高含量玻纤增强PA6材料的试制
文章出处：徐州腾飞工程塑料有限公司 发布时间：2017-07-21 09:42:00 点击数：- 【大 中 小】
玻纤增强是大幅度提高尼龙（PA）力学性能的手段之一。40%以下玻纤含量的增强PA已被塑料加工杰广泛使用。含量更高的玻纤增强PA，例如50%~60%，尤其60%玻纤增强PA国内尚不多见。据知，国外厂商也只有LNP，BASF，Bayer等生产超过50%的玻纤增强PA。虽然高含量玻纤增强PA的拉伸、弯曲强度可大幅度提高，但其他问题，如玻纤外露、对挤出机的磨损等是限制其广泛应用的主要原因。
1、偶联剂用量的选择
玻纤与PA之间的相容性很差，为了提高其间的相容性，一般在玻纤生产过程中都已对玻纤表面进行了化学处理。实践证明，这种处理尚不能完全满足生产高玻纤含量增强PA的要求，适当进行表面再处理是必要的。表1列出了偶联剂用量对增强PA6力学性能的影响。
从表1看出，当偶联剂用量超过0.4%时，增强PA6的力学性能的提高已趋于平缓。
2、玻纤外露改性剂的影响
当固定偶联剂用量，考察玻纤外露改性剂的用量时，随用量增加，注塑样品的外观将逐渐改善，但增强PA6的力学性能呈逐渐下降趋势，见表2。
这种现象是由于玻纤外露改性剂是一种低分子润滑剂，其加入后，虽可改善玻纤与基料之间的亲和力，但它的加入也会进入PA分子链之间，导致分子间作用力的降低。从而使材料的力学性能下降。
3、高品质润滑剂的影响
为了改善高含量玻纤对加工设备的磨损，我们加入了高品质润滑剂。由于其价格昂贵，大量的使用在经济上不太现实。我们只试验了一种加入量，如表3所示。
从表3看出，高品质润滑剂的少量加入，处提高挤出速度，减少对机械的磨损外，还可以改善增强PA6的力学性能。因为这种润滑剂是高分子量的聚合物，与PA6的相容性很好。
4、与国外同类材料力学性能的比较
表4列出了自制60%玻纤增强PA6与文献报道的国外同类材料的性能比较。由表4看出，自制的60%玻纤增强PA6与国外同类材料的力学性能相当。拉伸和弯曲强度略低于国外材料，冲击强度高于国外材料。
经过选择助剂品种和用量试制了60%玻纤增强PA6。当偶联剂用量为0.4%，玻纤外露改性剂为1%，高品质润滑剂为0.5%时，材料的力学性能接近国外同类材料水平。
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