聚酰胺改性的研究進(jìn)展

1、聚酰胺改性的研究進(jìn)展聚酰胺改性的研究進(jìn)展答辯人：柴俊指導(dǎo)老師：郜婭2014.04.15主要內(nèi)容 1.簡介 2.共混改性 -2.1 聚酰胺與通用塑料共混 -2.2 聚酰胺與工程塑料共混 -2.3 聚酰胺與彈性體共混 3.填充改性 -3.1.填充增強劑 -3.2.OMMT改性PA6制備納米復(fù)合材料 4.小結(jié)聚酰胺簡介 聚酰胺俗稱尼龍，英文名稱Polyamide（簡稱PA） 優(yōu)點：因其結(jié)構(gòu)特點,一類強極性、分子間能形成氫鍵、在一定條件下具有一定反應(yīng)活性的結(jié)晶性聚合物，具有優(yōu)良的力學(xué)性能，耐磨性，自潤滑性，耐油性，耐腐蝕性和較好的成型加工性能。聚酰胺簡介 缺點：然而，正因為其強極性的特點，使得吸水率大

2、，影響尺寸穩(wěn)定性和電性能，此外，PA的耐熱性和低溫沖擊強度亦有待提高。聚酰胺改性的可能 PA 的反應(yīng)活性使其易于改性，可通過纖維增強，無機(jī)物填充以及與其它聚合物或不同品種PA之間的共混來制得復(fù)合材料或合金。 共混改性是改善PA 性能缺點的有效方法，近年來隨著反應(yīng)性增容技術(shù)的發(fā)展，PA 共混改性也迅速發(fā)展，開發(fā)出眾多的PA 合金品種。2.1 聚酰胺與通用塑料共混 2.1.1 PA/PE 共混改性 聚乙烯為非極性聚合物，它們與強極性的聚酰胺不具有熱力學(xué)相容性，必須加入相容劑或通過機(jī)械共混的強烈剪切作用才能得到滿意的共混效果。 研究人員采用二茂金屬絡(luò)合物催化劑制備新型官能團(tuán)封端聚乙烯作為PA6/PE

3、共混體系的相容劑，加入10%這種相容劑，共混物的強度和韌性均有較大程度的提高。 PA/PE 共混改性應(yīng)用 HDPE是燃油箱的首選材料，自70年代推廣以來增長很快。歐洲HDPE燃油箱普及率已達(dá)60%。但未經(jīng)處理的 HDPE 燃油箱在天氣熱時可能釋放出高達(dá)20g/24h的燃油蒸汽，為此必須對HDPE 燃油箱進(jìn)行阻隔處理。PA加入HDPE中處理的方法有二種，其中Du Pont公司的Selar 阻隔技術(shù)是在加入7%的Selar阻隔尼龍片的注射成型時，據(jù)說比未處理的HDPE燃油箱烴類滲漏減少97%。該技術(shù)已用于Lous Elan車上。還有一種是多層共擠出技術(shù)，即HDPE層、粘合層、尼龍阻隔層同時擠出成型

4、。 PP有較高的拉伸強度、剛度、硬度、耐應(yīng)力開裂性和耐熱性。近年來，PA/PP 相容劑的研究取得了很大進(jìn)展。發(fā)現(xiàn)馬來酸接枝PP（PP-g-MAC）增容PA6/PP效果的特征參數(shù)是MFR而不是接枝率，使用高M(jìn)FR（如6.7g/10min）能顯著提高PA6/PP合金的沖擊韌性，比純PA 可提高50%以上。2.1.2 PA/PP 2.1.2 PA/PP 共混改性共混改性0510152025303540451PA改性前PA改性后PA/PP 共混改性 應(yīng)用 Atochem 公司開發(fā)的 PA/PP 合金 Orgalloy 是一種新的有競爭力的材料，其流動性很象 PP 而又比 Noryl GTX 便宜。日本

5、的 Be-1 和 Pao 車型都采用 PP/PA 合金做擋泥板，可在線涂裝，降低了成本。2.2 PA/工程塑料共混 2.2.1 PA/ABS 共混改性 此類合金的突出優(yōu)點是熱變形溫度遠(yuǎn)高于PA，且有較高的維卡軟化點，加之良好的加工流動性，使其為制造要求外觀質(zhì)量高的大型制品提供了保證，因此PA/ABS 成為制造汽車車身殼板等汽車部件的理想材料。 PA/ABS 共混改性 用反應(yīng)性相容劑聚（N-苯基馬來酰亞胺-苯乙烯- 馬來酸酐）增容PA6/ABS體系。隨著SAM樹脂替代SAN用量的增加,共混物的拉伸和彎曲性能先降低后增加。 PC是一種透光性、強度、韌性及尺寸穩(wěn)定性等極好的工程塑料，與PA共混有望提

6、高PA強度、韌性及尺寸穩(wěn)定性。通過SEM研究拉伸試樣和Izod 沖擊試樣的形變區(qū)，發(fā)現(xiàn)PA6/PC 體系的兩相界面易產(chǎn)生空洞，因為SEBS-g-MAH和未改性SEBS并用，使PC微區(qū)未被完全包封，所以基體能分散拉伸和沖擊能，使剪切屈服強度增加，體系力學(xué)性能顯著提高。2.2.2 PA/PC 共混改性2.2.3 PA6/PBT共混改性 聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）具有剛度好、強度高、耐熱老化性優(yōu)異、耐有機(jī)溶劑性好、易加工成型等優(yōu)點，同時也具有沖擊韌性差、在高溫、高濕環(huán)境下易分解等缺點。將兩者制成合金，可改善PA6的吸水性。2.3 PA 與彈性體共混 聚酰胺與彈性體（E）共混的目的主要是增加韌性。

7、所用彈性體，一般是烯烴共聚物，而且為了增加與PA的相容性，必須經(jīng)過羧酸基酸酐接枝改性； 研究了PA6/eEPDM（環(huán)氧化EP-DM）反應(yīng)擠出體系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)體系強度大幅度提高。主要因環(huán)氧化基團(tuán)能與PA6終端基團(tuán)形成接枝共聚物，PA6/eEPDM(76/24)體系沖擊強度為純PA6的18倍。3.填充改性 3.1.填充增強劑玻纖，PA66，PA6中最多可加50，PA6，PA10， PA11PAl2中最高加入量為30；玻璃微珠PA66、PAl2中可加50；碳纖維和石墨纖維，PA6中可加20，PA66，PA11，PAl2中可加40，碳黑和石墨添加量一般不超過5；金屬粉末(鋁、鐵、青銅、鋅、銅)，可提高樹

8、脂熱變形溫度和導(dǎo)電性；二氧化硅和硅酸鹽，最多可加40；液晶聚合物(LCP)，最高加人量為30；其中最常用的增強劑是玻纖，這是因為PA熔體粘度較低，且玻纖與PA親合性好，當(dāng)填加較多的玻纖時，仍能保持在良好的加工粘度范圍內(nèi)，且增強效果。3.2 OMMT改性PA6制備納米復(fù)合材料周雪琴等人采用環(huán)氧樹脂改性MMT ,得到有機(jī)化改性的OMMT ,然后通過熔融插層法制備PA6/ OMMT 納米復(fù)合材料,并利用X 射線衍射儀、透射電子顯微鏡、萬能材料試驗機(jī)等研究了納米復(fù)合材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及熱穩(wěn)定性結(jié)果表明,經(jīng)環(huán)氧樹脂改性得到的OMMT 的層間距明顯增加,從未改性的1. 22 nm 增加到5. 13 nm ,并以納米尺度分散于PA6 基體中;隨著OMMT 含量的增加,PA6/ OMMT 復(fù)合材料的拉伸強度、彎曲強度和彎曲模量增加,熱變形溫度提高,拉伸強度可達(dá)76 MPa ,彎曲模量達(dá)到3. 462 GPa ,熱變形溫度為134 ; PA6/ OMMT 復(fù)合材料失重10 %時的溫度為422 ,比純PA6 提高16 ,提高了PA6 的熱穩(wěn)定性。 圖2 PA6及其復(fù)合材料的TG曲線4 小結(jié)聚酰胺與通用塑料共混，聚酰胺與工程塑料共混改性，聚酰胺與彈性體共混，PA6的增容改性，OMMT改性PA6制備納米復(fù)合材料這些改性方法中我比較