共聚酰胺对聚甲醛性能的影响研究.pdf

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1、张丽娟，等：共聚酰胺对聚甲醛性能的影响研究21共聚酰胺对聚甲醛性能的影响研究术张丽娟丁雪佳吉才宏韩海军张德强袁园褚文娟(北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室，北京化工大学，北京100029)摘要采用双螺杆挤出机将共聚酰胺(COPA)与聚甲醛(POM)熔融共混，考察了COPA对POM结晶形态、相态结构、力学性能及动态流变性能的影响。结果表明，COPA的加入使POM的球晶细化，大大提高了POM的强度和韧性；"-3COPA的质量份数为10份时，共混物的拉伸强度和缺口冲击强度均比纯POM大幅度提高。共混物在低频区表现为典型的非牛顿流体行为，出现强烈的剪切变稀现象；复数粘度在低频区随着COPA含

2、量的增加而提高。关键词聚甲醛共聚酰胺共混改性聚甲醛(POM)是高结晶线性热塑性聚合物，具冲击试验机：ResilP／N6957．000型，意大利有独特的力学性能、优异的耐磨自润滑性、耐油性、CEAST公司；耐化学药品性、抗蠕变性及良好的热、电性能，吸水偏光显微镜：SM—LUX—POL型，德国LEITZ率低，在较大的温度范围内能够保持其力学、化学性公司；能和电性能，是一种综合性能优良的工程塑料，被广扫描电子显微镜(SEM)：H一800型，日本日立泛用于汽车、电子、电气、家用电器、精密机械和建筑公司；材料等行业]。但由于其抗冲击强度欠佳、缺口敏扩展流变仪：ARES型，美国TA公司。感性大、低温脆

3、性等限制了其应用领域。为了满足1．3试样制备某些制品对性能提出的较高要求，必须对POM进行将POM、COPA在80℃下干燥3h，按照不同配改性，通常采用的方法是共混工艺或成核技术。大比混合均匀，在双螺杆挤出机中挤出造粒制备量试验证明，通过共混技术对POM进行增韧改性是POM／COPA共混物，挤出机料筒温度为170—一种既经济又有效的改性方法，而且易于实现工业180％，螺杆转速为100r／min，共混物于90％干燥3化生产。h。最后注射成标准试样，注射温度为190~C。国内关于共聚酰胺(COPA)改性POM的研究1．4性能测试中，COPA多用于改性POM的热稳定性及其缺口冲偏光显微镜分析：将

4、试样置于载玻片上，在击性能，但不能同时保证其强度。笔者针对COPA180~C的热台上熔融，加盖玻片并施加一定的压力使对POM的结晶成核作用，使POM／COPA共混物韧熔体完全展开，缓慢冷却至室温后观察球晶大小，放性提高的同时，其强度也有较大提高。并对POM／大倍数为250倍；COPA共混物的结构与性能进行研究，有利于材料SEM分析：将试样在液氮中脆断，表面喷金后，的结构设计与性能优化2J。观察共混物的断面形貌和相结构；1实验部分拉伸强度按ISO527／1—1993测试；1．1原材料缺口冲击强度按ISO179—1993测试；POM：M90，粒料，云南云天化股份有限责任公动态流变测试：测试方式

5、为平行板，频率范围司；0．1～100rad／s，测试温度180oC，应变5％。COPA：尼龙6／尼龙66／尼龙1010，熔点160～2结果与讨论180℃，市售。2．1POM／COPA共混物的结晶形态1．2主要设备、仪器POM的分子链结构简单、规整、结晶速度快、洁双螺杆挤出机：ZSK一25WLE型，德国wP公净度高。因此，在结晶性聚合物中，POM是最易受司；结晶形态影响的聚合物之一。在熔融加工过程中，注塑机：JPH10型，广东泓利机器有限公司；电子万能材料试验机：LR30K型，英国AME—科技部科技人员服务企业行动项目(2009GJA1004508)TEK有限公司；收稿日期：2010—04-

6、2222工程塑料应用2010年，第38卷，第6期OM分子链规整、无分枝、柔顺性好，很容易形成大图3为不同配比的POM／COPA共混物的SEM晶。纯POM晶体结构为大的放射状球晶，这些照片。由图3可知，POM／COPA共混物熔体容易混球晶存在于POM制品中，尤其存在于缺口附近的合，没有明显的分层现象，显示出较好的工艺相容晶成为制品受力时的应力集中点，导致缺口冲击性，因而COPA可在POM基体中形成良好的分散。最度较低。图1为纯POM及POM／COPA共混物随着COPA质量份数的增加，两相的界面粘结力增9偏光显微镜照片。强，这是由于COPA中的端氨基与在POM分子中的一0一结合，两组分在熔融共

7、混过程中形成了氢键，从而降低了界面张力，提高了界面结合力，能够一一更好地传递和分散能量。(b)一一一(b)(C)a一纯POM；b～100／5；c—loo／201纯POM及POM／COPA共混物的偏光显微镜照片(×250)一一由图1可知，COPA的加入使POM球晶尺寸明(C)(d)．变小，球晶细化，数目明显增多。晶核密度大大增POM与COPA的质量比为：a一100／5；，但当COPA含量较高时球晶变得十分细小。同b一1O0