尼龍的增韌改性

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1、《聚合物復(fù)合材料設(shè)計(jì)與加工》課程報(bào)告題目：尼龍的增韌改性專業(yè)：10材料化學(xué)姓名：李玉海學(xué)號(hào)：2010130101025尼龍的增韌改性摘要：尼龍66（PA66）具有良好的力學(xué)綜合性能，并且耐油、耐磨耗和優(yōu)良的加工性能，可替代有色金屬和其他材料廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。但是尼龍66在低溫條件下和在干態(tài)條件下的沖擊性能差，吸水性大，制品的性能和尺寸不穩(wěn)定等性能缺點(diǎn)。本文將就其韌性性能進(jìn)行改善，針對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺材料韌性差的問題，對(duì)聚酰胺/玻璃纖維復(fù)合體系的增韌進(jìn)行了研究，考察了玻璃纖維、改性聚合物對(duì)共混材料力學(xué)性能的影響。對(duì)PA

2、/聚烯烴、PA/聚烯烴彈性體、不同類型PA合金等幾類增韌體系進(jìn)行了詳細(xì)介紹。其中聚烯烴應(yīng)用范圍廣泛。采用聚烯烴增韌與玻璃纖維共混，在保持復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和模量的同時(shí)，較大地提高了沖擊強(qiáng)度，獲得了綜合力學(xué)性能優(yōu)異的纖維增強(qiáng)聚酰胺材料。關(guān)鍵詞：聚酰胺玻璃纖維增強(qiáng)增韌共混改性1.前言當(dāng)代高分子材料發(fā)展的一個(gè)重要方向就是通過對(duì)現(xiàn)有聚合物進(jìn)行物理和化學(xué)改性，使其進(jìn)一步高性能化、結(jié)構(gòu)化和工程化。尼龍是聚酸胺類樹脂的統(tǒng)稱，常覓的有尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍612、尼龍ll、尼龍12、尼龍46、尼龍MXD6、尼龍lUM等，目前

3、產(chǎn)量占主導(dǎo)地位的是尼龍6和尼龍66，占總量的90％以上。尼龍作為當(dāng)今第一大工程塑料，大多數(shù)品種為結(jié)晶型聚合物，大分子鏈中含有酰胺鍵（—CO—NH—），能形成氫鍵，其具有強(qiáng)韌、耐磨、耐沖擊、耐疲勞、耐腐蝕等優(yōu)異的特性，特別是耐磨性和自潤(rùn)滑性能優(yōu)良，摩擦系數(shù)小，因而尼龍?jiān)谂c其他工程塑料的激烈競(jìng)爭(zhēng)中穩(wěn)步迅速增長(zhǎng)，年消費(fèi)量已經(jīng)超過100萬噸，年增長(zhǎng)率為8%～10%，廣泛應(yīng)用于汽車家用電器及運(yùn)動(dòng)器材等零部件的制造。為適用聚酰胺在不同領(lǐng)域的發(fā)展，這就要求聚酰胺具有更高的機(jī)械強(qiáng)度，耐熱性能。機(jī)械部件，鐵路機(jī)車用聚酰胺均對(duì)PA的力學(xué)性

4、能，尺寸穩(wěn)定性提出了很高的要求。因此，對(duì)尼龍的改性始在必然，采用嵌段、接枝、共混、填充等改性技術(shù)和工藝得到關(guān)注和發(fā)展，使其向多功能發(fā)展，應(yīng)用與更多領(lǐng)域。幾年來，國(guó)內(nèi)外聚酰股發(fā)展的重點(diǎn)是對(duì)現(xiàn)有品種通過多組分的共聚、共混或加入不同的添加劑等方法，改進(jìn)聚酰眩塑料的沖擊性、熱變形性、力學(xué)性能、阻燃性及成型加工性能。2．國(guó)內(nèi)外的技術(shù)情況國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)尼龍改性進(jìn)行了大量的研究,近年來已有了新的進(jìn)展,同時(shí)有了一些成熟的工業(yè)化產(chǎn)品，也獲得了許多綜合性能優(yōu)良,加工性能好的產(chǎn)品。尼龍自發(fā)明以來,生產(chǎn)能力和產(chǎn)量都居于五大通用工程塑料之首(PA

5、,Pc,PoM,PBT/PET,PPO)的第一位"美國(guó)DuPont公司最先開發(fā)用于纖維的樹脂,于1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,20世紀(jì)50年代開始開發(fā)和生產(chǎn)注塑制品,以取代金屬滿足下游工業(yè)制品輕量化、降低成本的要求,因而被廣泛用于電子電氣、交通運(yùn)輸、機(jī)械設(shè)備及日常生活用品等領(lǐng)域,在經(jīng)濟(jì)中的地位日益顯著"。但于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比，差距是不言而喻的。目前我們應(yīng)當(dāng)重視將比較成熟的研究成果進(jìn)行中試，直至規(guī)模生產(chǎn)，從而減低國(guó)內(nèi)用戶的生產(chǎn)成本。同時(shí)應(yīng)當(dāng)在加強(qiáng)傳統(tǒng)PA6共混手段研究的基礎(chǔ)上，逐步開展一些新型PA6改性方法的

6、研究，加速尼龍6改性研究步伐，開發(fā)系列化的耐高溫、低吸濕、可電鍍、高硬度、高強(qiáng)度、高阻隔性等特殊性能的改性PA6，進(jìn)一步拓寬尼龍6應(yīng)用領(lǐng)域以適應(yīng)科技發(fā)展需要。我國(guó)尼龍66的生產(chǎn)起步于60年代中期。1964年遼陽石油化纖公司引進(jìn)了法國(guó)生產(chǎn)技術(shù)，建設(shè)了年產(chǎn)4.6萬噸的生產(chǎn)裝置。1994年，我國(guó)第二個(gè)尼龍“生產(chǎn)裝置開工建設(shè)，該裝置引進(jìn)日本的技術(shù)，年產(chǎn)尼龍66為6.5萬噸。在當(dāng)前形勢(shì)下，外商普遍看好我國(guó)尼龍“產(chǎn)品市場(chǎng)。美國(guó)杜邦、德國(guó)伍德、日本東洋和旭化成等公司均將大量尼龍66等制品投放中國(guó)市場(chǎng)，面對(duì)跨國(guó)公司的激烈競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)必須

7、建設(shè)我們自己的尼龍66生產(chǎn)與加工產(chǎn)業(yè)，提高國(guó)內(nèi)企業(yè)在市場(chǎng)中的地位。由于尼龍66的生產(chǎn)目前仍是走國(guó)外引進(jìn)的路子，就要求國(guó)內(nèi)加大尼龍66深加工的力度，拓展尼龍66的廣闊市場(chǎng)。尼龍66的深度加工具有加工工藝簡(jiǎn)單、建設(shè)周期短、投資少、增值快的特點(diǎn)，大部分屬于短平快項(xiàng)目。有的深加工項(xiàng)目只需增添一些增強(qiáng)劑、改性劑，然后注塑成型即可制成工程塑料。目前，我國(guó)對(duì)尼龍66的深加工主要是用來生產(chǎn)輪胎簾子布和高級(jí)合成纖維，而用于工程塑料尚處于摸索起步階段。3.改性方案設(shè)計(jì)本文著重考察了以尼龍66為基體，玻璃纖維作為增強(qiáng)材料帶來的力學(xué)性能的提高

8、，同時(shí)探討了不同增韌劑PE，EPDM，POE和添加劑在增韌的同時(shí)對(duì)基體力學(xué)性能的影響。以尋求在保持玻璃纖維填充尼龍66一定剛性的同時(shí)，較大的提高材料的沖擊強(qiáng)度，以求獲得綜合力學(xué)性能優(yōu)異的增強(qiáng)增韌材料。3.1影響尼龍66的強(qiáng)度和韌性的主要因素尼龍66表現(xiàn)出脆性行為還是韌性行為既與尼龍66本身結(jié)構(gòu)如化學(xué)結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)等有關(guān)，還與外界條