纤维增强和无机填充PA技术比较成熟,是改善PA性能最常用的两种方法。PA主要的和为: ①玻璃纤维(GF),PA66、PA6中一般最多可加50%,PA6、P411、PAl2中{zg}加入量为30%; ②玻璃微珠,PA66,PAl2中可加50%; ③PA6中可加20%,PA66、PAll、PAl2中可加40%、炭黑和石墨添加量一般不超过5%; ④金属粉末(铝、铁、锌、铜),可提高树脂热变形温度和导电性; ⑤二氧化硅和硅酸盐,最多可加40%; ⑥液晶聚合物,{zg}加入量为30%。 目前所用纤维主要是玻璃纤维,其次为Kevlar)。玻璃纤维的比强度和杨氏模量比尼龙大10~20倍,线膨胀系数约为尼龙的l/20,吸水率接近于零,具有耐热和耐化学药品性好的特点。从1955年开始,它就用于热塑性塑料的增强改性领域。通常主要使用的是无碱玻璃纤维,玻璃纤维分为纤维。 纤维增强体系的性能一是。提高结合力的关键是表面进行处理,GF表面处理广泛采用硅烷偶联剂。二是。短纤维增强PA在混合过程中被剪碎,长度一般为0.2~0.4mm。长玻璃纤维比短玻璃纤维具有更强的增xx果、更高的刚性、抗破裂性、抗蠕变性和缺口冲击强度。三是纤维的加入量。一般纤维的添加量为20%~40%,当玻纤含量>40%时,熔体黏度增大,给成型带来困难。但高含量玻纤增强的PA具有突出的强度和刚性,仍然广为使用,在合适的成型工艺条件下,加入量一般短纤维只能达到40%~50%,长纤维可达60%~70%。PA工程塑料增强和填充改性后工程塑料的变化趋势见 由表可见,玻璃纤维可大幅度地增加PA6的拉伸、弯曲和冲击强度。长纤维增xx果明显优于短纤维,这是由于一方面,长纤维在复合材料中是相互交织在一起的无序排列,不同于短纤维在复合材料中沿流动方向排列;另一方面,纤维长度的增加,,破坏过程中从基体中抽出的阻力增大,从而提高了抵抗拉伸力的能力。 玻纤增强的PA66,具有,尺寸稳定性和抗蠕变性也明显提高。为ICl公司生产的玻璃纤维增强PA66的性能。 同样可见,纤维增强PA66改性效果十分明显。增强PA66在国外许多公司开发和生产,如美国Du Pont公司生产的Zytel 70G43L BK031、德国BASF公司的UltramidA3WGl0、法国Rhodia公司的Technyl A216V50、A218V40、日本ICl公司生产的VertonRF700-10、RA-D7008、日本Toray公司生产的Amiran CM3001 G45等。玻璃纤维增强各种PA的性能对比。 与国外相比,我国生产PA66的厂家虽然较多,但大都集中在通用产品,开发高增强PA66的较少。北京化工研究院开发了其突出优点是脆化温度为-40℃,线膨胀系数在一40℃下也满足要求,已经在汽车和煤气管道等系统中得到应用。 碳纤维(CF)具有质轻、拉伸强度高、耐磨损、耐腐蚀、抗蠕变、导电、传热等特点,与玻璃纤维相比,模量高3~5倍,因而是一种获得高刚性和高强度尼龙树脂的优良增强材料。根据碳纤维长度、表面处理方式及用量不同,还可以制备综合性能优异、导电性能各异的导电材料,如抗静电材料、电磁屏蔽材料、面状发热体材料、电极材料等。碳纤维增强的PA66,具有高强度、高热稳定性和尺寸稳定性、高温蠕变小、耐磨、阻尼性能优良等特性。国际公司使用40%碳纤维增强PA66,其弯曲强度提高到2758MPa,拉伸强度为317.2MPa,性能超过目前使用的其他{zj0}强度及高刚性质量比材料,可用于代替金属,在国防和宇航领域得到广泛应用。BASF公司开发的产品,具有高强度、高刚性和高抗电性能,适用于电器传动装置等,而日本则是研究碳纤维增强PA66最多的国家,住友化学工业株式会社生产了Sumipoly CAl440,三菱人造丝生产了Pyrofil PelletN66C30和N66C40,。 我国化工部北京化工研究院使用Buss捏合机工艺生产了40G含量的碳纤维增强PA66,其拉伸强度为304.1MPa,弯曲强度为422.8MPa,弯曲弹性模量是25.8GPa,缺口冲击强度为l0.2kJ/m2,热变形温度为255℃(1.82MPa),模塑收缩率为0.2%,达到国外产品的先进水平。 芳纶纤维(Kevkar)增强尼龙具有良好的综合性能。其特点是翘曲小、摩擦和磨损特性好、热膨胀系数小,特别是力学性能与方向无关。与玻纤增强的尼龙相比,具有优异的各向同性,模塑收缩和热膨胀几乎与流动性无关,但。LNPP塑料公司用芳纶长纤维代替芳纶短纤维,利用Verton工艺使芳纶长纤维的加入量达到35%,其增强PA66纤维分布均匀,具有优异的耐摩擦和磨耗性,而且产品的加工性能极好, |