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纳米尼龙的性能与应用

很多学者用液晶聚酯作增强剂,采用原始复合制备高强度纳米聚合物,热致性液晶聚合物与PPTA具有同样的性质与作用,同时还能改善聚合物的注塑加工流动性,这类复合材料是具有广阔应用前景的高性能结构材料。易倍体育app下载(中国)科技有限公司开发出纳米橡胶,这种橡胶用于PA6、PA66的增韧改性,其用量在5%左右,就能达到传统增韧剂20%的效果。
 
只要加入少量的有机化蒙脱土,复合材料的综合力学性能就有效的改善。无论是干态,还是湿态下的拉伸强度钧比PA66高。材料的硬度比PA66略有提高,表面用双螺杆共混挤出也是制备纳米复合材料的主要途径。PPTA是一种高强度、高模量的耐热高分子,这种材料通过溶液共混或原位聚合法均可制得高强度有机纳米尼龙。
 
纳米尼龙的结晶性,PA6是结晶性聚合物,加入蒙脱土后必然引起PA6结晶行为的变化,在PA/粘土纳米复合材料中,PA6存在不同结构的晶体,PA6的结晶速度明显增加。纯PA6的球晶呈现明显的黑十字消光图案,球晶尺寸较大,而纳米尼龙中的PA6球晶尺寸明显减少,球晶的数量增加,由于球晶之间相互干扰,使得球晶的完整性下降,黑十字消光图案不明显,这说明粘土的加入加速了PA6的结晶速度,起到成核剂的作用。
 
将PPTA经表面离子化处理后溶于已内酰胺进行聚合,PPTA在搅拌剪切作用下,能形成有一定取向度的纤维,PPTA微纤在PA6基体中分散均匀,排列有序。这种纤维对PA6具有很好的增强作用,在加0.5%的情况下,竟能使PA6的拉伸强度提高60%,拉伸模量提高1倍多,这就是纳米材料的奇特之处。
 
在PA6中加入2-5%的有机化粘土,可大幅度提高PA6、PA66的力学性与热性能。聚合物插层法的纳米尼龙的部分力学性能可以发现两种制备工艺都能提高PA6的力学性能,但前者增强的效果更为明显。玻璃纤维增强纳米尼龙的弯曲强度及注塑加工模量特别高,接近玻璃纤维增强PA66,说明纳米材料的加入能有效的提高材料的刚性。
 
聚合物插层法制备PA6/粘土纳米复合材料工序分为两部分,第一部分为粘土的有机化改性,这一工序的工艺过程与插层聚合法基本类似,只是需增加有机化粘土的干燥。第二部分为共混挤出,将干燥的有机粘土与PA6混合,经双螺杆挤出机共混挤出。在共混挤出过程中,粘土中的插层剂与PA6大分子末端基反应形成化学结合,使PA6大分子嵌入粘土层间,使粘土以纳米级分散于PA6基体中,此法工艺简单,能制备高强度纳米尼龙,其关键是选择易与PA6大分子反应的插层剂,并制备充分膨胀的有机粘土,其次是采用适度剪切的螺纹组合。
 
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