玻纤增强耐低温冲击尼龙的制备及研究文献综述

 2022-11-29 04:11

文献综述

尼龙(PA)由于独有的特性而在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快,对尼龙的需求将更大。特别是尼龙作为机构性材料,对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。

聚酰胺66,商品名聚己二酰己二胺,即尼龙66,英文为Polyamide 66,缩写为PA66,分子式为-[NH(CH2)6NHCO(CH2)6CO]-。尼龙66是无色透明半结晶型热塑性聚合物,由于其大分子主链中含有酰胺官能团,能形成氢键,是一种多晶型的半结晶聚合物,所以具有较好的机械强度和韧性;耐强碱,耐有机溶剂[1]。与金属相比,具有重量轻、耐化学腐蚀、易加工、价格低廉等特点。但纯PA66的力学性能、抗氧化性能、耐热性能较低,模收缩率大,从而限制了PA66在工业领域的使用范围[2]

为了扩大PA66的应用领域,需要对纯PA66进行增强改性。玻璃纤维是PA66最常用的增强改性材料,能显著改善聚合物的机械和摩擦性能。但是未经表面处理的玻纤与PA66相容性很差,不能达到增强PA66的作用 。因此常需要加入偶联剂对玻纤进行表面处理,研究表明[3]偶联剂的加入会提高玻纤增强PA66复合材料的耐磨性,降低PA66的初始降解温度。

玻璃纤维增强PA66具有较高的比强度,良好的耐热性、电性能、耐磨蚀性能、高抗冲击性能,以及加工方法简便、生产成本低且效率高、经济环保等优良特性,与纯尼龙相比,玻纤增强尼龙机械强度、刚性、耐热性、耐蠕变性和耐疲劳强度大幅度提高,伸长率、模塑收缩率、吸湿性、耐磨性下降[4]

在一些应用场合,比如厨具等需要和食品接触的制品,需要 GF 增强 PA66 的可抽出物较少,满足低析出的要求。但 PA66 容易吸水,对其进行增强阻燃等改性过程中,材料会出现降解导致黏度下降,同时产生大量的小分子物质[5]。通常降低尼龙 (PA) 加工过程中热降解的方式是引入抗氧剂、扩链剂等提升 PA 的分子量,但是抗氧剂等助剂的引入可能会对食品接触带来一定的健康风险。使用固相增黏工艺对于 GF 增强 PA66 的进行增黏,结果表明[6],GF 增强 PA66 在高温和高真空条件下可以实现较好的增黏效果,增黏样品中小分子物质析出明显减少,这促使该材料应用于与食品接触的包装材料中。

熔接痕(又称熔接缝)在塑料注塑成型件和中空型材挤出成型制品中非常容易出现。熔接痕的存在,不仅影响制品的外观品质,而且对制品的力学性能影响很大,特别是对纤维增强材料的影响更为明显。冯德才等[7]发现:使用相对黏度2.4的尼龙6或2.4的尼龙66,其熔接痕强度都要比相对黏度为2.7的尼龙6或尼龙66高;在相同黏度尼龙6或尼龙66体系中,使用10mu;m直径玻纤要比使用13mu;m玻纤的熔接痕强度高。

通常玻纤增强PA中玻璃纤维的含量在30%左右,而为了进一步拓宽PA66的应用范围,对高含量玻璃纤维增强PA66材料的研究是必要的。别明智[8]采用短切纱玻纤配合硅烷偶联剂KH550增强PA66复合材料,通过侧喂料添加短切纱玻纤,玻纤与树脂结合效果较好,较高含量玻纤增强PA66复合材料能具有更优异力学性能和更高的耐热能力。这对将PA66复合材料应用于如发动机、散热器等高耐热场合具有一定的指导作用。

玻纤增强尼龙66在干态和低温下表现出吸湿性强、冲击强度低的物性,制成的产品在高寒干燥地区使用,易出现低温脆断等现象,因此,玻纤增强增韧尼龙66成为目前PA66/GF研究领域的一大方向。通过加入增韧剂来改善尼龙材料的韧性和抗疲劳冲击是可行途径之一。研究表明[9],随着增韧剂含量的增加,增强尼龙66的冲击强度增大,而拉伸强度和弯曲强度逐渐降低。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。