《PP与PA6共混改性配方设计及性能测试》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PP与PA6共混改性配方设计及性能测试（13页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、PP与PA6共混改性配方设计及 性能测试题目 PP与PA6共混改性配方设计及性能测试摘 要:本文综述了 PP 与 PA6 共混改性的研究情况，其讲述了 PP 与 PA6 共混的主要原料、各种助剂、组分及配方，并介绍了 PP 与 PA6 共混的步骤制定与实施。并研究了不同份量的PA6对PP与PA6共混 的工艺与产品质量的影响，根据实践结果总结出PP与PA6共混改性 中PA6的最佳份量，讨论加工工艺过程中的注意事项。关键词: 聚丙烯 尼龙 6 共混改性目录1.引言12.实验53.结果与分析74.结论85.参考文献96.附录91.引言PP作为典型的结晶聚合物，自从1957年开 始工业化生产以来发展迅
2、速，是一种应用广泛的 塑料。近年来，PP已成为五大通用合成树脂中增 长速度最快、新产品最为活跃的品种。它具有密 度小、力学性能优良、电绝缘性良好、介电率较 小、耐应力开裂、耐化学药品、无毒等优点，但 也有一些缺点，如低温脆性，成性收缩率较大， 热变形温度不高，耐光、耐磨性差，不易染色， PP的共混改性主要针对上述缺点进行。）PA为大品种工程塑料，具有优良的力学性 能，耐磨性，自润滑性，耐腐蚀性和较好的成型 加工性。利用PA对PP进行共混改性，克服了二 者固有的缺点，所得的材料具有优良的综合性能， 已成为新的开发热点。目前有关PP/PA共混的研 究，包括 PP/PA6、PP/PA66、PP/PA
3、11、PP/PA12、 PP/PA1010、 PP/PA6/EDPM、 PP/PA66/EDPM、 PP/PA6/SEBS（苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯嵌段共聚 物）等诸多共混体系，研究最较多的是PP/PA6 体系。 （2）PP为非极性聚合物，与强极性的PA不具有热力学相容性，为获得满意的共混效果，必须改 性或采用增溶剂改善两种组分的相容性。PP/PA 体系所用的增溶剂有：PP-g-MAH、EPR-g-MAH、 SEBS-g-MAH、离子交联聚合物。邱友德等研究了 增强PA6/PP-g-MAH （聚丙烯接枝马来酸酐）和 PA/PP/PP-g-MAH，指出PP-g-MAH可以明显改善 合金的相容性，
4、得到性能优良的产品。段建华等 研究了 PP/PA6/SEBS共混体系，少量的SEBS可使 共混物的冲击韧性得到显著的改善，制得超韧共 混物。Bel trame等比较了乙烯丙烯酸丁酯-马来 酸酐、EVA-g-MAH对PE/PP/PA的增容作用，认为 前者的增容效果较好。沈经纬等研究了 PP-g-ITA （衣康酸）对PP/PA的增容作用。Sa the等认为， PP-g-MAH作为增溶剂可显著改善PP/PA的形态及 力学性能，尤以4.8%的含量最佳。（2）2实验2.1配方设计1）配方设计依据：PP：非极性聚合物，PP 具有良好的耐水、耐油及耐化学性，电绝缘性，吸水 性小，一定的强度、弹性和硬度，良好
5、的加工性和突出的抗弯曲疲劳性等优点； 但是同时PP也存在着热变形温度低、成型收缩率大，耐光性差和不易染色等问 题。PA6：极性聚合物，PA-6具有高强度、弹性好、耐磨耐化学腐蚀性等优点。 但是也具有吸水性高，尺寸稳定性差和低温和干态条件下韧性差等缺点。 PP-g-MAH：相容剂，使PP与PA6这两种极性不同的树脂更好的混合。其中PP-g-MAH的量为PA-6的1/4时最佳。在保留PP优良的特性条件下，PP/PA-6共混能改善PP的成型收缩率、耐热 性和不易染色的特性，拓宽PP的应用领域。2) 材料选择：PP (T30S)、PA、PP-g-MAH (XB-2000)3) 配方表1实验配方对照组1
6、2345PP100100100100100100PA-60510152025PP-g-MAN01.252.53.7556.252.2主要设备器械同向平衡双螺杆挤出机 规格？ 厂家? 塑料混色机烘箱熔体流动速率仪摆锤冲击试验机注射成型机微机控制电子万能测试机2.3工艺流程2.3.1工艺流程图1) 粒料工艺混挤出共存干燥i 冷却拉条图i ?2) 制样2.3.2实验过程1）物料称量按照配方称取原料：PP 2000g PA-6 400g PP-g-NAH 100g2）预处理先将PA-6放到烘箱中干燥2h,温度为80C。同向平衡双螺杆挤出机预热，各区的设定温度如下表一区 控温二区 控温三区 控温四区 控
7、温五区 控温六区 控温七 区 控 温八区 控温九区 控温机头 控温设定 温度1701801901952002102252352352253）混合当PA-6干燥完毕后，把PP,PA-6, PP-g-MAH 一起投到塑料混色机中混合5分钟, 使材料混合均匀。4）挤出造粒先用纯PP清洗挤出机，当清理完废料后，加入混合好的PP/PA-6混合材料，挤 出、拉条、造粒。过程中工艺参数如下一区二区三区四区五区六区七八区九区机头料温控温控温控温控温控温控温控温控温控温料压区控 温实际 温度1701811911952002092252352402329.95 MPa设定 温度170180190195200210
8、225235235225主机转速：10.1 喂料转度：13.85）粒料干燥把挤出的粒料干燥6-8个小时。6）注射试样先把注塑机调好工艺参数预热，各段温度设 定为220c 210c 205c 205匸200匸195匸射出位 置及压力如下表六段丨五段丨四段丨三段丨二段位置0.00.00.00.040.0:压力-00005080速度000050807）性能测试分别按国标 GB/T104092 实验速度：50mm/min, GB/T 164201996 测试 PP/PA-6共混材料的拉伸强度和简支梁冲击强度。7.1冲击强度测试用游标卡尺测量并记录各试样的尺寸，录入计算 机清除各项数据进行测试。测试结果
9、如下试样高度/mm宽度/mm缺口/mm吸收 功/J冲击 强度 /KJ/m219.804.021.000.2849.5958913429.684.021.000.30010.262164139.824.061.000.31210.382971949.744.041.000.2899.76034859.844.061.000.3110.4248290610.08平均值9. 7764.041.000.29985937.2拉伸强度测试用游标卡尺测量并记录各试样的尺寸，录入计算 机清除各项数据进行测试。测试结果如下断裂伸长 率拉伸强度拉伸屈服 应力偏置屈服 应力弹性模量最大力%MPaMPaMPaMPaN
10、第i根30.1530.15281.641197.98第2根101.7331.1231.12215.451232.31第3根99.9531.2031.20211.101235.48第4根40.5031.2231.22273.691233.65第5根54.6131 1331 13246.291228.94平均值85.4331.1531.15224.281232.2433. 结果与分析3.1 PA-6的份量对PP/PA-6混合材料冲击强度的影响图3由图3可以看出加入PA-6对PP的冲击性 能明显增强，加入 5 份时达到最大，当到 10 到 15份时趋于平衡，20份以后开始下降。3.2 PA-6的量对
11、PP/PA-6混合材料的拉伸强度的影响O 53 929 52 821015202530PA-6的量=1由图可以看出加入PA-6对PP的拉伸强度 总体来说是有所增强的，图中的数据由于注射试 样时的工艺参数没有调好，注射速度慢了，导致 材料还没完全填满模具时就冷却了，从而影响了 试样的拉伸性能，导致所测数据不准确。所以无 法判断PA-6最佳的份量。3.3工艺对制品性能的影响1）螺杆转速的影响：螺杆挤出机的转速大小直接影响组分的流变性能，并由此 影响熔融共混中分散相的分散程度。2）共混温度的影响:共混温度是重要的参数之一,经查资料得知，当温度在240C 时，PP/PA-6体系中PA-6粒子在PP连续
12、相中的分散程度很好，几乎看不出来 两者间的界面层，也就是说该共混体系中两材料之间的粘合程度很好。（3）4. 结论1) 用PA-6改性PP能增强PP的拉伸强度，冲击强度等性能。2) 在PP/PA-6体系中加入PP-g-MAH能有效改善共混体系两材料的相容性，增 强两者的粘结度，提高共混物的机械性能。3) 在PP/PA-6共混体系，随PA-6增加，共混改性塑料的熔体流动速率随着减 低，力学性能出现先上升后降低的趋势，当PP/PA6=100/15时共混物的机械性 能最好。5. 参考文献(1) 王文广，塑料配方设计，448,北京：化学工业出版社(2) 赵敏，改性聚丙烯新材料，224,北京：化学工业出版社周宛槺郭秀生，于德梅 PP/PA-6聚合物共混物的介电性能与微观结构，高分子材料科学与工程，2003,19 (2) ,138-139&附录1) HGT 16420-1996塑料冲击性能小试样试验方法2 碱盯类年I和缺口尺寸mni秋口底彝曉SI屮径广棊率尺垃就古尺寸A250. MB1. Q2/站0.1to. 1
PP与PA6共混改性配方设计及性能测试
