高玻纖含量(玻纖質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于50%)改性尼龍(PA)復(fù)合材料具有力學(xué)性能(尤其是剛性)高、尺寸穩(wěn)定性?xún)?yōu)異、長(zhǎng)期耐熱性以及耐化學(xué)性和耐油性好等特點(diǎn)，可替代某些金屬材料(如鋁合金材料)用于汽車(chē)零部件和機(jī)械零部件等結(jié)構(gòu)件上。隨著玻纖含量的提高，PA基體的熔體黏度增大，玻纖在基體中不容易均勻分散，導(dǎo)致復(fù)合材料的流動(dòng)性較差且不均勻，在擠出過(guò)程中容易發(fā)生斷條的現(xiàn)象，同時(shí)在產(chǎn)品表面容易引起浮纖。
PA66鹽與己內(nèi)酰胺的共聚物(PA66/6)和聚己二酰間苯二甲胺(MXD6)
PA66/6分子鏈的柔順性和流動(dòng)性較好，可以有效提高GF在基體樹(shù)脂中的分散程度。
MXD6含有空間位阻較大的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，其結(jié)晶速率較慢，可以延緩PA66結(jié)晶，有利于GF在樹(shù)脂中的分散。
此外，還有含羧基超支化聚合物，起到一種類(lèi)似于表面活性劑的作用，用量超過(guò)0.4份時(shí)將對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能產(chǎn)生較大的負(fù)面影響，故用量固定為0.2份。
PA66/6 PK MXD6
(1)力學(xué)性能
兩種功能性樹(shù)脂用量均為10份，加入到55%玻纖增強(qiáng)PA66復(fù)合材料。
加入PA66/6的復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和缺口沖擊強(qiáng)度高于加入MXD6的復(fù)合材料;加入MXD6的復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度及模量高于加入PA66/6的復(fù)合材料，但未提高復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度。
在力學(xué)性能方面，兩種功能性樹(shù)脂2∶2平。
(2)流動(dòng)性和光澤度
兩種功能性樹(shù)脂用量均為10份，加入到55%玻纖增強(qiáng)PA66復(fù)合材料。
加入PA66/6的復(fù)合材料熔體流動(dòng)速率和光澤度提升明顯，提升幅度高于加入MXD6的復(fù)合材料。
在流動(dòng)性和外觀方面，PA66/6完勝。
(3)原因分析
PA66/6鏈段柔順性較好，能吸收更多的能量，且熔體流動(dòng)性和分子鏈段的運(yùn)動(dòng)能力都較優(yōu)，同時(shí)與PA66同屬于脂肪族PA，相容性相對(duì)較好，因此在拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、流動(dòng)性和光澤度方面更具有優(yōu)勢(shì)。
MXD6含有剛性苯環(huán)，樹(shù)脂剛性較大，故在彎曲強(qiáng)度和模量方面更有優(yōu)勢(shì)。
由上述PK可以看出，PA66/6在四個(gè)方面(拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、流動(dòng)性、光澤度)勝出，但復(fù)合材料力學(xué)性能提升幅度均較小;而MXD6在復(fù)合材料彎曲性能方面提升比較顯著。為此，保持功能性樹(shù)脂總用量10份不變，將兩者等比例(5∶5)復(fù)配(用P1+M1表示)，獲得的效果：兩者等比例(5∶5)復(fù)配的效果并不突出。
為增強(qiáng)復(fù)配效果，分別將PA66/6和MXD6的用量提高，但考慮到MXD6的價(jià)格為PA66/6的近2倍，故將兩者按質(zhì)量比10∶8復(fù)配，可以看出，兩者按質(zhì)量比10∶8復(fù)配后，各項(xiàng)力學(xué)性能提升非常明顯，光澤度達(dá)到62%，與加入MXD6的復(fù)合材料相差無(wú)幾，而熔體流動(dòng)速率為38.1?g/10?min，也能夠滿(mǎn)足復(fù)合材料的加工要求。
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