尼龍可謂是我們最為熟悉、應(yīng)用最為廣泛的材料之一，具有優(yōu)秀的力學(xué)性能，同時(shí)耐刮擦、耐油耐化性能都非常出色。

       然而其分子結(jié)構(gòu)中的強(qiáng)極性、易形成氫鍵的特點(diǎn)，使尼龍?jiān)谔囟l件下反應(yīng)活性很強(qiáng)，且吸水率更高，電性能和尺寸穩(wěn)定性能因此也較差。

 

 

       而反應(yīng)活性也成為了尼龍的雙刃劍，反應(yīng)活性使其有利于改性，可采用纖維增強(qiáng)、無機(jī)物填充與其它聚合物或不同品種聚酰胺共混的方法來制備復(fù)合材料或合金。

 

       一、填充改性

       PA填充改性是以聚酰胺樹脂作為基料，通過添加纖維、天然或合成的填料來進(jìn)行改性，通常可分為纖維增強(qiáng)、天然礦物增強(qiáng)和合成填料填充三個方面：

       1、纖維增強(qiáng)是使用玻璃纖維、碳纖維及石棉纖維等；

       2、天然礦物增強(qiáng)是使用硫酸鈣、碳酸鈣、高嶺土、滑石、沸石等；

       3、合成填料填充是使用二硫化鉬、石墨、硅樹脂粉、聚四氟乙烯等。

       同時(shí)使用纖維和填料增強(qiáng)尼龍，往往可獲得更優(yōu)異的具有綜合性能的均衡產(chǎn)品。

       尼龍樹脂因填料而引起的補(bǔ)強(qiáng)效果，取決于填料的粒徑、形狀、長徑比和表面處理劑，常見的填料種類如無機(jī)天然礦物、工業(yè)廢渣、植物纖維等，不僅可降低成本，提高復(fù)合材料的物理機(jī)械性能，但同時(shí)也降低了復(fù)合材料的沖擊性、拉伸強(qiáng)度、表面光澤度和加工流動性等。

 

       二、填充劑性質(zhì)對PA樹脂性能的影響

       1、顆粒形狀

      纖維狀、柱狀、薄片等縱橫面較大的填充劑使得加工性能變差，但有利于提高PA的力學(xué)性能；無定形球狀、粉狀雖可提高加工性能，但會降低其力學(xué)性能。

       2、顆粒大小

       填料粒徑的最佳范圍為0.1-10 mm。粒徑小，有利于產(chǎn)品的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、表面光澤和手感，但粒徑過小時(shí)，將難以分散。

       在實(shí)際生產(chǎn)中，填料的粒徑應(yīng)根據(jù)塑料的種類和加工設(shè)備的分散能力等進(jìn)行選擇。

 

 

       3、顆粒表面積

       填料的許多功能與其表面積有關(guān)。通常，填料的表面積增大，有利于表面活性劑、分散劑、表面改性劑和極性聚合物的吸附或填料表面的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。

       4、填料對設(shè)備的磨損

       填料會加速設(shè)備磨損，同時(shí)也使熔體粘度提高，因此，在配方中應(yīng)適當(dāng)增加潤滑劑和穩(wěn)定劑的劑量。

 

       三、共混改性

       采用機(jī)械方法，在已經(jīng)生成的聚合物中加入其它聚合物使其性能發(fā)生變化，稱之為共混改性。

       在共混改性中，應(yīng)注意的是只有形成不完全相容的多相體系，同時(shí)又能使兩種聚合物達(dá)到相互均勻分散時(shí)，才能達(dá)到預(yù)期的改性效果。

       1、PA/通用塑料共混

       PA與PE共混可以改善PE對氧、烴等溶劑的阻隔性能，但由于分子結(jié)構(gòu)的差異，PA與PE的相容性較差，因而需要在PE分子鏈上引入可與PA酰胺基或端胺基作用的極性基團(tuán)來增強(qiáng)PE與PA的界面相互作用。

 

PA/PE薄膜

 

       PA與PP共混可提高著色性和氣密性。在共混改性中，應(yīng)注意不同聚合物之間的相容性。當(dāng)共混兩種聚合物相容性較差時(shí)，通常需要加入與這兩種聚合物的相容性都好的第三種組分，第三種組分稱為增容劑。

       PA6與聚丙烯的相容性極差，僅靠機(jī)械力是不可能使其混合均勻的。

       此時(shí)，如果加入少量接枝馬來酸酐的聚丙烯，由于馬來酸酐與PA6的酰胺基團(tuán)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，使得PA6與聚丙烯的相容性大大提高。

       2、PA/PPO共混

       聚苯醚簡稱PPO，是一種優(yōu)良的熱塑性工程塑料，具有良好的熱力學(xué)性能，PPO在零下160-190 ℃可連續(xù)工作。

       另外，PPO還具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能和尺寸的穩(wěn)定性。其缺點(diǎn)是熔體粘度大、流動性差、加工成型困難、能耗過高，所以，限制了PPO的實(shí)際應(yīng)用和推廣。

       為了提高PPO的性能，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，有必要對PPO進(jìn)行改性。共混改性是目前PPO最重要的改性措施。

       對于PPO/PS和PPO/HIPS合金，雖然具有較高的抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度等優(yōu)良性能，但其熱變形的溫度較低，耐油性和耐溶劑性較差。

       因此，開發(fā)PPO/PA、PPO/PBT等不相容體系是必然的，而關(guān)鍵是需要提高聚合物之間的相容性。

 

PA/PPO共混改性制品

 

       PPO聚具有優(yōu)異的耐熱性、力學(xué)性能、電氣性能、尺寸穩(wěn)定性和耐水性，但耐油性和耐溶劑性較差；PA具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐油性、耐溶劑性和耐磨性，但其在高載荷下的尺寸穩(wěn)定性、吸濕性和熱變形抗力較差。

       因此，將這兩種樹脂共混制成的合金，可以彌補(bǔ)各自的不足，但PA與PPO之間的相容性較差，因此，必須使用增容劑來提高共混體系的性能。

       3、PA抗菌共混改性

       將PA6切片與殼聚糖-銀/二氧化鈦復(fù)合抗菌劑，按比例混合均勻，用錐形雙螺桿擠出機(jī)熔融共混、擠出、用冷卻水冷卻、造粒、干燥，最終得到抗菌改性PA6切片。

       抗菌改性PA6切片樹脂基體尺寸均勻，分散性好，相容性好，無明顯團(tuán)聚，抗菌改性達(dá)到了預(yù)期效果。

       由于復(fù)合抗菌劑的摻雜作用，抗菌改性PA6切片的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，初始分解溫度提高，熱穩(wěn)定性提高。

       采用共混母粒法和粘合法生產(chǎn)的尼龍抗菌纖維具有抗菌譜廣、抗菌效果強(qiáng)、抗菌效果持久的特點(diǎn)，其制造工藝簡單，可用于常規(guī)紡絲設(shè)備生產(chǎn)。纖維的物理性能可以滿足常規(guī)纖維的要求，應(yīng)用范圍廣。

 

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