玻璃纖維增強(qiáng)PA

1、玻璃纖維增強(qiáng)PA在PA加入30%的玻璃纖維，PA的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐老化性能有明顯提高，耐疲勞尼龍強(qiáng)度是未增強(qiáng)的2.5倍。玻璃纖維增強(qiáng)PA 的成型工藝與未增強(qiáng)時(shí)大致相同，但因流動(dòng)較增強(qiáng)前差，所以注射壓力和注射速度要適當(dāng)提高，機(jī)筒溫度提高10-40。由于玻纖在注塑過程中會(huì)沿流動(dòng)方向取向，引起力學(xué)性能和收縮率在取向方向上增強(qiáng)，導(dǎo)致制品變形翹曲，因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置、形狀要合理，工藝上可以提高模具的溫度，制品取出后放入熱水中讓其緩慢冷卻。另外，加入玻纖的比例越大，其對(duì)注塑機(jī)的塑化元件的磨損越大，最好是采用雙金屬螺桿、機(jī)筒。阻燃 PA由于在PA中加入了阻燃劑，大部分阻燃劑在高溫下

2、易分解，釋放出酸性物質(zhì)，對(duì)金屬具有腐蝕作用，因此，塑化元件（螺桿、過膠頭、過膠圈、過膠墊圈、法蘭等）需鍍硬鉻處理。工藝方面，盡量控制機(jī)筒溫度不能過高，注射速度不能太快，以避免因膠料溫度過高而分解引起制品變色和力學(xué)性能下降。透明 PA具有良好的拉伸強(qiáng)度、耐沖擊強(qiáng)度、剛性、耐磨性、耐化學(xué)性、表面硬度等性能，透光率高，與光學(xué)玻璃相近，加工溫度為300-315 ，成型加工時(shí)，需嚴(yán)格控制機(jī)筒溫度，熔體溫度太高會(huì)因降解而導(dǎo)致制品變色，溫度太低會(huì)因塑化不良而影響制品的透明度。模具溫度盡量取低些，模具溫度高會(huì)因結(jié)晶而使制品的透明度降低。耐候 PA在PA中加入了碳黑等吸收紫外線的助劑，這些對(duì) PA的自潤滑性和對(duì)

3、金屬的磨損 大大增強(qiáng)，成型加工時(shí)會(huì)影響下料和磨損機(jī)件。因此，需要采用進(jìn)料能力強(qiáng)及耐磨性高的螺桿、機(jī)筒、過膠頭、過膠圈、過膠墊圈組合。聚酰胺分子鏈上的重復(fù)結(jié)構(gòu)單無是酰胺基的一類聚合物。概括起來，主要在以下幾方面進(jìn)行改性。改善尼龍的吸水性，提高制品的尺寸穩(wěn)定性。提高尼龍的阻燃性，以適應(yīng)電子、電氣、通訊等行業(yè)的要求。提高尼龍的機(jī)械強(qiáng)度，以達(dá)到金屬材料的強(qiáng)度，取代金屬提高尼龍的抗低溫性能，增強(qiáng)其對(duì)耐環(huán)境應(yīng)變的能力。提高尼龍的耐磨性，以適應(yīng)耐磨要求高的場合提高尼龍的抗靜電性，以適應(yīng)礦山及其機(jī)械應(yīng)用的要求。提高尼龍的耐熱性，以適應(yīng)如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等耐高溫條件的領(lǐng)域。降低尼龍的成本，提高產(chǎn)品競爭力?？傊?，通過上

4、述改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)尼龍復(fù)合材料的高性能化與功能化，進(jìn)而促進(jìn)相關(guān)行業(yè)產(chǎn)品向高性能、高 尼龍聚酰胺(PA,俗稱尼龍)是美國DuPont公司最先開發(fā)用于纖維的樹脂，于1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。20世紀(jì) 50年代開始開發(fā)和生產(chǎn)注塑制品，以取代金屬滿足下游工業(yè)制品輕量化、降低成本的要求。聚酰胺主鏈上含有許多重復(fù)的酰胺基，用作塑料時(shí)稱尼龍，用作合成纖維時(shí)我們稱為錦綸，聚酰胺可由二元胺和二元酸制取，也可以用-氨基酸或環(huán)內(nèi)酰胺來合成。根據(jù)二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子數(shù)的不同，可制得多種不同的聚酰胺，目前聚酰胺品種多達(dá)幾十種，其中以聚酰胺-6、聚酰胺 -66 和聚酰胺 -610 的應(yīng)用最廣泛。聚酰胺-6、聚酰胺-6

5、6 和聚酰胺-610 的鏈節(jié)結(jié)構(gòu)分別為NH(CH2)5CO 、NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO 和 NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO 。聚酰胺-6和聚酰胺-66主要用于紡制合成纖維，稱為錦綸-6和錦綸-66。尼龍-610則是一種力學(xué)性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料。PA具有良好的綜合性能，包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤滑性，且摩擦系數(shù)低，有一定的阻燃性，易于加工，適于用玻璃纖維和其它填料填充增強(qiáng)改性，提高性能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍。PA 的品種繁多，有PA6、 PA66、 PAll 、PA12、PA46、PA610、PA612、PA1010等，以及近幾年開發(fā)的半芳香族尼龍

6、PA6T和特種尼龍等很多新品種。尼龍 -6 塑料制品可采用金屬鈉、氫氧化鈉等為主催化劑，N-乙酰基己內(nèi)酰胺為助催化劑，使 6-己內(nèi)酰胺直接在模型中通過負(fù)離子開環(huán)聚合而制得，稱為澆注尼龍。用這種方法便于制造大型塑料制件。主要用于合成纖維聚酰胺主要用于合成纖維，其最突出的優(yōu)點(diǎn)是耐磨性高于其他所有纖維，比棉花耐磨性高 10倍，比羊毛高20倍，在混紡織物中稍加入一些聚酰胺纖維，可大大提高其耐磨性；當(dāng)拉伸至3-6%時(shí)，彈性回復(fù)率可達(dá)100%；能經(jīng)受上萬次折撓而不斷裂。聚酰胺纖維的強(qiáng)度比棉花高1-2 倍、比羊毛高4-5 倍，是粘膠纖維的3 倍。但聚酰胺纖維的耐熱性和耐光性較差，保持性也不佳，做成的衣服不如

7、滌綸挺括。另外，用于衣著的錦綸-66和錦綸-6 都存在吸濕性和染色性差的缺點(diǎn)，為此開發(fā)了聚酰胺纖維的新品種錦綸 -3 和錦綸 -4 的新型聚酰胺纖維，具有質(zhì)輕、防皺性優(yōu)良、透氣性好以及良好的耐久性、染色性和熱定型等特點(diǎn)，因此被認(rèn)為是很有發(fā)展前途的。代替銅等金屬 由于聚酰胺具有無毒、質(zhì)輕、優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性及較好的耐腐蝕性，因此廣 泛應(yīng)用于代替銅等金屬在機(jī)械、化工、儀表、汽車等工業(yè)中制造軸承、齒輪、泵葉 及其他零件。聚酰胺熔融紡成絲后有很高的強(qiáng)度，主要做合成纖維并可作為醫(yī)用縫 線。用于各種醫(yī)療及針織品 在民用上，可以混紡或純紡成各種醫(yī)療及針織品。錦綸長絲多用于針織及絲綢工業(yè)， 如織單絲襪、彈

8、力絲襪等各種耐磨解釋的錦綸襪，錦綸紗巾，蚊帳，錦綸花邊，彈 力錦綸外衣，各種錦綸綢或交織的絲綢品。錦綸短纖維大都用來與羊毛或其它化學(xué) 纖維的毛型產(chǎn)品混紡，制成各種耐磨經(jīng)穿的衣料。在工業(yè)上錦綸大量用來制造簾子線、工業(yè)用布、纜繩、傳送帶、帳篷、漁網(wǎng)等。在 國防上主要用作降落傘及其他軍用織物。發(fā)展趨勢改性PA產(chǎn)品的最新發(fā)展前面提到，玻璃纖維增強(qiáng)PA在20世紀(jì)50年代就有研究，但形成產(chǎn)業(yè)化是 20世 紀(jì)70年代，自1976年美國杜邦公司開發(fā)出超韌PA66后，各國大公司紛紛開發(fā)新 的改性PA產(chǎn)品，美國、西歐、日本、荷蘭、意大利等大力開發(fā)增強(qiáng)PA、阻燃PA、填充PA,大量的改性PA投放市場。20世紀(jì)80年

9、代，相容劑技術(shù)開發(fā)成功，推動(dòng)了 PA合金的發(fā)展，世界各國相繼開發(fā)出 PA/PE、 PA/PP、 PA/ABS、 PA/PC、 PA/PBT、 PA/PET、 PA/PPO、 PA/PPS、 PA/I. CP（液晶高分子）、PA/PA等上千種合金，廣泛用于汽車、機(jī)車、電子、電氣 械、紡織、體育用品、辦公用品、家電部件等行業(yè)。20世紀(jì) 90年代，改性尼龍新品種不斷增加，這個(gè)時(shí)期改性尼龍走向商品化，形成了新的產(chǎn)業(yè)，并得到了迅速發(fā)展，20世紀(jì)90年代末，世界尼龍合金產(chǎn)量達(dá)110萬噸 /年。在產(chǎn)品開發(fā)方面，主要以高性能尼龍PPO/PA6, PPS/PA66增韌尼龍、納米尼龍、無鹵阻燃尼龍為主導(dǎo)方向；在應(yīng)

10、用方面，汽車部件、電器部件開發(fā)取得了重大進(jìn)展，如汽車進(jìn)氣歧管用高流動(dòng)改性尼龍已經(jīng)商品化，這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件的塑料化，除在應(yīng)用方面具有重大意義外，更重要的是延長了部件的壽命，促進(jìn)了工程塑料加工技術(shù)的發(fā)展。改性尼龍發(fā)展的趨勢尼龍作為工程塑料中最大最重要的品種，具有很強(qiáng)的生命力，主要在于它改性后實(shí)現(xiàn)高性能化，其次是汽車、電器、通訊、電子、機(jī)械等產(chǎn)業(yè)自身對(duì)產(chǎn)品高性能的要求越來越強(qiáng)烈，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了工程塑料高性能化的進(jìn)程，改性尼龍未來發(fā)展趨勢如下。高強(qiáng)度高剛性尼龍的市場需求量越來越大，新的增強(qiáng)材料如無機(jī)品須增強(qiáng)、碳纖 維增強(qiáng)PA將成為重要的品種，主要是用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件，機(jī)械部件以及航空設(shè)

11、備部件。尼龍合金化將成為改性工程塑料發(fā)展的主流。尼龍合金化是實(shí)現(xiàn)尼龍高性能的重要途徑，也是制造尼龍尼龍專用料、提高尼龍性能的主要手段。通過摻混其他高聚物，來改善尼龍的吸水性，提高制品的尺寸穩(wěn)定性，以及低溫脆性、耐熱性和耐磨性。從而，適用車種不同要求的用途。納米尼龍的制造技術(shù)與應(yīng)用將得到迅速發(fā)展。納米尼龍的優(yōu)點(diǎn)在于其熱性能、力學(xué)性能、阻燃性、阻隔性比純尼龍高，而制造成本與普通尼龍相當(dāng)。因而，具有很大的競爭力。用于電子、電氣、電器的阻燃尼龍與日俱增，綠色化阻燃尼龍?jiān)絹碓绞艿绞袌龅闹匾??？轨o電、導(dǎo)電尼龍以及磁性尼龍將成為電子設(shè)備、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械的首選材 料。加工助劑的研究與應(yīng)用，將推動(dòng)改性尼龍的

12、功能化、高性能化的進(jìn)程。綜合技術(shù)的應(yīng)用，產(chǎn)品的精細(xì)化是推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力。聚酰胺纖維是大分子鏈上具有C9-NH 基團(tuán)一類纖維的總稱。常用的為脂肪族聚酯胺夕主要品種有聚酰胺6和'聚酰胺66,我國商品名 稱為錦綸6和錦綸66。錦綸纖維以長絲為主，少量的短纖維主要用于和棉，毛或其它化纖混紡。錦綸長絲大量用于變形加工制造彈力絲，作為機(jī)織或針織原料。錦綸纖維一般采用熔體法紡絲。錦綸6和錦綸66纖維的強(qiáng)度為45.3cN/dtex,高強(qiáng)滌綸可達(dá)7.9cN/dtex以 上，伸長率18%45%,在10%伸長時(shí)的彈性回復(fù)率在90%以上。據(jù)測定，錦綸 纖維的耐磨為棉纖維的20倍、羊毛的20倍、粘

13、膠的50倍。耐疲勞性能居各種纖維之首。在民用上大量用于加工襪子和其他混紡制品，提高織物的耐磨牢度，但錦綸纖維模量低，抗摺皺性能不及滌綸，限制了錦綸在衣著領(lǐng)域的應(yīng)用。錦綸簾子線的壽命比粘膠大3 倍，沖擊吸收能大，因此輪胎能在壞的路面上行駛，但由于錦綸簾子線伸長大，汽車停止時(shí)，輪胎變形產(chǎn)生平點(diǎn)，起動(dòng)初期汽車跳動(dòng)厲害。因此只能用于貨車的輪胎，不宜作客車的輪胎簾子線之用。錦綸纖維表面平整，不加油劑的纖維摩擦系數(shù)很高，錦綸油劑貯存日久易失效，紡織加工時(shí)還需要重新添加油劑。錦綸纖維的吸濕比滌綸高，錦綸6 與錦綸66 在標(biāo)準(zhǔn)條件下的回潮率為4.5%，在合纖中僅次于維綸。染色性能好，可用酸性染料，分散性染料及其他染料染色。改性尼龍的概念和分類改性尼龍是工程塑料中的一類，是以尼龍?jiān)蠟榛显诩右愿淖兤湮锢硇再|(zhì)而形成 的顆粒狀產(chǎn)品。此類產(chǎn)品產(chǎn)出是依據(jù)一些生產(chǎn)廠家所需求的不同而進(jìn)行改性制作的。改性尼龍大致包括：增強(qiáng)尼龍，增韌尼龍，耐磨尼龍，無鹵阻燃尼龍，導(dǎo)電尼龍，阻燃尼龍等等。1、熱性質(zhì)：玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)及熔點(diǎn)(Tm);熱變形溫度(HDT)高；長期使用溫度 高(UL-746B);使用溫度范圍大；熱膨脹系數(shù)小。2、機(jī)械性質(zhì)：高強(qiáng)度、高機(jī)械模數(shù)、低潛變性、強(qiáng)耐磨損及耐疲勞性。3、其它：耐化學(xué)藥品性、抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。此類產(chǎn)品產(chǎn)出是依據(jù)一些生產(chǎn)廠家所需求