POE和EPDM增韧尼龙6的配方研究

PA6是一种通用的工程塑料，因其本身具有较高的拉伸强度、冲击强度、良好的耐磨性和耐腐蚀性、自润滑性等优点，被广泛应用于机械、汽车、电器、铁路等行业。

但又由于自身吸水性大，低温冲击强度低以及吸水后变形等缺点，使用又受到了一定的限制。因此PA6的改性研究已成为改性料研究领域的一个重要课题。

我们根据多年的经验，就接枝POE及接枝EPDM两种增韧剂对PA6增韧料各种性能的影响作了分析研究。

 

结果讨论：

1、增韧剂对PA6常温冲击性能的影响

PA6改性主要解决两个问题：一是吸水性的降低；二是冲击强度的提高。对于吸水性而言，各种改性剂的加入都会改善PA6的吸水性。问题研究的重点应放在PA6冲击性能的研究上。

由于PA6是极性聚合物，而POE和EPDM是非极性聚合物，二者的相容性是关键问题。接枝后的POE由于和PA6的相容性好，冲击强度成倍的增加；而没接枝的POE由于和PA6的相容性不好，其冲击强度几乎不增加。

除了接枝POE对PA6增韧料的冲击性能有增加外，接枝EPDM对PA6增韧料冲击的影响更加明显。接枝EPDM由于自身冲击性能优越，因而对PA6增韧料冲击性能的影响明显优于接枝POE。

对于尼龙6增韧料、其自身的水分含量对尼龙6增韧料冲击性能也有一定影响。含有水分的尼龙6增韧料比干态(不含水分)的尼龙6增韧料冲击强度高。   

 

2、不同粘度PA6随增韧剂含量变化时其冲击性能的变化

PA6自身的粘度大小对PA6增韧料冲击性能的影响很大。不同粘度PA6随增韧剂含量变化时其冲击强度的变化。当PA6相对粘度为2。4时和相对粘度为2。8的PA6相比、在相同的增韧剂含量下，其PA6增韧料冲击强度提高的更多，可生产出理想的超韧级PA6。这主要是由于粘度低的PA6其官能团相对增加，与接枝增韧剂的相溶性更好所至。  

 

3、增韧剂对PA6增韧料低温冲击性能的影响

改善PA6低温冲击性是PA6增韧料研究的重要问题。我们做了两种增韧剂接枝EPDM和接枝POE。在-20℃时对PA6增韧料冲击性能的影响。研究表明在相同增韧剂含量下，对PA6增韧料低温冲击性能的提高、 接枝EPDM优于接枝POE。

试验证明增韧剂对PA6增韧料的影响在常温和低温下是不一样的。如在常温下、当增韧剂含量超过25%时、继续加入增韧剂PA6增韧料的冲击强度检测值的增加并不明显。但在低温情况下就不是这样、 当增韧剂含量超过25%时、继续加入增韧剂、PA6增韧料的冲击强度仍然明显增加。

 

4、增韧剂对PA6增韧料吸水性的影响

由于PA6是一种极性聚合物，因此它的吸水性较大，一般在3%----4%之间。加入改性剂后吸水性会明显下降，大约是原来的30%----50%。这是因为增韧剂一般为非极性聚合物，自身吸水性很小，从而降低了PA6极性基团与水的作用，最终导致PA6增韧料吸水率的下降。

 

5、PA6增韧料的物理机械性能性能

根据以上试验数据，我们设计2个PA6增韧料的配方，并做了力学性能的检测，结果表明增韧PA6的冲击性能得到了很大的改善，两种料其冲击强度较纯PA6增加了近10倍，进一步扩大了PA6的使用范围、但其相应的拉伸和弯曲性能有所下降;热变形温度也相应降低。

从试验中我们还发现接枝增韧剂的接枝率对产品性能的影响也很大，接枝率一般控制在1%左右，否则产品质量会受到很大影响。

此外，加工工艺对产品性能也有一定的影响，如PA6的干燥情况、螺杆转速、挤出温度、挤出产量等、特别是增韧剂在PA6中的分散程度非常重要、直接影响PA6增韧料的各种性能。

 

结论

1、通过增加接枝增韧剂可以明显改善PA6的吸水性和冲击性能；

2、从吸水率考虑接枝POE效果较好；

3、从冲击性能考虑使用接枝EPDM较接枝POE效果好。