PA共混改性研究进展

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1、第3l卷增刊2003年10月塑料工业CmNAPLAS兀CSINDUS豫Y·43·PA共混改性研究进展许安军，唐谋。陈艳辉(岳阳石油化工总厂研究院，湖南岳阳414014)摘要：综述了PA共混改性的研究进展，重点了介绍各种体系的增容技术。关键词：PA；共混改性；增容尼龙(PA)具有强度高，耐磨性，耐腐蚀性和自润滑性等优点，广泛应用于汽车工业、家用电器、广播电视、邮电通讯、办公自动化设备、机械与仪器仪表等行业；但其极性强的特点又使其具有吸湿性大，尺寸不稳定，成型收缩率高等缺点，使其应用受到影响。国内外通过共混改性来改善PA缺点，从

2、而扩大其应用领域。1PA／弹性体共混体系PA与弹性体共混的目的是为了增加韧性，提高冲击强度及降低吸湿性。但PA与共混所用的弹性体之间的相容性极差，为了增加它们之间的相容性，弹性体必须经过羧酸或酸酐接技改性，目前主要采用马来酸酐(MAH)改性，马来酸酐官能团与PA的端氨基发生反应，生成弹性体接枝尼龙共聚物，降低了PA与弹性体间的界面张力，阻止了分散相粒子凝聚，从而有利于分散相粒子在PA基体中形成稳定、均一、细小的分散，同时也有利于提高合金韧性。美国Dupont公司著名的PA合金一“ZytelST801”及日本东p株式会社的UT

3、NPA合金是其典型代表。以UTN为例，其悬臂粱冲击强度比未改性的PA66要高出lO倍左右，常温下达到690J／m(带缺口)，0oC下还能维持610J／m(带缺口)的高值。实验表明，弹性体中MAH的接枝率在0．3％一5％时，弹性体可以在PA中形成均匀良好的分散。弹性体的分散相取决于这种接枝共聚物的增容效果，并直接影响PA合金的力学性能。对于PA／MAH接枝弹性体和PA／弹性体／MAH接枝弹性体两类共混体系，其冲击强度随着MAH接枝弹性体用量的增加而上升，当用量达到20％时，共混物的冲击强度达到最高值(42kJ／m2)，是纯PA

4、6冲击强度的7倍左右⋯。MAH接枝弹性体用量对于PA／弹性倒k／MAH接枝弹性体三元共混物冲击强度的影响规律与上述二元共混物是一致的，而且最高冲击强度值也相当，因此两种组合方式的产物，其增韧效果没有明显区别。对上述共混物形态结构研究表明，用弹性体接技共聚物改性的PA6，其分散尺寸较小且分布均匀，粒径在0．2—1．5斗m。试样断裂面的SEM照片呈现的形态是粗糙不平，断裂发生在PA连续相中而不在两相界面，PA相被延展呈现韧性断裂。用未接技MAH的弹性体改性的PA6，其分散相粒径粗大且分布广，断裂面光滑且呈脆性断裂。显然，MAH弹

5、接枝性体起到了反应增容和强化界面粘接的作用。通过对相容剂EAA对PA6／POE共混体系的研究【2o发现：乙烯一丙烯酸共聚物(EAA)对分散粒子具有细化作用，随着EAA用量的增加，分散相粒子尺寸变小、数量增加，有利于分散相粒子诱发银纹和剪切带，提高冲击强度。由于EAA的加入也提高了PA6与POE的相容性，致使在POE粒子周围存在一个由PA6分子和POE分子相互扩散形成的过渡层，而不相容体系没有过渡层，在POE粒子周围为PA6，其模量必然高于过渡层的模量，链段运动困难，同时过渡层的存在，有利于应力传递，使随着共混体系相容性的提高

6、，其拉伸强度和弯曲模量下降，有利于改善共混体系的加工性能。2PA／PE共混体系PA／PE共混体系以研究WHDPE共混体系的较多，目的是充分利用PA的阻隔性能，从而开发出阻隔材料。美国Dupont公司早在20世纪80年代初就已研究成功SalarRB层状掺混技术，该技术利用阻透聚合物(如改性PA或非结晶的PA)与HDPE、少量相容剂共混，制取具有阻隔性能材料，使用的相容剂一般是MAH接枝HDPE。郑州大学研究的阻隔HDPE／PAl010共混物就是利用MAH接枝HDPE为相容剂。郭少云【31等利用作者简介：许安军，男，本科，助工，

7、从事高分子材料改性研究。0730—8492690·“·塑料工业2003矩EAA中丙烯酸链段与PA6末端的氨基发生反应形成的EAA—g—PA6接枝共聚物对HDPE／PA6共混体系增容，结果发现明显减小了相区尺寸，提高了拉伸强度。LDPE—g—MAH／PA6共混物熔体的流变行为符合假塑性流体的流动规律，其流变指数转小，熔体粘度比LDPE／PA6共混物高。由于MAH接枝改性的LDPE与PA6在熔融共混过程中，会发生化学反应，生成的LDPE—PA6共聚物能改善LDPE与PA6之间的相容性，使LDPE—g—MAH／PA6表现出较好的冲

8、击性能HJ。承民联【51等对PE／PA6共混阻透薄膜的研究发现：PA6和PE—g—MAH对薄阻透性的影响显著。PA6用量控制在14％一18％，PE—g—MAH用量控制在4％一6％范围内较合适。通过优选配方和制备工艺，所得的阻透薄膜的阻透性能与纯PE薄膜相比，提高了10倍以上。3PA／PP共