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    改性聚合物材料為您介紹尼龍66的化學改性及聚合物共混改性

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    改性聚合物材料為您介紹尼龍66的化學改性及聚合物共混改性

    發布日期:2017-09-15 00:00 來源:http://www.mon43.com 點擊:

    改性聚合物材料以下從化學改性和聚合物共混改性兩方面分別加以闡述。

    1.>>>化學改性<<<

    共聚改性主要利用PA66中存在的酰胺鍵以及端羥、氨基進行化學鍵合,改變PA66的結晶度,以提高材料的沖擊強度、透明性及加工流動性,降低吸水性。其可分為接枝、嵌段、無規共聚改性等,其中接枝共聚改性是常用方法。

    改性聚合物材料有研究者通過在PA66的表面嵌入含有殼聚糖的水凝膠,制備了PA66復合材料,吸水性測試結果表明,在PA66復合材料纖維織物表面嵌入功能化水凝膠微粒后,水凝膠層不會影響改性PA66的孔隙率和滲透性,殼聚糖的加入能顯著提高PA66復合織物的潤濕時間,其24 h的吸水率可以降低41%。

    采用熔融聚合法合成了PA66/12I,PA66/12T和PA66/12N共3個系列的共聚PA,用減重法對3個系列的半芳香PA共聚物進行了阻濕性和熱性能測試,研究發現,加人相同比例的半芳香PA鹽時,共聚PA的阻濕性能順序為PA66/12N系列>PA66/12T系列>PA66/12I系列,且PA12T鹽、PA12N鹽的加入提高了共聚PA的耐熱性。

    隨著PA產品的大量開發,其阻燃性受到人們廣泛的關注。目前PA66的阻燃性研究主要通過兩種途徑實現阻燃:反應型阻燃劑 和添加型阻燃劑改性。所謂反應型阻燃劑,就是阻燃劑作為單體參與改性反應,結合到PA66的主鏈或側鏈上,使PA66自身含有阻燃成分。反應型阻燃劑具有穩定性好、毒性小、對材料的使用性能影響小、阻燃性持久等優點,是較為理想的阻燃改性方法。但由于其加工工藝和操作復雜,成本也比較高,在實際應用中不如添加型阻燃方法普遍。

    有研究者以丙酮為溶劑,二苯甲酮為光引發劑,將丙烯酰胺光接枝于PA66織物表面,結果發現,當接枝率達到32.5%時,極限氧指數(LOI)可達到26.2%,垂直燃燒時無余燃和阻燃,無熔滴。將質量分數為0.05% 的N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺作為光交聯劑引入改性體系,制備的PA66織物既有阻燃性,亦有耐久性。

    PA66的共聚改性主要是為了改善其吸水性、加工流動性,進行特定的功能化聚合。PA66的氫鍵結合力較強,結晶度亦較高,與非極性物質的相容性較差。因此可以通過共聚反應在PA66的側基上接入水溶性的側鏈,如季銨離子類陽離子,羧基、磺酸基類陰離子,改善PA66的水溶性。為了制備具有感光或導電性能的PA66,可通過共聚反應在PA66側基中引入肉桂酸、偶氮苯等感光性基團或聚苯胺類導電性基團 。改性聚合物材料由于PA66的溶解度參數在塑料中相對較高,在共聚改性中往往需要選擇合適的增容劑,加之工藝的復雜性而較少采用。

    2.>>>聚合物共混改性<<<

    化學擴鏈改性具有工藝簡單、反應快速和易于產業化等優點。國內外均對尼龍的化學擴鏈改性進行了研究,相關研究結果表明,對PA進行化學擴鏈改性可以提高其熔體黏度。國內有研究者以含有雙環氧基團的環氧樹脂(EP)作為擴鏈劑,采用雙螺桿擠出機對PA66進行化學擴鏈改性,PA66經與EP熔融共混后,其特性黏數明顯提高,表明可采用EP對PA66進行化學擴鏈改性。經EP改性后,PA66的拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度均得到一定程度的提高,而且耐熱性能得到了明顯提高。

    還有研究者采用熔融擠出法制備了聚苯硫醚/環氧樹脂(PPS/EP)和PPS/PA66/EP合金,對其力學性能、斷面形貌及流變性能進行測試發現,在PPS/EP合金中,EP的加入能使PPS發生擴鏈反應,提高PPS/EP合金的流變和力學性能。在PPS/PA66/EP合金中,加入低含量的EP,會使PPS發生擴鏈反應,提高PPS/PA66/EP合金的沖擊強度和拉伸強度;適當增加EP用量后,EP會使PPS和PA66發生接枝反應,有利于提高PPS/PA66/EP合金的拉伸和沖擊強度。

    有研究者制備了衣康酸(ITA)接枝乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-ITA),通過雙螺桿擠出機熔融擠出制備了一系列PA66/POE-g-ITA共混物。力學性能測試表明,在PA66/POE-g-ITA共混物中,當POE-g-ITA的質量分數為15%~20%時,PA66/POE-g-ITA共混物發生了脆一韌轉變,當POE-g-ITA的質量分數為20%時,共混物的懸臂梁缺口沖擊強度為84.8 kJ/m2,比純PA66提高18.8倍,隨著POE-g-ITA含量的增加,共混物的缺口沖擊強度顯著增大,拉伸強度、彎曲強度和彎曲彈性模量有一定程度下降,斷裂伸長率增大,熔體流動速率降低,吸水率明顯下降。

    有研究者用馬來酸酐接枝高密度聚乙烯(PE-HD-g-MAH),并與PA66/超高分子質量聚乙烯(PE-UHMW)共混,利用掃描電子顯微鏡、動態機械分析儀、毛細管流變儀和傅立葉變換紅外光譜分析對共混物的力學性能及摩擦學性能進行了研究,結果發現,加人PE-HD-g-MAH可以促進PA66和PE UHMW的界面相容性,提高了共混物的拉伸、彎曲與沖擊性能;隨著PE-HD-g-MAH含量的增加,共混物的摩擦系數逐漸降低;加入PE-HD-g-MAH抑制了疲勞裂紋的增長,使得摩擦轉移膜逐漸均勻。

    通過熔融共混法可制備PA66/PE-HD和PA66/PE-g-MAH共混物,力學性能測試結果表明,加入質量分數為10%的PE-HD可提高PA66/PE-HD共混物的沖擊強度,但隨著PE-HD用量的進一步增加,PA66/PE-HD共混物的拉伸強度明顯降低,沖擊強度下降。隨著PE-g-MAH用量的增加,PA66/PE-g-MAH共混物的沖擊強度逐漸增大,而拉伸強度下降幅度較小。說明PE-HD與PA66的相容性較差,而PE-g-MAH和PA66之間存在較強的界面作用,能夠有效傳遞應力。

    有研究者采用雙螺桿擠出機制備了PA66和聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)共混物。研究了PA66/PTT共混物的吸水性能和力學性能,結果表明,PA66/PTT共混物的吸水率隨著PTT含量的增加而減小,即PTT的加入有效降低了PA66的吸水率;在相同吸水條件下,PA66/PTT共混物的力學性能明顯優于PA66,當PTT質量分數為20%時,共混物吸水后的拉伸、彎曲強度分別比PA66提高了20.98%和71.73%。

    改性聚合物材料PA66的共混改性工藝簡單,共混材料具有成本低、使用性能良好等優點,能滿足人們對材料多元化、高性能化和功能化的要求,在所有工程塑料合金中發展也是最快的。

    改性聚合物材料

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