增强耐磨pa66复合材料的研制及应用

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1、张志军,等:增强耐磨PA66复合材料的研制及应用增强耐磨PA66复合材料的研制及应用张志军,戴文利刘爱学(1.株洲时代新材料科技股份有限公司,株洲412007;2.湘潭大学化学学院,湘潭411105)摘要以玻璃纤维(GF)作为增强体系,加入硅酮粉、增容剂和其它助剂制备了增强耐磨尼龙(PA)66复合材料。探讨了增容剂、硅酮粉对复合材料性能的影响。结果表明,当PA66增强料、增容剂、硅酮粉质量比为100:6:l时,制备的复合材料具有较好的力学性能和耐磨性能。该增强耐磨PA66复合材料已广泛应用于织布梭的生产,性能满足行业标准要求。关键词硅酮粉增容剂PA66力学性能耐磨性能

2、尼龙(PA)66是一种性能优良的工程塑料,具’金相显微镜:201A—D型,上海光学仪器厂。有较高的强度及优良的耐热性、耐腐蚀性、耐磨性和1.3试样制备加工流动性等优点,在汽车、电子、电气设备、机械部将PA66在120~C下热风干燥8h,增容剂在件、交通器材等方面得到广泛的应用⋯。而PA6680~C下热风干燥4h,然后将PA66与增容剂、硅酮作为结构性材料在纺织器材上的应用对其强度、耐粉和其它助剂按一定质量比经高速混合机混合后,磨性等方面提出了更高的要求,为此笔者以PA66与GF通过双螺杆挤出机熔融挤出造粒,造粒温度为基体,选用玻璃纤维(GF)、自制的增容剂、硅酮粉为2

3、55~265~C,螺杆转速为300r/min。所得粒料再等原料,研制了一种增强耐磨PA66复合材料,并探经120℃鼓风干燥8h,在注塑机上注射成标准试讨了增容剂、硅酮粉对复合材料性能的影响。样,注射温度为260~270。【=。试样成型后在温度为1实验部分(23±2)℃、湿度为(50±5)%的环境中放置(24±1.1原材料1)h后备用。PA66:工业品,EPR27,平顶山神马集团尼龙661.4性能测试盐厂;拉伸性能按GB/T1040—1992测试;GF:工业级,巨石集团;弯曲性能按GB/T9341—1998测试;硅酮粉:RM4—7051,美国道康宁公司;冲击性能按GB/

4、T1043—2000测试;增容剂:接枝率0.9,自制。洛氏硬度按GB/T230.2/.3—2002测试;1.2主要设备与仪器热变形温度按GB/T1634—2004测试;高速混合机:SHR一10A型,张家港轻工机械摩擦因数按GB/T10006—1988测试;厂;将加硅酮粉前后的PA66复合材料分别制成摩双螺杆挤出机:036型,江苏昆山科信塑机有限擦试样,在摩擦磨损试验机上干磨2h后,取下试样公司;在金相显微镜下观察摩擦面并拍照。注塑机:T80型,无锡格兰塑机制造有限公司;2结果与讨论电子万能试验机:CMT一10000N型,深圳新三2.1硅酮粉对PA66复合材料性能的影响

5、思材料检测有限公司;据文献[2]报道,在复合材料中加入1质量份摆锤式冲击试验机:)(JJ一500型,承德试验机(以下简称份)的硅酮粉时,硅酮粉能较好地分散到有限责任公司;体系中,且能很好地改善润滑和耐磨性能。所以笔洛氏硬度计:HRSS一150型,上海精密仪器仪者将硅酮粉的用量确定为1份。表1为硅酮粉对表有限公司;PA66复合材料性能的影响。从表1可以看出,加入热变形温度仪:XRW一300A型,承德试验检测1份的硅酮粉后,PA66复合材料的拉伸强度、弯曲仪器有限公司;强度有较大提高,冲击性能变化不大,表面硬度与热摩擦磨损试验机:MMU一2型,济南益华摩擦学测试技术公司;

6、收稿日期:2010—05-31工程塑料应用2010年,第38卷,第8期变形温度有一定提高,摩擦因数略有降低。这是因吕为硅酮粉是一种刚性粒子,粒径一般为5Ixm,具有●互\一定的耐磨性,将硅酮粉加入到复合材料中可起到魁疆成核剂的作用,在结晶过程中能形成许多细小的球柑量晶,并均匀地分布在复合材料中,改善了复合材料的口塔结晶状态,使聚合物有了较细的纹理结构,从而使得PA66复合材料的拉伸强度、弯曲强度、洛氏硬度、热变形温度得到提高,摩擦因数降低,耐磨性能提高。图2增容剂含量对PA66复合材料缺口冲击强度的影响而一定量刚性粒子的加入对PA66复合材料冲击性砖一能影响变化不大。

7、凸_茎表1硅酮粉对PA66复合材料性能的影响\\性能硅酮粉用量/份酲慧01哥坦柳拉伸强度/MPa168.5185弯曲强度/MPa206225缺口冲击强度/9kJ·m一.7lO.5洛氏硬度(HRR)1141l7图3增答剂用量对PA66复合材料力学性能的影响热变形温度/℃242248善了PA66和其它组分的相容性。但是,当其含量摩擦因数O.16O.13过大时,增容剂的分子链易在界面处相互缠结,有自图1为两种试样摩擦面金相显微镜照片。从图成一相的趋势。且其自身的接枝率并不很高,热、力1a可以看出,试样磨损比较多,磨痕宽。从图1b可学性能低于PA66复合材料

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