钛白粉对玻纤增强尼龙6性能的影响
文章出处：徐州腾飞工程塑料有限公司 发布时间：2017-09-18 09:42:00 点击数：- 【大 中 小】
1、钛白粉对增强尼龙6的力学性能影响
钛白粉作为颜料广泛应用于塑料配色，提高塑料的白度，然而钛白粉却对材料的力学性能有很大的影响，表1显示，玻纤增强30%的尼龙材料，加入红色颜料或炭黑后，材料的力学性能改变较小，然而当加入0.5%的钛白粉后，材料的拉伸强度，弯曲强度分别下降了14%、12%，而缺口冲击强度和非缺口冲击强度影响特别明显，分别下降了41%和39%。
2、钛白粉型号及添加量对增强尼龙6性能影响
钛白粉的种类及型号众多，具体的性能、指标有很大的差异。在30%玻纤增强的尼龙6中加入0.5%的3种不同型号的钛白粉，结果见表2。加入锐钛型钛白粉（3#）使材料的性能下降大于金红石型钛白粉，进口的金红石型钛白粉（2#）与国产的金红石型钛白粉（1#）对材料的性能影响相差很小。
我们选用国产的金红石型钛白粉（1#），考察其添加量对材料性能的影响，由图1可知，玻纤增强尼龙材料的性能对钛白粉非常敏感，当材料中加入0.2%的钛白粉，材料的性能就会有明显的变化，随着材料中钛白粉含量的增加，材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度都显著下降；当钛白粉含量达到0.8%以后，材料的性能变化随着钛白粉含量增加而下降的程度趋于平缓。
玻纤在材料中作为尼龙的异相成核剂，使得尼龙在玻纤周围规整排列，从而提高了玻纤与尼龙树脂间的作用力，使增强尼龙具有较高的强度；同时玻纤与玻纤之间的区域基本为无定形的尼龙链段，为材料提供了一定的韧性；然而，当粒径为0.25μm的四方晶体钛白粉分布在树脂中时，由于钛白粉的异相成核作用远大于玻纤的成核作用，使得尼龙链段有向钛白粉形成的晶体排列的趋势，导致玻纤表层覆盖的尼龙链段减少，作用力减弱，从而材料的强度大幅度减少，而玻纤以外的区域形成了以钛白粉为晶核的晶体，降低了材料的韧性。
3、表面处理的钛白粉对增强尼龙6的性能影响
钛白粉为无机、弱碱性的片状化合物，为了提高在尼龙中的分散效果，通常采用表面处理剂对钛白粉进行表面处理。表3是加入0.5%经过处理的钛白粉后获得的增强尼龙的力学性能，钛白粉经过三种不同的表面处理，性能不但没有提高，反而降低，且表面改性剂与尼龙的相容性越好，性能越差。这是因为当加入表面改性剂后，钛白粉与尼龙的相容性得到提高，进一步提高了其异相成核的作用，使得材料的力学性能进一步降低，这也验证了上述对钛白粉在玻纤增强尼龙材料中所起作用的推测。
4、钛白粉对玻纤增强尼龙6结晶行为的影响
图2显示，钛白粉对玻纤增强材料的结晶行为产生一定的影响，纯玻纤增强尼龙6的结晶峰值温度为184℃，当加入钛白粉后，结晶峰值温度分别为182.4℃和182.8℃。玻纤和钛白粉同时存在时，玻纤和钛白粉都可以诱导结晶，彼此存在相互竞争，此时钛白粉诱导的结晶占主导地位。
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