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尼龍66技術(shù)分享：高黏樹脂的開發(fā)，增韌改性，輕量化
????????高黏PA66樹脂的開發(fā)
????????PA66性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛。
????????目前，國(guó)內(nèi)通過聚合只能生產(chǎn)低黏及中黏PA66樹脂，但是中低黏PA66直接用于擠出制品(板材、管材)時(shí)，易產(chǎn)生熔體墜落或流延現(xiàn)象，使PA66應(yīng)用范圍受到限制。
????????高黏PA66樹脂表現(xiàn)在分子結(jié)構(gòu)上就是聚合度相對(duì)較高，由于聚合度高、相對(duì)黏度大，材料本身的力學(xué)性能會(huì)更好，并且尺寸穩(wěn)定性及耐化學(xué)品性等方面要比普通PA66優(yōu)異，可用來紡各種規(guī)格型號(hào)的PA棕絲，不易變形、不易折彎、耐腐蝕、耐磨損，可用來制作傳送帶、輸送帶，因此發(fā)展前景良好。
????????但高黏PA66較普通PA66聚合工藝要求嚴(yán)格，技術(shù)含量高，生產(chǎn)成本大，目前基本靠進(jìn)口。為改變目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供應(yīng)狀況，替代國(guó)外同類產(chǎn)品，推動(dòng)國(guó)內(nèi)高黏度PA66樹脂市場(chǎng)發(fā)展，平頂山神馬工程塑料有限公司依托連續(xù)聚合生產(chǎn)線，開發(fā)出高黏PA66。
????????他們是這么做的：
????????依托PA66連續(xù)聚合生產(chǎn)線，通過添加適量的鈉鹽催化劑SP1，調(diào)整聚合工藝參數(shù)，在線提高PA66樹脂熔體的黏度。
????????具體為：先在成鹽反應(yīng)器中，配置濃度50%、pH值7.60～7.65的PA66鹽液;
????????然后按照以下流程連續(xù)聚合：
?????????具體工藝參數(shù)設(shè)置：
????????鹽液pH值控制在7.63～7.65，聚合物出料流量1?042～1?100?kg/h，后聚合器真空度為35～40?kPa，催化劑SP1用量為60ppm。
????????開發(fā)出的PA66達(dá)到如下指標(biāo)：
????????相對(duì)黏度為3.45～3.50，
????????MFR為18～20?g/10?min，
????????黃點(diǎn)指數(shù)≤-4。
????????該高黏PA66樹脂產(chǎn)品力學(xué)強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好，抗沖擊、耐腐蝕、耐磨損，能夠滿足國(guó)內(nèi)用戶的使用要求，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
????????內(nèi)容來源：任永德，張志強(qiáng).高黏尼龍66樹脂的制備[J].工程塑料應(yīng)用，2018，46(12):22–25.
????????PA66的低溫增韌改性
????????PA66易吸濕性，低溫耐沖擊性差。
?????????遼寧大學(xué)、沈陽科通塑膠有限公司采用POE-g-MAH和EPDM-g-MAH兩種增韌劑來改性。
????????這兩種增韌劑自身吸水性很小，并且其極性基團(tuán)能夠與PA66的極性基團(tuán)相互作用，從而降低PA66增韌材料的吸水率。材料的吸水率降低，在一定時(shí)期內(nèi)，有利于保持其優(yōu)異的力學(xué)性能。
????????采用的原材料如下
????????POE-g-MAH：KT–916K，沈陽科通塑膠有限公司;
????????EPDM-g-MAH：KT–8K，沈陽科通塑膠有限公司;
????????PA66：中國(guó)石油化工有限公司;
????????季戊四醇脂酸酯(PETS)：意大利發(fā)基公司;
????????主抗氧劑：1010，瑞士汽巴公司;
????????輔抗氧劑：168，瑞士汽巴公司。
????????試樣是這么制備的
????????PA66在加工之前置于真空干燥箱于120℃干燥4?h，之后將PA66與增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑以一定比例混合，其中主抗氧劑1010、輔抗氧劑168、潤(rùn)滑劑PETS、增韌劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.2%，0.2%，0.3%和0～30%。將混料投放入雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)行熔融擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)溫度分別為265，270，275，280，280，280，275，270，265℃，機(jī)頭溫度為400℃。最后將擠出粒料干燥后，用注塑機(jī)制成標(biāo)準(zhǔn)試樣，注塑機(jī)各區(qū)溫度分別為280，270，260℃。
????????增韌劑對(duì)PA66沖擊性能影響如下
?????????當(dāng)POE-g-MAH和EPDM-g-MAH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時(shí)，
????????23℃時(shí)沖擊強(qiáng)度分別為純PA66的20倍和19.7倍，
????????–10℃時(shí)沖擊強(qiáng)度分別為純PA66的20.9倍和20.1倍，
????????–20℃時(shí)沖擊強(qiáng)度分別為純PA66的19倍和18.6倍，
????????–30℃時(shí)沖擊強(qiáng)度分別為純PA66的10.4倍和10.2倍，
????????–40℃時(shí)沖擊強(qiáng)度分別為純PA66的8.1倍和7.8倍，
????????–50℃時(shí)沖擊強(qiáng)度分別為純PA66的6.8倍和5.5倍。
????????說明POE-g-MAH和EPDM-g-MAH都能有效增韌PA66，且低溫增韌效果很明顯，其中POE-g-MAH增韌效果略優(yōu)。
????????內(nèi)容來源：王秀秀，郭紅，關(guān)宏宇，等.PA66的低溫增韌改性[J].工程塑料應(yīng)用，2018，46(12):26–30.
????????空心玻璃微珠填充輕量化PA66
????????目前，對(duì)玻纖增強(qiáng)阻燃PA66的阻燃劑添加量往往較大，所制備的材料密度較高，已逐漸無法滿足當(dāng)今各領(lǐng)域?qū)p量化的需求，因此開發(fā)輕質(zhì)玻纖增強(qiáng)阻燃PA66變得越來越重要。
????????中鋼集團(tuán)馬鞍山礦院新材料科技有限公司采用空心玻璃微珠(HGS) 為輕質(zhì)功能填料，考察了HGS對(duì)玻纖增強(qiáng)阻燃PA66材料材料力學(xué)性能、密度、耐熱性能及阻燃性能的影響。
????????采用的HGS流動(dòng)性、化學(xué)及熱穩(wěn)定性好，抗壓強(qiáng)度高，耐磨，可完全滿足復(fù)合材料加工過程中的苛刻要求。
????????采用的原材料如下
????????PA66：EPR27，相對(duì)黏度2.7，中國(guó)平煤神馬集團(tuán);
????????玻璃纖維：988A，單絲直徑9～13 μm，浙江巨石集團(tuán);
????????HGS：真密度0.60～0.65?g/cm3，抗壓強(qiáng)度≥85?MPa，平均粒徑D50為20?μm，中鋼集團(tuán)馬鞍山礦院新材料科技有限公司;
????????BPS：美國(guó)大湖公司;
????????Sb2O3：星貝達(dá)(上海)化工材料有限公司;
????????硅烷偶聯(lián)劑：KH550，化學(xué)純，國(guó)藥化學(xué)有限公司;
????????抗氧劑、潤(rùn)滑劑、加工助劑、乙醇等均為市售。
????????試樣是這么制備的
????????先將PA66、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、加工助劑、BPS及Sb2O3在高速混合機(jī)中攪拌均勻，然后從雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口加入，HGS(先經(jīng)過KH550表面改性處理)從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，玻纖由雙螺桿擠出機(jī)的玻纖口加入，調(diào)整好主機(jī)轉(zhuǎn)速及喂料比例，使玻纖含量控制在30%，HGS含量為設(shè)計(jì)值，然后冷卻、造粒，制得PA66/GF30/HGS增強(qiáng)阻燃材料。其中雙螺桿擠出機(jī)加工溫度設(shè)置為250～280℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在280 ～330?r/min。將擠出粒料在100℃恒溫鼓風(fēng)干燥箱中干燥4?h，然后在注塑機(jī)上注射成標(biāo)準(zhǔn)樣條，注塑壓力60～90?MPa，注射溫度設(shè)置265～275℃。將制備的樣條在溫度為(23±2)℃、濕度為(50±5)%的環(huán)境中調(diào)整48?h后進(jìn)行性能測(cè)試。
????????HGS對(duì)增強(qiáng)阻燃PA66性能影響如下
?????????采用HGS填充玻纖增強(qiáng)阻燃PA66，可以實(shí)現(xiàn)減重目的，同時(shí)改善材料的吸水性、尺寸穩(wěn)定性及耐熱性。采用平均粒徑20?μm的HGS粒徑越小，當(dāng)HGS含量在5%～10%時(shí)，PA66/GF30/HGS的綜合性能較好。
????????內(nèi)容來源：吳喜元，汪俊，陳銳.空心玻璃微珠在玻纖增強(qiáng)阻燃PA66中的應(yīng)用[J].工程塑料應(yīng)用，2018，46(12):48–52.
