尼龍的功能改性
尼龍（PA）具有機械強度高、耐化學、耐油、耐磨、自潤滑、易加工成型等一系列優(yōu)良性能，已成為國內外廣泛使用的熱塑性工程塑料之一。然而，在實際應用中，尼龍的性能要求在不同的條件或環(huán)境下有所不同。例如，電鉆、電機外殼、泵葉輪、軸承、柴油機、空調全塑風機等零件要求尼龍材料具有高強度、高剛度和高尺寸穩(wěn)定性；由于尼龍低溫韌性差，此時需要進行增韌改性；在一些室外應用中，尼龍材料需要在長期的戶外環(huán)境中進行耐候性改性等。盡管如此，在尼龍改性（補強、增韌、耐候、導熱等）過程中，技術人員仍面臨著流動性差、玻璃纖維注塑不合格、增韌改性過程中材料光澤度和流動性差、切割困難等問題。由于導熱粉用量過大，在導熱改性、百度等方面不夠，目前往往需要進一步的功能改性來解決上述問題。玻璃纖維增強尼龍主要采用玻璃纖維、碳纖維、晶須等纖維材料，其中以玻璃纖維增強尼龍最為廣泛。玻璃纖維增強能明顯提高材料的剛性和硬度，顯著提高材料的尺寸穩(wěn)定性和耐熱性。對于玻璃纖維增強尼龍，玻璃纖維與尼龍樹脂的界面結合、玻璃纖維在尼龍材料中的長度、玻璃纖維在材料中的分散性、加工溫度、玻璃纖維直徑和玻璃纖維類型都會影響材料的最終性能。人們認為從事這類材料改性的技術人員應該考慮到這一點。玻璃纖維增強尼龍的改性還應注意保護尼龍在加工過程中的熱氧降解。以玻璃纖維增強尼龍66為例，雙螺桿擠出機筒體中的玻璃纖維容易與物料、螺桿和筒體內壁擠壓摩擦，產生大量的摩擦熱，常常使擠出機筒體中物料的實際溫度遠高于擠出機的顯示溫度。這樣的高溫很容易引起尼龍66的熱氧老化降解，降低復合材料的力學性能。表1顯示了不同抗氧化體系對玻璃纖維增強尼龍66復合材料初始力學性能的影響?？梢钥闯?，適當?shù)目寡趸w系對初始加工穩(wěn)定性有較好的作用。表1：玻璃纖維增強尼龍66的初始機械性能（1這里是專為增強尼龍和玻璃纖維增強尼龍而設計的高流量潤滑母粒GL-121）。效果很好。我們直奔那個數(shù)字吧。更具說服力！在相同的注射條件下，將2%的GL-121添加到右圖中。在軸承、柴油機等應用中，玻璃纖維增強尼龍經常面臨長期熱氧老化的問題。雖然玻璃纖維增強尼龍可以適度提高尼龍的耐熱性，但不能很好地解決這一問題。通過在玻璃纖維增強尼龍復合材料中添加適當?shù)哪蜔帷⒀趵匣砑觿?，可以獲得較好的效果，如下圖所示。無抗氧劑1試樣經1000 h熱氧化老化后的拉伸強度保持率為58.0%，抗氧劑改性后3試樣的相應性能為88.0%?？梢?，適當?shù)目寡趸w系能有效延緩玻璃纖維增強尼龍在熱氧老化過程中的降解，從而起到較好的高溫熱氧老化保護作用。對于增韌尼龍，PE、POE、EPDM及其接枝物常用作增韌劑。特別是在尼龍的超增韌改性中，增韌劑的用量有時可高達20份。由于功能基團在尼龍接枝物上的原位反應，使材料的韌性得到明顯提高，但同時也帶來了流動性差、表面粗糙等問題，使增韌劑不能擠出20份以上。加入20份增韌劑后，增韌尼龍的缺口沖擊強度達到69kJ/m2。此時，材料的流動性大大降低，顆粒粗糙不光滑。通過對配方的微調，缺口沖擊強度可進一步提高到接近80kJ/m2，表面光澤度明顯提高。當然，高流量潤滑母粒GL-121也可用于改善其流動性而不影響材料的其他性能。戶外環(huán)境中長期使用的耐候尼龍材料會受到外界條件的影響，如日照、溫度變化、風吹雨打等，會出現(xiàn)褪色、變色、開裂、粉化、強度下降等一系列老化現(xiàn)象。在尼龍中加入炭黑可以顯著提高尼龍的耐候性，這也是目前耐候尼龍主要為黑色的原因。但是，即使對于黑色產品，僅碳黑本身也不能滿足多年的風化要求。同時，在戶外使用時，也存在著原色或淺色尼龍發(fā)黃的問題。有需要的朋友可以試一下耐候主批LS-161尼龍邊編織。用戶表示效果好。熱傳導尼龍熱傳導塑料已經加熱了一段時間，特別是對于白色絕緣熱傳導尼龍。主要問題是需要添加的導熱粉量很大，在晶粒提取過程中很難切割材料，導熱粉在尼龍樹脂中分散不均勻，但垂直于流動方向的熱系數(shù)較低。小編親自測量了一個名牌的導熱系數(shù)。尼龍，它的導熱系數(shù)很低，水很大！如何提高導熱尼龍的流動性、導熱粉的分散性和加工工藝是非常重要的。
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