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向您介绍一种尼龙6/超高分子量聚乙烯合金
行业知识 2019-04-28 08:21:14 来源: 工程塑料应用 责任编辑:中塑在线 字体:
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        尼龙6(PA6)其产量较大,价格低廉,是最常用的工程塑料之一,在尼龙家族中具有举足轻重的地位。PA6具有较好的强度、刚性、耐热性能;同样由于其极性较强,导致其吸水率较大且冲击韧性较差,同时受吸水率大的影响,其尺寸稳定性和绝缘性能也较差。超高分子量聚乙烯(PE-UHMW),是一种分子具有线型结构分子量高达150万以上的热塑性工程塑料,具有普通聚乙烯和其它工程塑料无可比拟的耐磨、耐冲击、自润滑、耐腐蚀、耐低温、卫生无毒、不易粘附、不易吸水、密度较小等综合性能;而且价格适中,集中了各种塑料的优点,目前还没有一种单纯的高分子材料兼有如此众多的优异性能。PA6和PE-UHMW的共混改性制备的合金,兼具PA6和PE-UHMW的特点,可以有效地改善PA6的缺点,多年来一直是塑料改性研究的重点。

        为了解PA6/PE-UHMW合金的性能,山东东辰瑞森新材料科技有限公司以PA6为第一主份、PE-UHMW为第二主份,利用共混改性方法制备了PA6/PE-UHMW合金,并对其相关性能进行了研究。PA6为极性材料而PE-UHMW为非极性材料,两者的相容性较差,因此制备合金时,需添加相关的增容剂来增容。山东东辰瑞森新材料科技有限公司首先研究了聚烯烃接枝马来酸酐弹性体(POE-g-MAH)、聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)这两种增容剂对PA6/PE-UHMW合金材料的性能影响;其次,选择了PE-g-MAH作为增容剂,通过添加不同含量的PE-g-MAH对PA6,PE-UHMW进行增容,研究了PE-g-MAH添加量对PA6/PE-UHMW合金的性能影响;最后,选择添加10份PE-g-MAH对PA6,PE-UHMW不同配比的合金进行增容,研究了PE-UHMW含量变化对PA6/PE-UHMW合金的性能影响。

        01、不同增容剂对PA6/PE-UHMW合金性能影响

        经研究得到,当合金中PE-UHMW由20份增大到40份时,合金材料的韧性均有不同程度的提高,而强度、流动性、耐热性均有不同程度的降低。

        添加PE-g-MAH的合金材料较添加POE-g-MAH的合金除缺口冲击强度较低、MFR相当外其它性能均较高。当PE-UHMW由20份变为40份时,添加10份不同类型的增容剂POE-g-MAH,PE-g-MAH的合金性能变化具体情况为:添加POE-g –MAH时,合金的拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、MFR、维卡软化点降低幅度分别为19.1%,36.4%,31.9%,92.9%,26.3%,而断裂伸长率、缺口冲击强度提高幅度分别为91.4%,57.2%;添加PE-g-MAH时,合金的拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、MFR,维卡软化点降低幅度分别为16.6%,29.5%,24.8%,91.1%,15.9%,而断裂伸长率、缺口冲击强度提高幅度分别为49.1%,24.6%。

        02、增容剂含量对PA6/PE-UHMW合金性能影响

        经研究发现,当PA6为70份,PE-UHMW与PE-g-MAH均为15份即PE-UHMW,PE-g-MAH质量比为1∶1时,合金的综合性能较好。此时合金中PE-UHMW和PE-g-MAH中的乙烯单元数量相当,PE-UHMW和PE-g-MAH可以较充分与PA6紧密结合,合金成为较为均一结实的整体,使合金材料的综合性能较好。合金的缺口冲击强度为17.3 kJ/m2,断裂伸长率为166.1%,拉伸强度为44.3 MPa,弯曲强度为55.0 MPa,MFR为0.15 g/10 min,维卡软化点为136.9℃。

        03、PE-UHMW添加量对PA6/PE-UHMW合金性能影响

        经研究发现,当PE-UHMW的含量由0份增至40份时,PA6/PE-UHMW合金的拉伸强度、弯曲强度、维卡软化点、吸水率大体呈下降趋势,而缺口冲击强度呈现上升趋势,断裂伸长率变化呈现先上升后下降再上升最后基本平稳的趋势。当PE-UHMW含量与PE-g-MAH一样为10份时,合金具有较好的综合性能,缺口冲击强度为12.8 kJ/m2,断裂伸长率为162.9%,拉伸强度为50.7 MPa,弯曲强度为56.7 MPa,吸水率为1.65%,维卡软化点为155.8℃。

        该材料可用于管材和板材。

        该研究出自刘建伟,田国锋,王朝进,等所写的尼龙6/超高分子量聚乙烯合金的性能一文。该文章刊登在工程塑料应用2019年第47卷第4期的24–29页上。

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