全国服务热线:0769-82558616
您的位置: 首页>>新闻中心>>行业百科

联系我们

电话: 18028958660

电话: 18899744232

电话: 18922905620


【技术贴】对低吸水率PA6的新研究

作者: 时间:2019-09-27

信息摘要:

365bet体育存款_365bet收不到邮件_365bet官网游戏(PA)因其优异的综合性能成为使用最广泛的工程塑料之一,广泛应用于汽车、航天航空、通用机械、电子电气、仪器仪表、家用电器及办公仪器等领域。但PA产品在后期的使用过程中,因PA分子链中—NHCO—基团具有较强的极性,容易与环境中的水分子形成氢键,导致吸水率增大,导致PA6产品的尺寸稳定性、力学性能、电性能变差,从而影响产品的使用。

目前国内外学者针对PA产品的吸湿性对产品的性能影响等方面进行了大量的研究,而在如何降低PA材料的吸水率方面的研究较少,传统方法采用添加低吸水率树脂(聚烯烃类)、填料来降低PA6材料的吸水率,但是缺点是添加量大且降低其性能等。重庆科聚孚工程塑料有限责任公司通过双螺杆挤出机共混制备PA6材料,采用能与PA中酰胺基团形成强氢键的低吸水助剂,研究增韧剂聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MAH)、低吸水助剂及其复配使用对PA6材料的吸水率和力学性能的影响,制备出助剂添加量少、力学性能影响小的低吸水率PA6材料。

365bet体育存款_365bet收不到邮件_365bet官网游戏(PA)因其优异的综合性能成为使用最广泛的工程塑料之一,广泛应用于汽车、航天航空、通用机械、电子电气、仪器仪表、家用电器及办公仪器等领域。但PA产品在后期的使用过程中,因PA分子链中—NHCO—基团具有较强的极性,容易与环境中的水分子形成氢键,导致吸水率增大,导致PA6产品的尺寸稳定性、力学性能、电性能变差,从而影响产品的使用。

目前国内外学者针对PA产品的吸湿性对产品的性能影响等方面进行了大量的研究,而在如何降低PA材料的吸水率方面的研究较少,传统方法采用添加低吸水率树脂(聚烯烃类)、填料来降低PA6材料的吸水率,但是缺点是添加量大且降低其性能等。重庆科聚孚工程塑料有限责任公司通过双螺杆挤出机共混制备PA6材料,采用能与PA中酰胺基团形成强氢键的低吸水助剂,研究增韧剂聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MAH)、低吸水助剂及其复配使用对PA6材料的吸水率和力学性能的影响,制备出助剂添加量少、力学性能影响小的低吸水率PA6材料。


试样制备

将PA6与质量分数为0%,2%,4%,6%,8%,10%的增韧剂在高速捏合机中混合,然后加入同向双螺杆挤出机中,经熔融、共混、挤出、牵引、造粒制得低吸水率PA6材料。挤出机各段温度从加料口到机头依次为220,230,240,240,240,240,240,240,240,230℃,螺杆转速300?r/min。再将PA6与质量分数为0.5%,1%,1.5%,2%,2.5%,3%的自制的低吸水助剂采用上述步骤制得低吸水率PA6。将PA6、抗氧剂、增韧剂、低吸水助剂、硅油按照表1配方采用上述步骤制得增韧剂与低吸水助剂复配改性低吸水率PA6。

增韧剂对PA6材料吸水率和力学性能的影响

根据力学性能测试得出,增韧剂的添加,降低了PA6材料的吸水率,添加量越高,PA6材料的吸水率越低;添加2%增韧剂的PA6材料的吸水率比未添加增韧剂的PA6材料的降低了8%左右,添加10%增韧剂的PA6材料的吸水率比未添加的降低了16%左右。

随着增韧剂的添加,PA6材料的拉伸强度降低,提高了PA6材料的缺口冲击强度;增韧剂的添加量越高,PA6材料的拉伸强度越低,缺口冲击强度越高。

低吸水助剂对PA6材料吸水率和力学性能的影响

通过测试发现,低吸水助剂的添加,极大地降低了PA6材料的吸水率,添加量越高,PA6材料的吸水率越低;当添加质量分数1%的低吸水助剂时,PA6材料的吸水率下降了11%左右,当添加质量分数3%的低吸水助剂,PA6材料的吸水率下降了22%左右。

低吸水助剂的添加,使PA6材料的拉伸强度和缺口冲击强度降低;低吸水助剂的添加量越高,PA6材料的拉伸强度和缺口冲击强度越低;当添加质量分数3%的低吸水助剂时PA6材料的拉伸强度下降了11.2%,缺口冲击强度下降了35.4%。出现以上现象的原因是,低吸水助剂具有大量的极性基团,能与酰胺基团形成强氢键,阻止酰胺基团与水形成氢键,从而降低了PA6材料的吸水率,添加量越多,与酰胺基团现成的氢键越多,PA6材料的吸水率越低。但是低吸水助剂分子量低,力学性能差,影响了PA6材料的力学性能,低吸水助剂质量分数超过2%后,PA6材料的拉伸强度与缺口冲击强度下降明显。


增韧剂与低吸水助剂复配改性的低吸水率PA6材料的吸水率及力学性能

增韧剂POE-g-MAH能降低PA6材料的吸水率,但是添加量大,使PA6材料的刚性降低。低吸水助剂能高效地降低PA6材料的吸水率,但是使PA6材料的力学性能下降较大。将增韧剂与低吸水率助剂复配使用,加入PA6中,测试PA6材料的吸水率和力学性能。表2为增韧剂与低吸水率助剂复配加入PA6材料的吸水率和力学性能。从表2可以看出,添加2%增韧剂和1%低吸水助剂的PA6材料的吸水率下降了21%左右,而添加2%增韧剂和2%低吸水助剂的PA6材料的吸水率下降了31%左右,同时PA6材料的拉伸强度略微下降,缺口冲击强度略微增大。

增韧剂和低吸水助剂复配使用明显降低PA6材料的吸水率,增韧剂的使用不仅降低了PA6材料的吸水率,而且弥补了低吸水助剂使用导致PA6材料韧性下降的缺点。采用此方法制备的PA6材料具有助剂添加量少、吸水率低以及对PA6材料力学性能影响小等优点。

低吸水率PA6材料FTIR分析

通过FTIR分析,添加增韧剂的PA6材料的FTIR表征图中并未出现酸酐基团的特征吸收峰(1?760,1?820?cm–1),说明POE-g-MAH 的酸酐基团与PA6材料发生了反应。


低吸水率PA6材料DSC分析

从DSC分析,增韧剂、低吸水助剂的加入使PA6材料的熔融峰温度略微降低,熔融半峰宽增大。10%增韧剂的加入破坏了结晶区的连续性和含量,使PA6材料的结晶度略微下降,但因异相成核作用,使PA6材料的结晶温度升高,结晶半峰宽减小。低吸水助剂与酰胺基团形成强氢键和异相成核作用,使PA6材料的结晶温度升高,结晶度增大,结晶半峰宽减小。增韧剂和低吸水助剂的复配使用,使PA6材料的结晶温度升高,结晶度略微增大,结晶半峰宽减小。


结论

添加POE-g-MAH类增韧剂能在一定程度上降低PA6材料的吸水率,但缺点是添加量大降低了PA6材料的刚性;添加10%增韧剂的PA6材料的吸水率下降16%左右。

增韧剂与低吸水助剂的复配使用能明显地降低PA6材料的吸水率,同时具有添加量少和对力学性能影响小等优点;添加2%增韧剂和2%低吸水助剂制备的低吸水率PA6材料的吸水率下降了31%左右,而PA6材料的拉伸强度略微下降,缺口冲击强度略微增大。

低吸水率PA6材料的FTIR图谱与纯PA6的无明显变化;与纯PA6相比,低吸水率PA6材料的熔融峰温度略微降低,熔融半峰宽增大,结晶温度升高,结晶度略微增大,结晶半峰宽减小。

>返回列表 本文标签:

客户服务热线

0769-82558616

在线客服