

增强、增韧、阻燃尼龙三者特性区分 驰通金轮网销部讯:增强、增韧、阻燃尼龙属于改性尼龙中的三大分支,可以说这几种产品算是改性尼龙厂家的三宝,几乎成了台柱子,没有了这几种材料中的任何一种都会影响整体状况。今天我们就来简单介绍一下三者都是什么性能。 首先驰通金轮要说的是增强,这个可以模模糊糊看出来是一种比较刚性的感觉,通过添加玻璃纤维来提高材料的强度性能如拉伸强度、弯曲强度。这个材料的性能主要由玻纤含量决定,业内有个公开的秘密,30%玻纤含量的增强尼龙性价比高,强度大,价格也优惠很多。 性能的提升前面提到了,尤其是刚性,还有一些提升,比如耐热性,玻纤耐温很高,它的加入必然会带来耐温性的提升;再者收缩率下降,给制品的尺寸稳定性带来了一线生机,耐磨性提升。 由于强度和韧性是相对的,强度提升必然会带来韧性的降低,但仍有不错的抗冲击性,毕竟瘦死的骆驼比马大。玻纤的加入会增加材料与熔体的摩擦,也会加大与机器的摩擦,带来的后果就是流动性下降。 然后驰通金轮要说的是增韧尼龙,从名字里能看出来这是一种有韧性的材料,它的韧性也分强弱,在驰通金轮行业又分为增韧和超韧,超韧的韧性更好。它主要通过添加增韧剂来改性的,比如马来酸酐接枝POE和三元乙丙橡胶。 这种材料抗冲击能行都不错,主要是增韧剂的性能要好,而且还

需要与尼龙有很好的相容性。它的耐低温性也很优异,比如在低温环境中,很多材料都会变得奇脆无比,进行过增韧改性的材料会更好的客服这种环境,并且仍然能保持不错的韧性。 韧性好了,强度必然会下降,如果有极性接枝基团,强度还是不会拉低太多。增韧剂加入后,粘稠度下降,最终导致流行性变差。耐高温性能下降,主要是因为增韧剂的熔点较低,所以在注塑时温度会比纯尼龙低一些。耐磨性也会降低。 最后驰通金轮要说的是阻燃尼龙,这种材料的改性与力学性能关系不大,因为主要关注的是耐火性,要求材料具有阻燃性能,根据UL-94标准,对阻燃性进行了划分,从V-2、V-1到V-0,阻燃性依次变强。这种材料主要通过添加阻燃剂改性的,根据阻燃剂的分类,有可以分为含卤和无卤阻燃尼龙。 尼龙本身具有一定的阻燃性,改性后它的阻燃性得到了更好的提升。然而由于阻燃剂的添加,力学性能会受到很大影响。阻燃剂属于小分子物质,它的加入会使材料更加顺滑,流动性会更好,耐磨性降低。 然而在现在大家注重阻燃性和力学性能的时候又衍生出了更多的品种,比如增强阻燃尼龙、增韧阻燃尼龙、增强增韧尼龙,这些进行二次改性的材料也受到了大家的一致认可,能把材料的不足进行充分掩盖。

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