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填充or共混?细说尼龙改性那些事儿!

发布时间:2022-08-20 06:23:29 来源:竞博jbo体育 作者:jbo竞博电竞app

  尼龙可谓是我们最为熟悉、应用最为广泛的材料之一,具有优秀的力学性能,同时耐刮擦、耐油耐化性能都非常出色。

  然而其分子结构中的强极性、易形成氢键的特点,使尼龙在特定条件下反应活性很强,且吸水率更高,电性能和尺寸稳定性能因此也较差。

  而反应活性也成为了尼龙的双刃剑,反应活性使其有利于改性,可采用纤维增强、无机物填充与其它聚合物或不同品种聚酰胺共混的方法来制备复合材料或合金。

  PA填充改性是以聚酰胺树脂作为基料,通过添加纤维、天然或合成的填料来进行改性,通常可分为纤维增强、天然矿物增强和合成填料填充三个方面:

  尼龙树脂因填料而引起的补强效果,取决于填料的粒径、形状、长径比和表面处理剂,常见的填料种类如无机天然矿物、工业废渣、植物纤维等,不仅可降低成本,提高复合材料的物理机械性能,但同时也降低了复合材料的冲击性、拉伸强度、表面光泽度和加工流动性等。

  纤维状、柱状、薄片等纵横面较大的填充剂使得加工性能变差,但有利于提高PA的力学性能;无定形球状、粉状虽可提高加工性能,但会降低其力学性能。

  填料粒径的最佳范围为0.1-10 mm。粒径小,有利于产品的力学性能、尺寸稳定性、表面光泽和手感,但粒径过小时,将难以分散。

  在实际生产中,填料的粒径应根据塑料的种类和加工设备的分散能力等进行选择。

  填料的许多功能与其表面积有关。通常,填料的表面积增大,有利于表面活性剂、分散剂、表面改性剂和极性聚合物的吸附或填料表面的化学反应的发生。

  填料会加速设备磨损,同时也使熔体粘度提高,因此,在配方中应适当增加润滑剂和稳定剂的剂量。

  采用机械方法,在已经生成的聚合物中加入其它聚合物使其性能发生变化,称之为共混改性。

  在共混改性中,应注意的是只有形成不完全相容的多相体系,同时又能使两种聚合物达到相互均匀分散时,才能达到预期的改性效果。

  PA与PE共混可以改善PE对氧、烃等溶剂的阻隔性能,但由于分子结构的差异,PA与PE的相容性较差,因而需要在PE分子链上引入可与PA酰胺基或端胺基作用的极性基团来增强PE与PA的界面相互作用。

  PA与PP共混可提高着色性和气密性。在共混改性中,应注意不同聚合物之间的相容性。当共混两种聚合物相容性较差时,通常需要加入与这两种聚合物的相容性都好的第三种组分,第三种组分称为增容剂。

  此时,如果加入少量接枝马来酸酐的聚丙烯,由于马来酸酐与PA6的酰胺基团发生了化学反应,使得PA6与聚丙烯的相容性大大提高。

  另外,PPO还具有优良的物理机械性能和尺寸的稳定性。其缺点是熔体粘度大、流动性差、加工成型困难、能耗过高,所以,限制了PPO的实际应用和推广。

  为了提高PPO的性能,拓展其应用领域,有必要对PPO进行改性。共混改性是目前PPO最重要的改性措施。

  对于PPO/PS和PPO/HIPS合金,虽然具有较高的抗拉强度、弯曲强度、缺口冲击强度等优良性能,但其热变形的温度较低,耐油性和耐溶剂性较差。

  因此,开发PPO/PA、PPO/PBT等不相容体系是必然的,而关键是需要提高聚合物之间的相容性。

  PPO聚具有优异的耐热性、力学性能、电气性能、尺寸稳定性和耐水性,但耐油性和耐溶剂性较差;PA具有优异的力学性能、耐油性、耐溶剂性和耐磨性,但其在高载荷下的尺寸稳定性、吸湿性和热变形抗力较差。

  因此,将这两种树脂共混制成的合金,可以弥补各自的不足,但PA与PPO之间的相容性较差,因此,必须使用增容剂来提高共混体系的性能。

  将PA6切片与壳聚糖-银/二氧化钛复合抗菌剂,按比例混合均匀,用锥形双螺杆挤出机熔融共混、挤出、用冷却水冷却、造粒、干燥,最终得到抗菌改性PA6切片。

  抗菌改性PA6切片树脂基体尺寸均匀,分散性好,相容性好,无明显团聚,抗菌改性达到了预期效果。

  由于复合抗菌剂的掺杂作用,抗菌改性PA6切片的结构更加稳定,初始分解温度提高,热稳定性提高。

  采用共混母粒法和粘合法生产的尼龙抗菌纤维具有抗菌谱广、抗菌效果强、抗菌效果持久的特点,其制造工艺简单,可用于常规纺丝设备生产。纤维的物理性能可以满足常规纤维的要求,应用范围广。

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