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塑料工.业
第44卷第2期
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CHINA PLASTICS INDUSTRY
2016年2月
尼龙66的环氧改性研究
张珊,潘泳康,唐颂超
华东理工大学材料科学与工程学院上海市先进聚合物材料重点实验室,上海200237)
摘要:采用环氧树脂(EP)对尼龙66(PA66)进行化学扩链改性,对改性PA66的力学性能、流变行为和耐热
性能进行了测试和表征。结果表明,随着EP用量的增加,改性PA66的熔体体积流动速率(MWR)降低;当FP的质
量分数为4.0%时,改性PA66的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度较纯PA66分別提高了50.2%、22.0%
和44.7%
关键词:尼龙66;环氧树脂;改性;力学性能;流变行为;耐热性能
doi:10.3969/j.issn.1005-5770.2016.02.011
中图分类号:TQ323.6
文献标识码;A
文章编号;:1005-5770(2016)02-0048-03
Study on Nylon 66 Modified with Epox
ZHANG Shan, PAN Yong-kang, TANG Song-chao
School of Materials Science and Engineering, East China University of Science and Technol
Shanghai Key Iaboratory of Advanced Polymeric Materials, Shanghai 200237, China)
Abstract PA66 was modified by the chain-extending reaction of epoxy(EP) and nylon 66(PA66
And the mechanical properties, rheological behavior and heat resistance of the modified PA66 were
characterized and analyzed. The results show that with the increase in EP content, the melt volume flow rate
(MVR of the modified PA66 decreases. When the EP content is 4. Owt%, the notched impact, tensile and
bending strength of the modified PA66 are improved by 50. 2%, 22.0% and.7%, respectively
compared with pure PA66
Keywords: Nylon 66; Epoxy Modificalion; Mechanical Properties; Rheological Behavior
Heat Resistance
尼龙(PA)是一种广泛应用的热塑性工程塑料,1实验部分
具有耐化学药品、耐油、耐磨、自润滑、易于加工成1.1原料
型等优异性能。随着PA在挤出型材、包装材料以及
尼龙66:101L,美国杜邦公司;环氧树脂:
多层阻隔包装领域的应用,对高黏度PA的需求量越EPO6,上海树脂厂;抗氧剂1010和抗氧剂168:德
来越大山。目前,主要通过阴离子聚合、化学扩链
国巴斯夫公司。
改性等方法来制备高黏度PA。其中,阴离子聚合存
在工艺复杂、成本昂贵等缺点,而化学扩链改性则具
1.2主要仪器设备
同向双螺杄挤出机:TSE(35A型,南京瑞亚高
有工艺简单、反应快速和易于产业化等优点。国内外
均对尼龙的化学扩链改性进行了研究-?,相关研究粲物装备有限公司;注塑机:BOY22A型,德国
结果表明,对PA进行化学扩链改性可以提高其熔体
BOY公司;电子万能试验机:E44.304E型,美斯特
黏度"1
工业系统(中国)有限公司;悬臂梁冲击试验机:
本文以含有双环氧基团的环氧树脂(FP)作为 CEASTT9050型,意大利 INSTTRON公司;热变形温度
扩链剂,采用双螺杆挤出机对PA66进行化学扩链改试验机:3028型,深圳万测试验设备有限公司;熔
性,并对EP改性PA66的力学性能、耐热性能和流融指数仪:ML(3型,徳国G( OTFERT公司;毛细
变行为进行了研究。
管流变仪:RC20型,德国 GOMTFERT公司。
作者简介:张珊,女,1992年生,硕土研究生,主要从事尼龙的改性、成型加工及应用的研究。zhangshan(@163.com
第44卷第2期
张珊,等:尼龙66的环氧改性研究
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1.3试样制备
氧基团与PA66的端羧基和端氨基都能发生化学封端
PA66粒料于80℃鼓风烘箱中干燥12h后,与和偶联扩链反应。当EP质量分数为6.0%时,PA66
按质量分数2.0%、4.0%、6.0%、8.0%的配比的特性黏数达到了1.3dL/g,较纯PA6提高了
混合均匀,混合物经双螺杆挤出机挤出造粒后得到改83.0%,表明PA66通过化学扩链反应提高了摩尔
性PA66,挤出温度为260~285℃。
质量。
改性PA66于80℃鼓风烘箱中干燥8h后,用注2.2环氧改性尼龙6的熔体体积流动速率
塑机制成ISO标准样条,注塑温度为285~290℃
EP用量对PA66的MWR影响如图2所示。从图
注塑压力为818x10°Pa。
中可以看出,PA66的MWR随着EP添加量的增加而
1.4性能测试
下降,当EP质量分数为6.0%时,改性PA66的
特性黏数的测定:准确称量0.25g改性PA66,MWR为29.3cm/10min,较纯PA66的92.4cm3/
溶于25mL甲酸,配制成0.01g/mL溶液,在25℃10min下降了68.3%。MWR的大幅度降低,间接证
的恒温水浴中用直径为0.60mm的乌氏黏度计测定明EP与PA66在熔融共混过程中可发生化学扩链反
溶液和溶剂的流出时间,采用一点法测试。用下式计应,从而提高PA66的摩尔质量和熔体强度。
100
算改性PA66的特性黏数[η]。
式中,mr为溶液相对黏度;为增比黏度(np=m
1);c为溶液浓度。
嫆体体积流动速率(MVR)的测定:采用熔融
指数仪按照ISO1133(1标准进行测试,测试温度为
EP质量分数/%
275℃,负荷为2.16kg。
力学性能测试:拉伸强度按ISO527标准,拉伸
图2EP用量对PA66MWR的影响
Fig 2 Effect of EP content on MVR of PA66
速率为50mm/min;弯曲强度按ISO178标准,弯曲
速率为2mm/min;悬臂梁缺口冲击强度按ISO1792.3环氧改性尼龙66的力学性能
标准,V型缺口。
EP用量对PA66力学性能的影响如图3所示。从
流变性能测试:采用毛细管流变仪进行测试,口图中可以看出,添加EP后,PA66的力学性能均得
模长径比为30/1,测试温度为275℃。
到了一定程度的提高。当EP质量分数为4.0%时,
耐热性能测试:采用热变形试验机按ISO75-1拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度均达到峰值,较
标准进行测试,负荷1.8MPa。
纯