聚酰胺基共混物-聚酰胺合金

聚酰胺基共混物

聚酰胺(PA)通常称为尼龙,主要品种有尼龙6、尼龙66、尼龙1010等,是应用最广泛的通用型工程塑料。PA为具有强极性的结晶性聚合物,它有较高的力学性能、耐磨、耐腐蚀,有自润滑性,加工流动性较好。但缺点是吸水率高、低温冲击性能较差,其耐热性也有待提高。

为改善尼龙的吸湿性、提高其耐热性、低温冲击性和刚性,常对尼龙进行合金化处理,尼龙合金化即以尼龙为主体,按混其他聚合物经共混而形成新的高分子多组分体系。尼龙与很多聚合物的相容性差,不能组成性能优良的产品,由于反应性增容技术和相容剂的开发与应用,使得尼龙与其他聚合物的相容性问题得以解决,极大地促进了尼龙合金的发展。

目前,尼龙合金的品种已发展到上百种。在众多的尼龙合金中,以PA6与PA66合金品种最多。

(1)PA/PE合金。

聚乙烯具有无毒、价廉、密度小、吸水性差、化学稳定性好、低温韧性和易成型加工性好等特点,与PE共混可改善PA的吸水性,提高PA的韧性与制品的尺寸稳定性。与PP相比,PE的耐老化性较好。聚乙烯有三种:HDPE,LDPE和LLDPE.这三种PE对PA的作用有很大差异,主要品种有PA6/LDPE和PA6/HDPE,从合金结构上讲,通过不同的制造工艺,可得到粒状结构与层状结构。这两种结构的合金性能上有很大的差异。层状结构的PA6/PE合金除有一般合金的特性外,还具有很好的阻隔性,是农药、药品、汽油等易渗漏物品理想的包装材料。

① PA6/LDPE合金。

LDPE与PA6共混能产生两个方面的作用,一是明显改善PA6的吸水性;二是提高PA6的冲击强度。用LDPE增韧PA6与用弹性体增韧PA6相比,制得的增韧PA6的弯曲强度与拉伸强度下降减少,既保持了PA6刚性基本不变,又提高了PA6的韧性,具有很高的实用价值。

由于LDPE与PA6之间不具有热力学相容性,因此,必须在LDPE分子链中引人极性基团,即使用高活性反应单体与LDPE接枝反应制备增容剂。在PA6/LDPE体系中加入LDPE–MAH,能有效地改善共混组分间的相容性。

② PA6/HDPE合金。

这种合金具有独特的微观结构与特性,这就是在一定条件下,能形成层状结构,使合金具有一定的阻隔性,从而引起众多学者与产业界的关注。
在HDPE/PA6共混合金的形态结构中,HDPE基体系形成连续相,而PA6呈层状分散于HDPE中,其形态特征是分散相PA6呈细微薄片状,当达到足够浓度时,使可形成连续的片网在基体中构成层状。这种微观结构赋予HDPE/PA6合金优良的阻隔性能。这种层状结构的形成主要依靠两聚合物的黏度差、合理的挤出共混工艺条件。由于PA6黏度高,HDPE的黏度低,在共混挤出过程中,低黏度的HDPE包裹PA6,在一定的剪切力作用下,两组分产生变形塑化。而由于PA6黏度较高,变形的难度较HDPE大,所以PA6被充分拉伸,取向形成微细层流。
HDPE/PA6合金的力学性能与组分配比的变化有很大影响。当HDPE/PA6合金中PA6含量增加时,合金的拉伸强度提高,而冲击强度下降,伸长率的变化则随PA6含量增加先升高后降低。

(2)PA/PP合金。

与PE相同,PP与PA的相容性也很差。性能良好的PA/PP共混物实际上也是改性的PP与PA共混的产物。主要品种有PA6/PP和PA66/PP

① PA6/PP合金。PP共混改性PA6时,常用的增容有PP-g-MAH,EPR–MAH SEBS–MAH、离子交联聚合物等。合金的力学性能与增容剂的种类、相对分子质量大小及其用量有关,同时PP的相对分子质量、用量及共混挤出温度等对合金的性能也有较大影响。

PP的加入,PA6/PP合金的吸水性大为改善,通常体系中PA6含量在70%以下时,合金的吸水性很小且变化不大,PA6含量越过80%时合金的吸水性急剧上升;合金的力学性能有较大的变化,其拉伸强度比纯PA6略低,冲击强度略有提高,这说明PP对PA6也有一定的增韧作用;合金中由于接枝PP的存在,降低了合金的流动性,且随接枝PP用量的增加流动性下降。

②)PA66/PP合金。PA6/PP的制备方法与PA6/PP类似。但由于PA66熔点较高,在高温下,PP易发生热降解,因此在生产过程中,应注意适当增加抗氧剂的用量以及减小物料的停留时间。还应尽可能降低熔融共混挤出温度以保证合金的性能不受加工条件的影响。

PA66/PP合金的特点是低吸湿性,制品的尺寸稳定性较PA66有所提高,韧性略有增加。

(3)PA/ABS合金。PA/ABS合金既综合了PA的耐热、耐化学药品性,又综合了ABS的韧性、刚性。具有较佳的冲击强度、耐热翘曲性,优良的流动性及外观,在电子电气、汽车、家具、体育用品等领域具有极为广阔的市场。PA/ABS合金中,主要有PA6/ABS,PA1010/ABS合金,其中PA6/ABS由于其价格便宜等原因得到实际应用。

①PA6/ABS合金。PA6和ABS是不相容体系,其共混物的力学性能较差,一般应添加增容剂。PA6/ABS合金的增容剂主要有ABS–MAH,SMAH PA6与ABS合金是结晶/非结晶共混体系,体系的形态结构呈细微的相分离状态,在体系中加入增容剂,能提高与ABS的相容性,分散相尺寸变细小。

PA6/ABS合金配方中,增容剂和ABS的用量对合金性能有较大影响。增加ABS–MAH的用量,合金的流动性下降,热变形温度、缺口冲击强度有所上升,说明ABS–MAH用量增加,意味体系中可反应的酸酐基团增加,PA6与ABS-g-MAH之间反应的可能性增加。由于ABS的流动性较差,PA6大分子上接枝ABS,一定程度上影响了合金的流动性。ABS-g-MAH与ABS配比对合金性能的影响见表2-3.

聚酰胺基共混物-聚酰胺合金

② PA1010/ABS合金。PA1010是我国特有的聚合物,具有坚韧、耐磨、耐溶剂、耐油、易成型加工等特点,但缺点是低温和干态冲击强度低,尺寸稳定性差,吸水后性能下降。与ABS共混,可使PA1010的性能得到改善,成本下降。

PA1010/ABS合金的主要特点是:吸水性较PA1010低;价格较PA1010低,有利于市场推广;冲击强度较PA1010低。

PA1010/ABS合金用于仪器、仪表包壳,具有较好的耐气候性、抗化学腐蚀性等优点,用于汽车配件如散热器格栅等,在耐热性、耐气候性等方面明显优于纯ABS。

PA1010与ABS为不相容体系,共混时,必须加入增容剂。苯乙烯和甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)的共聚物(SG)及SMAH,ABS-g-MAH等均可作为PA1010/ABS合金的相容剂。

增容剂的用量和体系组分配比对合金性能有较大的影响。

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫
上一篇 2022年2月5日 上午10:52
下一篇 2022年2月5日 上午11:01

相关推荐

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。

微信咨询
微信咨询
QQ咨询 电话咨询
分享本页
返回顶部