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增韌尼龍制造過程的主要控制因素

共混物申長率隨彈性體增加而增加,沖擊強度與彈性體含量關系中,二元體系的沖擊強度與彈性體含量成正比關系。對不不同體系,不同的彈性體,不同的PA基體,彈性體所產(chǎn)生的效果是不同的,所以其使用量也不一樣。因此在確定彈性體用量時,應考慮用途的需要與要求。一般來說,彈性體不宜過高,否則解決了韌性又產(chǎn)生剛性的下降,以及表面性能,注塑加工性能,成型收縮,變形等諸多問題。
 
彈性體粒徑的控制主要是由剪切強度與用量決定。一般來說,剪切強度大,粒徑就小,但無論多大的剪切強度也不會破碎到分子狀態(tài)。彈性體的加入量超過某一體積分數(shù)后,粒徑隨用量增加而增加。對于多數(shù)共混體,當兩組分用量比達50/50時,共混物出現(xiàn)兩相連續(xù)結(jié)構(gòu),分散相粒子隨加入量的增加趨于分散相不斷破碎成較小粒子的同時,又發(fā)生顆粒間的聚結(jié)。
 
增韌尼龍制造過程中,增韌劑種類、混合程度、彈性體在PA中的分散與相容化程度以及共混工藝條件對增韌效果產(chǎn)生很大的影響。增韌效果的影響主要是由增韌劑本身的性能決定。增韌劑本身的結(jié)構(gòu)與性能是增韌作用的關鍵因素。增韌劑的結(jié)構(gòu)不同,其彈性特別是低溫下的彈性差異很大。
 
EPDM、POM表現(xiàn)出很好的增韌作用,同時接枝PE增韌PA66的低溫韌性較好。彈性體選擇的原則:與尼龍有較好的相容性,熔融流動速率與尼龍接近,在熔融共混溫度下,不發(fā)生分解,根據(jù)用途要求,采用多組或單組分彈性體。彈性體用量對PA力學性能影響很大,彈性體用在10%以下時,其增韌效果不是十分明顯。超過10%時,彈性體用量增加,增韌共混體沖擊強度大幅上升,但其拉伸、彎曲強度下降明顯。
 
彈性體分成兩大類型:一類是易交聯(lián)彈性體,另一類是難交聯(lián)彈性體。使用前者是接枝率控制在0.3%-0.6%以內(nèi),后者的接枝率可控制在0.5%-1.5%內(nèi)。不同粒徑與分布產(chǎn)生不同的增韌效果,不同基料對彈性體粒徑及分布的要求也不相同,對于PA,彈性體粒徑控制在0.2-0.5范圍較為合適。
 
當增韌劑粘度增大時,其熔融流動性變差,在注塑加工尼龍基體中的分散性也就變差。SBS接枝MAH后,增韌效果比SBS高的多,需要指出的是不同體系的規(guī)律是不一樣的。從理論上說,彈性體接枝率越高越有利于提高與PA反應的能力,有利于提高增韌效果。但由于接枝反應過程伴隨著大分子的交聯(lián)反應,這種交聯(lián)在一定程度內(nèi),具有保持共混體剛性等作用,但若交聯(lián)過大則失去增韌作用。
 
彈性體或非彈性體接枝共聚物與尼龍共混時,能與尼龍發(fā)生化學反應,有效的提高共混體的沖擊強度,說明增韌劑接枝后與尼龍的相容性得到改善。接枝共聚物的接枝率對增韌作用產(chǎn)生較大影響。接枝率太小,增韌效果差,接枝率太大,其增韌效果也不理想。接枝率太小時,增韌劑分子中與尼龍反應的基團少,體系是完全的相分離狀態(tài)。接枝率太大時,導致大分子交聯(lián),特別是彈性體接枝反應過程,在一定條件下,交聯(lián)反應速度大于接枝反應,交聯(lián)反應的結(jié)果是體系粘度增大。
 
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