尼龍改性那點(diǎn)事兒

發(fā)布于2023-08-04 11:18:56 點(diǎn)擊：0

尼龍具有高機(jī)械強(qiáng)度、耐化學(xué)藥品、耐油、耐磨、自潤(rùn)滑、易于加工成型等一系列優(yōu)異性能，已成為目前國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的熱塑性工程塑料之一。但在實(shí)際應(yīng)用中，不同的使用條件或環(huán)境下，對(duì)尼龍的性能要求又各有不同。如，電鉆和電機(jī)外殼、泵葉輪、軸承、柴油機(jī)和空調(diào)全塑風(fēng)扇等部件要求尼龍材料須具備高強(qiáng)度、高剛性和高尺寸穩(wěn)定性；由于尼龍的低溫韌性差，此時(shí)就需要對(duì)其進(jìn)行增韌改性；在一些戶外應(yīng)用領(lǐng)域，尼龍材料在長(zhǎng)期的戶外環(huán)境中，則須進(jìn)行耐候改性等等。

即使如此，在尼龍改性（增強(qiáng)、增韌、耐候、導(dǎo)熱等等）過(guò)程中，技術(shù)研發(fā)人員仍然會(huì)面臨各種各樣的問(wèn)題，比如玻纖增強(qiáng)改性時(shí)的流動(dòng)性差、注塑不滿等等；增韌改性時(shí)材料光澤度差、流動(dòng)性不足等等；導(dǎo)熱改性時(shí)由于導(dǎo)熱粉體添加量太高導(dǎo)致的下料困難、百度不夠等等；此時(shí)往往需要進(jìn)行進(jìn)一步的功能化改性以解決其在上述問(wèn)題。

玻纖增強(qiáng)尼龍

增強(qiáng)尼龍所用的增強(qiáng)材料主要是玻纖、碳纖、晶須等纖維狀的物質(zhì)，而其中又以玻纖增強(qiáng)應(yīng)用最為廣泛。通過(guò)玻纖增強(qiáng)可明顯改善材料的剛性強(qiáng)度和硬度，并使得材料的尺寸穩(wěn)定性和耐熱性得到明顯改善。
對(duì)于玻纖增強(qiáng)尼龍，玻纖與尼龍樹(shù)脂間的界面粘接、玻纖在尼龍材料中的長(zhǎng)度、玻纖在材料中的分散情況、加工溫度、玻纖直徑、玻纖類型等均會(huì)影響材料的最終性能，相信從事該類材料改性的技術(shù)人員都應(yīng)該想得到。

在玻纖增強(qiáng)尼龍改性中，還要注意保護(hù)尼龍?jiān)诩庸み^(guò)程中的熱氧降解。以玻纖增強(qiáng)尼龍66為例，玻纖在雙螺桿擠出機(jī)料筒中易與物料、螺桿和料筒內(nèi)壁發(fā)生擠壓和摩擦，并產(chǎn)生大量的摩擦熱，往往使得擠出機(jī)料筒內(nèi)物料實(shí)際溫度遠(yuǎn)高于擠出機(jī)顯示溫度，這樣的高溫極易導(dǎo)致尼龍66發(fā)生熱氧老化降解，并使復(fù)合材料的力學(xué)性能降低。表1是不同抗氧體系對(duì)玻纖增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料初始力學(xué)性能的影響，可見(jiàn)合適的抗氧體系可以發(fā)揮更好的初期加工穩(wěn)定化作用。

玻纖增強(qiáng)尼龍的流動(dòng)性較差，在注塑成型過(guò)程中易發(fā)生注塑壓力高、注塑溫度較高、注塑不滿、表面質(zhì)量差等問(wèn)題，嚴(yán)重影響制品表觀，導(dǎo)致產(chǎn)品不良率高居不下。小編這里有一款專用于增韌尼龍及玻纖增強(qiáng)尼龍的高流動(dòng)潤(rùn)滑母粒GL-121，效果不錯(cuò)的哦，還是直接上圖吧，這樣比較有說(shuō)服力！

同樣注塑條件下的注塑試樣對(duì)比圖示，右圖添加了2%的GL-121

在一些諸如軸承、柴油機(jī)風(fēng)扇等應(yīng)用領(lǐng)域，玻纖增強(qiáng)尼龍常常面臨著長(zhǎng)時(shí)間的高溫?zé)嵫趵匣膯?wèn)題。雖然以玻纖對(duì)尼龍進(jìn)行增強(qiáng)改性，可適度提高尼龍的耐熱性，但不能很好的解決問(wèn)題，而通過(guò)向玻纖增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料中添加合適的抗熱氧老化助劑可取得較好的效果，如下圖。

未添加抗氧劑的1#樣品經(jīng)1000h熱氧老化后，拉伸強(qiáng)度保持率為58.0%，經(jīng)抗氧改性后，3#樣品的相應(yīng)性能為88.0%?？梢?jiàn)，合適的抗氧體系可有效延緩玻纖增強(qiáng)尼龍的熱氧老化降解，從而發(fā)揮更好的高溫?zé)嵫趵匣雷o(hù)效果。

增韌尼龍

對(duì)于增韌尼龍，PE、POE、EPDM及其接枝物常用來(lái)作為增韌劑使用。特別是在尼龍的超韌改性中，增韌劑的添加量有時(shí)可高達(dá)20份，由于這類接枝物上的功能基團(tuán)與尼龍的原位反應(yīng)，韌性的提高那是相當(dāng)明顯，但同時(shí)也帶來(lái)了流動(dòng)性差、材料表面粗糙等問(wèn)題，增韌劑在20份以上就擠不出來(lái)了。添加20份的增韌劑，增韌尼龍的缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到,69KJ/m2，此時(shí)，材料的流動(dòng)性大大下降，粒子粗糙不光滑，其實(shí)在其中進(jìn)行稍微的配方調(diào)整，其缺口沖擊強(qiáng)度可進(jìn)一步提高至將近80KJ/m2，且表面光澤度明顯提升。

當(dāng)然，也可以用高流動(dòng)潤(rùn)滑母粒GL-121來(lái)提高其流動(dòng)性，不會(huì)影響材料的其它性能。

耐候尼龍

尼龍材料在戶外環(huán)境中長(zhǎng)期使用時(shí)，受到陽(yáng)光照射、溫度變化、風(fēng)吹雨打等外界條件的影響，會(huì)出現(xiàn)褪色、變色、龜裂、粉化和強(qiáng)度下降等一系列老化現(xiàn)象。通過(guò)在尼龍中加入炭黑可顯著提高其耐候性，這也是目前耐候尼龍主要以黑色為主的原因。

但即使是黑色產(chǎn)品，僅僅靠炭黑也不能滿足多大幾年的耐候要求。同時(shí)也有本色或淺色尼龍?jiān)趹敉鈶?yīng)用時(shí)制件變黃的問(wèn)題。有需要的朋友可以試試小編這邊的尼龍用耐候母粒LS-161，用戶說(shuō)效果不錯(cuò)哦！

導(dǎo)熱尼龍

導(dǎo)熱塑料之前大熱過(guò)一段時(shí)間，特別是白色絕緣導(dǎo)熱尼龍存在的問(wèn)題比較大，主要是因?yàn)樾枰尤氲慕^緣導(dǎo)熱粉體添加量很高，抽粒過(guò)程中下料比較困難，導(dǎo)熱粉體在尼龍樹(shù)脂中的分散不勻，垂直于流動(dòng)方向上的但熱系數(shù)較低，小編親測(cè)過(guò)某著名品牌導(dǎo)熱尼龍，其導(dǎo)熱系數(shù)那是相當(dāng)?shù)牡?，水分很大??！如何提高?dǎo)熱尼龍料的流動(dòng)性、導(dǎo)熱粉體的分散及加工制備工藝至關(guān)重要。