短切原丝增强尼龙复合材料的性能研究.pdf

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1、18工程塑料应用2011年，第39卷，第6期短切原丝增强尼龙复合材料的性能研究张志坚章建忠卢伟利(巨石玻璃纤维研究院，浙江省玻璃纤维研究重点实验室，巨石集团有限公司，桐乡314500)摘要通过对常规增强尼龙(PA)用短切玻璃纤维(GF)原丝560A浸润剂配方进行优化，开发新型短切GF原丝产品568H，将其用于增强PA，制得PA／GF复合材料，对其力学性能、耐水解性能和耐高温性能进行了测试。结果发现，568H增强PA复合材料的力学性能有很大提高，特别是冲击强度提高幅度更大，耐水解性以及耐高温性能也有较大幅度的提高。该产品进一步拓宽了PA／GF复合材料的应用领域。关键词短切原丝耐水解聚酰胺力

2、学性能聚酰胺(PA)包括脂肪族PA，脂肪一芳香族PA4．5mm，巨石集团有限公司；和芳香族PA。其中，脂肪族PA品种多，产量大，应短切原丝568H：单纤维直径11Ixm，短切长度用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。4．5mm，巨石集团有限公司。PA中的PA6和PA66占绝对主导地位。1．2设备与仪器PA66因具有优异的物理、化学性能而被广泛应双螺杆挤出机：=25mm，L／D=38，德国Ber．用于航空航天、精密机械、汽车、电器等领域¨I2』，但st0rff公司；纯PA66的力学性能、抗氧化性能、耐热性能较低，注塑机：S一2000ilOOA型，日本Fanue公司；限制了PA66在各

3、个工业领域的使用范围。为扩大强力机：Z050型，德国Zwick公司；PA66的应用，提高其各项性能已势在必行，因此对简支梁冲击试验机：6956．000型，意大利CeastPA66改性增强材料的研究是各国科学家研究的热公司；点之一。在许多增强剂中，玻璃纤维(GF)与其它增耐水解反应釜：自制。强剂相比有着极大的优越性，因此对GF增强PA661．3试样制备(PA66／GF)的研究相对较多。。(1)短切原丝的制备PA66虽然性价比高，但是由于其热变形温度相分别采用两种不同的浸润剂配方配置浸润剂，对较低，限制了其在汽车和电子等行业中的应用，经拉丝、短切、烘干得到560A、568H两种短切原丝。DS

4、M公司研制开发了PA46，使其热变形温度升高，(2)PA66／GF复合材料的制备所以PA46在汽车和电子应用领域具有无可比拟的将质量分数为67％的PA66、质量分数为33％性能和价值，具有高温条件下的优异力学性能、卓越的短切原丝560A或568H，分别在双螺杆挤出机中的耐磨性和低摩擦以及优异的流动性，使加工处理挤出造粒，然后用注塑机注射成试样，将试样在室温更方便，特殊设计更灵活的性能超越了PA、PA6T、干燥条件下放置24h后测试其性能。PA9T，同时在需要高温的工作条件下通常优于聚苯试样具体制备工艺条件见表1。硫醚(PPS)和液晶聚合物(LCP)材料。(3)PA46／GF复合材料的制备

5、笔者对常规增强PA66短切GF原丝(以下简称将质量分数为70％的PA46、质量分数为30％短切原丝)浸润剂配方进行优化，开发出一种新型表1PA66试样制备工艺条件的短切原丝产品568H，将其用于增强PA66、PA46，项目数值PA66／GF、PA46／GF复合材料的力学性能提高，且挤出温度／℃24O～28O螺杆转速／r·mln2oo～25O具有更优异的耐水解性能和耐高温性能。注射温度／℃270～2901实验部分注塑压力／MPa8O～l0o1．1主要原材料注射速率／mm·S90模具温度／~Cl00PA66：Zytel101L，杜邦新加坡公司；PA46：TW341一N，荷兰DSM公司；短切原

6、丝560A：单纤维直径11I．zm，短切长度收稿日期：2011—03-21张志坚，等：短切原丝增强尼龙复合材料的性能研究l9的短切原丝560A或568H，分别通过双螺杆挤出机表4135％下乙=醇煮200h后复合材料的力学性能及其保留率进行挤出造粒，然后用注塑机注射成试样，将试样在项目PA66／GF(560A)PA66／GF(568H)数值保留率／％数值保留％室温干燥条件下放置24h后测试其性能。拉伸强度／MPa95．847．8109．O53．8试样具体制备工艺条件见表2。拉伸弹性模量／GPa4．6842．64．6041．6表2PA46试样制备工艺条件断裂伸长率／％6．94179．37．4

7、018O．5项目数值弯曲强度／MPa140．245．1158．650．9弯曲弹性模量／GPa4．6243．84．5245．5挤出温度／260～305冲击强度／kJ·m70．283．O83．187．2螺杆转速／r-rain250～300缺口冲击强度／kJ·nl16．61134．420．11144．1注射温度／0c295～315注塑压力／MPa80～1O02．3短切原丝增强PA66复合材料的耐温性能注射速-3~／mm·s9O将两种短切原