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尼龍66技術(shù)分享:高黏樹(shù)脂的開(kāi)發(fā),增韌改性,輕量化

時(shí)間:2020-05-17 10:00 閱讀:1519 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

????????高黏PA66樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)

????????PA66性能優(yōu)良,應用廣泛。

????????目前,國內通過(guò)聚合只能生產(chǎn)低黏及中黏PA66樹(shù)脂,但是中低黏PA66直接用于擠出制品(板材、管材)時(shí),易產(chǎn)生熔體墜落或流延現象,使PA66應用范圍受到限制。

????????高黏PA66樹(shù)脂表現在分子結構上就是聚合度相對較高,由于聚合度高、相對黏度大,材料本身的力學(xué)性能會(huì )更好,并且尺寸穩定性及耐化學(xué)品性等方面要比普通PA66優(yōu)異,可用來(lái)紡各種規格型號的PA棕絲,不易變形、不易折彎、耐腐蝕、耐磨損,可用來(lái)制作傳送帶、輸送帶,因此發(fā)展前景良好。

????????但高黏PA66較普通PA66聚合工藝要求嚴格,技術(shù)含量高,生產(chǎn)成本大,目前基本靠進(jìn)口。為改變目前國內市場(chǎng)供應狀況,替代國外同類(lèi)產(chǎn)品,推動(dòng)國內高黏度PA66樹(shù)脂市場(chǎng)發(fā)展,平頂山神馬工程塑料有限公司依托連續聚合生產(chǎn)線(xiàn),開(kāi)發(fā)出高黏PA66。

????????他們是這么做的:

????????依托PA66連續聚合生產(chǎn)線(xiàn),通過(guò)添加適量的鈉鹽催化劑SP1,調整聚合工藝參數,在線(xiàn)提高PA66樹(shù)脂熔體的黏度。

????????具體為:先在成鹽反應器中,配置濃度50%、pH值7.60~7.65的PA66鹽液;

????????然后按照以下流程連續聚合:

?

????????具體工藝參數設置:

????????鹽液pH值控制在7.63~7.65,聚合物出料流量1?042~1?100?kg/h,后聚合器真空度為35~40?kPa,催化劑SP1用量為60ppm。

????????開(kāi)發(fā)出的PA66達到如下指標:

????????相對黏度為3.45~3.50,

????????MFR為18~20?g/10?min,

????????黃點(diǎn)指數≤-4。

????????該高黏PA66樹(shù)脂產(chǎn)品力學(xué)強度高、熱穩定性好,抗沖擊、耐腐蝕、耐磨損,能夠滿(mǎn)足國內用戶(hù)的使用要求,填補了國內空白。

????????內容來(lái)源:任永德,張志強.高黏尼龍66樹(shù)脂的制備[J].工程塑料應用,2018,46(12):22–25.

????????PA66的低溫增韌改性

????????PA66易吸濕性,低溫耐沖擊性差。

?????????遼寧大學(xué)、沈陽(yáng)科通塑膠有限公司采用POE-g-MAH和EPDM-g-MAH兩種增韌劑來(lái)改性。

????????這兩種增韌劑自身吸水性很小,并且其極性基團能夠與PA66的極性基團相互作用,從而降低PA66增韌材料的吸水率。材料的吸水率降低,在一定時(shí)期內,有利于保持其優(yōu)異的力學(xué)性能。

????????采用的原材料如下

????????POE-g-MAH:KT–916K,沈陽(yáng)科通塑膠有限公司;

????????EPDM-g-MAH:KT–8K,沈陽(yáng)科通塑膠有限公司;

????????PA66:中國石油化工有限公司;

????????季戊四醇脂酸酯(PETS):意大利發(fā)基公司;

????????主抗氧劑:1010,瑞士汽巴公司;

????????輔抗氧劑:168,瑞士汽巴公司。

????????試樣是這么制備的

????????PA66在加工之前置于真空干燥箱于120℃干燥4?h,之后將PA66與增韌劑、抗氧劑、潤滑劑以一定比例混合,其中主抗氧劑1010、輔抗氧劑168、潤滑劑PETS、增韌劑質(zhì)量分數分別為0.2%,0.2%,0.3%和0~30%。將混料投放入雙螺桿擠出機中,進(jìn)行熔融擠出造粒,雙螺桿擠出機的各區溫度分別為265,270,275,280,280,280,275,270,265℃,機頭溫度為400℃。最后將擠出粒料干燥后,用注塑機制成標準試樣,注塑機各區溫度分別為280,270,260℃。

????????增韌劑對PA66沖擊性能影響如下

?

????????當POE-g-MAH和EPDM-g-MAH的質(zhì)量分數為20%時(shí),

????????23℃時(shí)沖擊強度分別為純PA66的20倍和19.7倍,

????????–10℃時(shí)沖擊強度分別為純PA66的20.9倍和20.1倍,

????????–20℃時(shí)沖擊強度分別為純PA66的19倍和18.6倍,

????????–30℃時(shí)沖擊強度分別為純PA66的10.4倍和10.2倍,

????????–40℃時(shí)沖擊強度分別為純PA66的8.1倍和7.8倍,

????????–50℃時(shí)沖擊強度分別為純PA66的6.8倍和5.5倍。

????????說(shuō)明POE-g-MAH和EPDM-g-MAH都能有效增韌PA66,且低溫增韌效果很明顯,其中POE-g-MAH增韌效果略?xún)?yōu)。

????????內容來(lái)源:王秀秀,郭紅,關(guān)宏宇,等.PA66的低溫增韌改性[J].工程塑料應用,2018,46(12):26–30.

????????空心玻璃微珠填充輕量化PA66

????????目前,對玻纖增強阻燃PA66的阻燃劑添加量往往較大,所制備的材料密度較高,已逐漸無(wú)法滿(mǎn)足當今各領(lǐng)域對輕量化的需求,因此開(kāi)發(fā)輕質(zhì)玻纖增強阻燃PA66變得越來(lái)越重要。

????????中鋼集團馬鞍山礦院新材料科技有限公司采用空心玻璃微珠(HGS) 為輕質(zhì)功能填料,考察了HGS對玻纖增強阻燃PA66材料材料力學(xué)性能、密度、耐熱性能及阻燃性能的影響。

????????采用的HGS流動(dòng)性、化學(xué)及熱穩定性好,抗壓強度高,耐磨,可完全滿(mǎn)足復合材料加工過(guò)程中的苛刻要求。

????????采用的原材料如下

????????PA66:EPR27,相對黏度2.7,中國平煤神馬集團;

????????玻璃纖維:988A,單絲直徑9~13 μm,浙江巨石集團;

????????HGS:真密度0.60~0.65?g/cm3,抗壓強度≥85?MPa,平均粒徑D50為20?μm,中鋼集團馬鞍山礦院新材料科技有限公司;

????????BPS:美國大湖公司;

????????Sb2O3:星貝達(上海)化工材料有限公司;

????????硅烷偶聯(lián)劑:KH550,化學(xué)純,國藥化學(xué)有限公司;

????????抗氧劑、潤滑劑、加工助劑、乙醇等均為市售。

????????試樣是這么制備的

????????先將PA66、抗氧劑、潤滑劑、加工助劑、BPS及Sb2O3在高速混合機中攪拌均勻,然后從雙螺桿擠出機的主喂料口加入,HGS(先經(jīng)過(guò)KH550表面改性處理)從雙螺桿擠出機的側喂料口加入,玻纖由雙螺桿擠出機的玻纖口加入,調整好主機轉速及喂料比例,使玻纖含量控制在30%,HGS含量為設計值,然后冷卻、造粒,制得PA66/GF30/HGS增強阻燃材料。其中雙螺桿擠出機加工溫度設置為250~280℃,螺桿轉速控制在280 ~330?r/min。將擠出粒料在100℃恒溫鼓風(fēng)干燥箱中干燥4?h,然后在注塑機上注射成標準樣條,注塑壓力60~90?MPa,注射溫度設置265~275℃。將制備的樣條在溫度為(23±2)℃、濕度為(50±5)%的環(huán)境中調整48?h后進(jìn)行性能測試。

????????HGS對增強阻燃PA66性能影響如下

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????????采用HGS填充玻纖增強阻燃PA66,可以實(shí)現減重目的,同時(shí)改善材料的吸水性、尺寸穩定性及耐熱性。采用平均粒徑20?μm的HGS粒徑越小,當HGS含量在5%~10%時(shí),PA66/GF30/HGS的綜合性能較好。

????????內容來(lái)源:吳喜元,汪俊,陳銳.空心玻璃微珠在玻纖增強阻燃PA66中的應用[J].工程塑料應用,2018,46(12):48–52.

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