聚酰胺(PA6)液相增粘反应技术的研究与开发

聚酰胺(PA6)作为重要的工程塑料之一,由于具有拉伸强度高、弹性模量大、耐磨损、自润滑和耐高温等特性,因此在汽车工业、电子行业、机械设备、海洋工程等行业得到广泛应用。本文主要针对聚酰胺(PA6)通过水解开环及固相增粘技术工艺存在反应效率低,工艺流程长,能耗高、分子量分布不均匀等缺点,通过PA6液相增粘反应技术小试试验研究,研究不同温度、停留时间及真空度下等条件下的增粘效果,其主要流程是缩聚反应完成之后的熔融物料直接进入液相增粘反应器中,通过双轴同向差速叶片连续搅拌不断的进行表面更新,同时低聚物、溶剂等小分子在更新表面溢出并被外部负压系统带走,完成增粘反应。聚酰胺(PA6)液相增粘反应技能耗显著降低,产品质量稳定,产品综合竞争力显著提高。

单向CF/PA6复合材料性能劣化及老化寿命预测

利用热压成型工艺制备出碳纤维(CF)/尼龙6(PA6)复合材料单向板,并将复合材料试样置于蒸馏水热水浴中,分别在25,60,80℃下进行不同时间的湿热老化,再对湿热老化后复合材料试样进行吸湿测试、三点弯曲测试、微观形貌表征,探究复合材料的吸湿规律、力学性能劣化规律和微观形貌变化,并对复合材料的长期寿命进行预测。结果发现,复合材料在25,60℃下的吸湿行为基本符合Fick扩散定律,而80℃下在老化最后阶段出现了背离Fick扩散定律现象。复合材料的弯曲强度随老化温度、老化时间的增加呈下降趋势,分别在25,60,80℃下老化120 d后,试样弯曲强度分别下降了22.78%,25.0%,26.25%。但是老化温度、老化时间对弯曲弹性模量无显著影响,且CF与PA6树脂之间的界面黏合性能随着温度、时间的增加逐渐变差。以绍兴2021年平均温度作为服役温度,基于加速老化测试模型和阿伦尼乌斯理论建立了CF/PA6复合材料在服役环境下剩余弯曲强度的预测模型,可预测到1 400 d后,CF/PA6复合材料的弯曲强度保留率在64.8%左右。

基于二苯甲酮季铵盐化合物改善PA6的抗紫外性能

以2,4-二羟基-二苯甲酮、二甲氨基氯乙烷盐酸盐和溴代烷为原料,采用二步法制备了二苯甲酮季铵盐化合物(BP-Qas)。将BP-Qas引入聚己内酰胺(PA6)中,以溶液流延方式制备抗紫外PA6薄膜。其紫外光谱结果表明,当BP-Qas质量分数为1.5%时,抗紫外膜在200~350 nm实现了对紫外光线的零透过、零反射。同时,采用BP-Qas对PA6织物进行后整理,当pH=4、BP-Qas质量分数为3%时,PA6织物具有良好的抗紫外效果,其紫外线防护系数(UPF)达到50+。

PA6对LDPE/LLDPE薄膜性能影响的研究

研究了不同含量的PA6(聚酰胺6)对LDPE(低密度聚乙烯)/LLDPE(线性低密度聚乙烯)复合膜性能的影响。通过紫外-可见光-近红外吸收光谱、DSC(差示扫描量热法)熔融曲线、DSC结晶曲线和力学性能测试,系统分析了PA6含量对复合膜光学性能、热性能及力学性能的影响。结果表明,随着PA6含量的增加,LDPE/LLDPE/PA6膜的紫外吸收能力增强、透光率下降;复合材料硬度、弯曲强度和弯曲模量升高,拉伸强度增加,断裂伸长率下降。

具有光致变色功能的PA6纳微米纤维的制备与性能

为制备具有光致变色功能的纳微米纤维,以萘并吡喃(NA)为变色单元,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为聚合物基质单体,以二氧化硅(SiO_(2))为包覆层,制备了光致变色纳微米微球PMMA/NA@SiO_(2),然后将PMMA/NA@SiO_(2)纳微米微球引入到尼龙6的静电纺丝溶液中,通过对静电纺丝过程中的各工艺参数的优化,对PA6的基本形貌进行了在线调控,成功制备了直径分布较均匀的PA6纳微米变色纤维。场发射扫描电镜和紫外可见光分光光度计的测试结果表明:PMMA/NA@SiO_(2)的直径范围在100~210 nm之间;在PMMA/NA@SiO_(2)质量分数小于10%时,纤维样品的形貌无明显变化,变色性能随添加的变色材料的增加而增强,所制备的样品变色性能和纤维形貌最好,在紫外光照射后会呈现出较好的变色性能和耐疲劳性;通过紫外灯照射发现,相对于λ=365 nm的紫外光,λ=254 nm的紫外光对该光致变色纳微米纤维的变色性能影响较大。

PA6柴油机涡轮增压器喘振故障分析

1柴油机增压工作方式PA6柴油机采用相继增压方式。在低负荷情况下即“1TC”模式,燃气阀和空气阀关闭,1^(#)涡轮增压器工作,2^(#)涡轮增压器不工作,同时,关闭燃气阀和空气阀来隔离B排涡轮增压器,确保A、B排涡轮增压器的燃气满足1^(#)涡轮增压器工作,以提高柴油机在低负荷情况下空气供给量,提高柴油机的输出转矩,同时也降低排气烟度、温度以及油耗。在高负荷情况下即“2TC”模式,燃气阀和空气阀打开,1^(#)、2^(#)涡轮增压器同时工作,满足柴油机在高负荷情况下的空气供给量。柴油机增压工作方式示意图如图1所示。

高强耐磨纤维用PA6/PA1010复合材料的制备及摩擦磨损性能研究

文章通过熔融共混方法制备高强耐磨纤维用聚酰胺6/聚酰胺1010(PA6/PA1010)复合材料,利用力学性能、摩擦磨损性能等测试,研究了PA6/PA1010复合材料的性能。测试结果表明:PA6和PA1010的质量配比为92∶8时,复合材料的拉伸强度达69.32 MPa,冲击强度为12.324 kJ/m^(2),较PA6材料分别提高3.7%和30%;同时,复合材料的摩擦因数和磨损质量随PA1010添加量的增加而下降,分别达43.8%和46.4%。因此,PA1010的适量添加对熔融共混方法制备的PA6/PA1010复合材料具有增韧和提升摩擦磨损性能的作用。

玻纤增强PA66和PA6共混红磷阻燃材料熔点偏移研究

玻纤增强PA66和PA6共混红磷阻燃体系经过双螺杆挤出造粒得到的塑料粒子,在客户端注塑的制件进行差示扫描量热(DSC)测试出现了熔点偏移现象,分别是205℃和246℃。针对出现的问题进行了相关研究,结果表明:PA66与PA6共混其结晶状态互有影响,熔点会产生偏移甚至出现单一熔点;温度和停留时间对共混阻燃材料影响明显,会产生不同程度降解和结晶状态的改变,导致熔点偏移甚至出现单一熔点;高黏度的PA6以及合理的工艺参数对材料的熔点控制具有重要意义;采用此材料注塑的制件,不同结构和不同位置熔点有明显差异。

拉伸对PA6/PET/AX8900薄膜直线易撕裂性能的影响

以PA6为基体,引入PET相,制备五种不同配比的PA6/PET/AX8900复合材料薄膜和双向拉伸薄膜,采用SEM、DMA、DSC等研究了双向拉伸前后PA6/PET/AX8900复合材料薄膜的微观形貌、热力学和结晶行为,探讨了复合材料薄膜的直线撕裂性能、力学性能、阻隔性能和光学性能,同时研究相容剂EAG(AX8900)对PA6与PET相容性的影响。研究结果表明,添加3%AX8900对PA6/PET复合材料薄膜有明显的增容效果,PET在PA6基体中分散良好;当PET添加量从0%增加到35%时,PA6/PET/AX8900复合材料薄膜熔点降低,与此同时,由于PET中刚性苯环的存在,结晶温度从187.01℃下降到183.47℃。力学性能测试显示,当PET添加量为25%时,PA6/PET/AX8900薄膜拉伸强度相较于纯PA6膜提升25%,断裂伸长率基本不变。当拉伸比为3×1时,PET添加量为25%的PA6/PET/AX8900双向拉伸薄膜的拉伸强度较纯PA6提高了88%。直线易撕裂测试结果表明,当PET添加量从0%增加到25%时,复合材料薄膜的撕裂偏差从100%降低到46%。PET添加量为25%的PA6/PET/AX8900复合材料薄膜经过双向拉伸后,撕裂偏差相较于未拉伸前的PA6/PET/AX8900复合材料薄膜显著降低,当拉伸比为3×1时,PA6/PET/AX8900共混膜的撕裂偏差为3.2%;此外,当PET的添加量为25%时,PA6/PET/AX8900复合材料薄膜的阻隔性能和雾度都得到改善。

反应挤出制备CDP/PA6共混物:相容性改善及其机理研究

针对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚酰胺6(PA6)共混后相容性差的问题,提出了以苯磺酸盐改性PET(CDP)和PA6为原料,在双螺杆挤出机中制备CDP/PA6共混物。结果表明,所得到的共混物分散相尺寸小、形状不规则,两相相容性远好于PET/PA6共混物。相容性改善机理为:CDP链中引入的苯磺酸基团是酯-酰胺交换反应的有效催化剂,其与PA6的酰胺键一步反应,快速生成聚酯/聚酰胺接枝共聚物,在短短几分钟内大大提高了聚酯与聚酰胺的相容性。当CDP/PA6共混物中CDP与PA6的质量分数相近时,聚酯与聚酰胺互相渗透程度大大提高,并形成双连续相。

玻纤/碳纤间隔纱织物基CB/PA6复合材料的电磁屏蔽性能

为降低碳纤维间隔纱织物(CSF)基复合材料对电磁波的反射率,减少二次污染,采用炭黑(CB)/聚酰胺6(PA6)多孔材料分别与CSF和玻纤/碳纤间隔纱织物(G/C-SF)复合制备了4种CB/PA6/SF复合材料。探讨了CB含量、间隔纱织物种类对CB/PA6/SF复合材料的性能影响。借助超景深显微镜、扫描电镜、矢量网络分析仪、万能强力机、模拟日光氙灯光源系统、红外热成像仪对CB/PA6/SF复合材料的形貌结构、电磁屏蔽性能、介电性能、平面压缩性能以及隔热性能进行表征和分析。结果表明:这4种CB/PA6/SF复合材料在X波段(8.2 GHz~12.4 GHz)的平均总电磁屏蔽效能(EMI SET)的范围为40.2 dB~42.5 dB。由于CB含量的提升和玻纤的引入,CB/PA6/SF复合材料的吸收率(A)获得提高。CB/PA6/SF复合材料内部存在多尺度异质界面,进而可引发界面极化产生多种介电极化弛豫机制,增加其对电磁波的介电损耗。当CB含量由20 wt%提高至30 wt%时,其相应CB/PA6/SF复合材料的压缩性能均得到提升。此外,CB/PA6/SF复合材料隔热性能良好,在温控加热板上经过60℃、600 s恒温加热其上表面温度可保持在38.30℃~40.82℃。

无卤阻燃增强PA66/PA6合金的性能研究

基于二乙基次膦酸铝和亚磷酸铝复配阻燃体系,研究了不同PA66和PA6比例时,阻燃增强PA66/PA6合金的力学性能、阻燃性能、电学性能、耐热性能以及湿热老化后的性能变化。随着合金中PA6比例的提高,材料的力学强度有略微下降,韧性相关指标略微提升,热变形温度和阻燃性能有所衰减。85℃/85RH%长期湿热老化试验结果显示,随合金中PA6比例的提高,材料吸水率逐渐增加,湿态下保持的拉伸强度更低,韧性更高,湿热老化后合金材料均未出现阻燃剂析出现象。无卤阻燃增强PA66/PA6合金的拉伸强度和绝缘电阻均随着温度升高而降低,PA6比例越高,合金材料的拉伸强度和绝缘电阻降低程度越明显。

利用废PET饮料瓶制备PA6/rPET合金的研究

以回收废PET饮料瓶粉碎料(rPET)为填料,采用熔融共混法制备了聚酰胺6/rPET(PA6/rPET)合金,通过力学性能测试和扫描电镜分析(SEM)等方法,研究了共混物的力学性能和冲击断面形貌,并对合金材料调湿处理前后的力学性能进行了比较。结果表明:rPET含量对合金材料的力学性能具有较大影响,材料的拉伸强度、冲击强度均随rPET含量的增加呈降低趋势,而弯曲强度先增大后减小;相容剂PP-g-MAH能够有效地增加PA6与rPET界面结合能力,从而明显改善合金材料的韧性,其最佳用量为12%;调湿处理能有效地提升合金材料的冲击强度,但高温调湿对合金的拉伸强度和弯曲强度影响较大,常温调湿处理效果好于高温调湿处理;当rPET含量为40%,PP-g-MAH用量为12%时,经常温调湿处理后合金的综合力学性能最佳。

PA6/PA66共聚酰胺纤维的制备及结构性能研究

为提高聚己内酰胺(PA6)纤维的结强比和勾结韧性,采用PA6/聚己二酰己二胺(PA66)共聚酰胺切片进行熔融纺丝,制备PA66质量分数分别是10%和20%的PA6/PA66共聚酰胺纤维,测试并分析不同牵伸倍数的PA6及PA6/PA66共聚酰胺纤维的物理性能(包括结晶度、取向度、线密度和回潮率)和拉伸性能(包括直接拉伸法、单勾结法和双勾结法)。结果显示:PA66共聚单体的引入使得PA6/PA66分子链规整性降低,纤维的结晶度、取向度、断裂强度均有所下降,回潮率略有上升,结强比和断裂伸长率保持率较PA6纤维的大幅度提高。PA6/PA66共聚酰胺纤维非常适合用于勾结类织物。

纳米HA/PA6复合材料的体外生物活性

研究了PA6和纳米HA/PA6复合材料在模拟体液(SBF)中的行为变化,用IR,XRD,SEM和EDS等手段对材料的表面变化进行了分析,讨论了PA6和纳米HA/PA6复合材料的稳定性、亲水性和生物活性。结果表明:在SBF中PA6的吸水率大概在6%左右,纳米HA/PA6复合材料的吸水率有少量下降,PA6和纳米HA/PA6复合材料出现一定的溶解和降解。在SBF中,PA6表面形成Ca,P化合物中的Ca/P比例为1.12,与HA的理论值1.67有一定的差别;HA/PA6复合材料在其表面形成了HA沉积物和碳酸取代的磷灰石沉积物,Ca/P逐步变化为1.67,表现出较好的生物活性。复合材料表面沉积的HA和原来合成的HA具有相近的结晶形貌,该复合材料可作为优良的骨修复填充材料和组织工程支架材料。

PA6/PE基体-微纤型纤维溶解抽出过程的研究

对浸胶的 PA6/PE(60 /4 0 )共混纤维无纺布试样用二甲苯进行溶解抽出 ,计算其 PE的溶出率(抽出率 ) ,探索渗透剂氨基硅烷对溶解过程的影响。结果表明 :溶解抽出的温度高于 70℃ ,并且温度越高 ,溶解时间越长 ,PE的抽出率越大 ,最佳溶解温度为 85～ 90℃ ,溶解时间为 60～ 90 min;溶解过程中在二甲苯中加入适量浓度的氨基硅烷对 PE的溶解抽出有一定的促进作用 ,还可以使无纺布更加柔软 ,手感更好。

PTFE/PA6和PTFE/PA66共混物的吸水性及流变行为

通过浸水实验、缺口冲击断裂实验和动态流变测试,考察了PTFE含量对PTFE/PA6和PTFE/PA66共混物的吸水率、冲击断裂强度及熔体黏度的影响以及熔体黏度随温度和频率的变化规律。结果表明,PTFE/PA6和PTFE/PA66共混物的吸水率均随着PTFE含量的增加而减小,即PTFE的加入抑制了共混物的吸水性。两种共混物的冲击强度比纯PA明显降低,但是吸收水对两种共混物冲击强度的影响不显著。随着PTFE含量的增加,共混物熔体的黏度先减小后增加,说明适量的PTFE可以改善共混物的成型加工特性。共混物熔体的黏度随加载频率的增大而降低,符合假塑性流体流动规律。有趣的是,对于PTFE/PA6共混物的黏度随着温度的升高而减小,而PTFE/PA66共混物黏度随着温度升高近似成指数规律增大。

高流动性PA6在GF增强PA66体系中的应用

以尼龙(PA)66和高流动性PA6为基体树脂,采用熔融共混方法制备了PA66/高流动性PA6/GF复合材料,考察了高流动性PA6用量对复合材料的结晶熔融行为、热变形温度(HDT)、熔体流动速率(MFR)、表面性能和力学性能的影响。结果表明,在GF质量分数为40%的情况下,当高流动性PA6用量不高于基体树脂总质量的20%时,复合材料表现出PA66的结晶熔融行为特征,HDT随高流动性PA6用量的增加略有下降;随高流动性PA6用量增加,复合材料的MFR显著提升;当高流动性PA6用量达到基体树脂总质量的20%时,复合材料制品表面浮纤问题得到解决,此时复合材料的拉伸和弯曲强度与未加高流动性PA6时相当,简支梁和悬臂梁缺口冲击强度则分别提高了17.6%和16.4%,MFR为18.3 g/10 min,较未加高流动性PA6时提升1倍,具有最佳的综合性能。

抗紫外线PA6母粒及纤维的研制与开发

文章详细探讨了抗紫外PA6母粒纤维的制备过程、生产流程和工艺条件,结果表明:通过高低混将功能性粉体包覆在PA6切片上,然后经双螺杆挤出造粒后的功能母粒其功能性更为持久和显著,而且纺丝过程中分散均匀性比较好,不容易出现飘丝、断丝等现象。母粒制备中,分散剂的选择和使用对于纺丝是否成功是关键因素,所纺的抗紫外PA6纤维制成织物穿在人体身上可以有效防止或减弱紫外线对人体的伤害,而且织物能够在持续洗涤的状态下,仍然保持良好的远红外功能。

PA6/PTFE和PA66/PTFE的力学性能和熔融行为的实验研究

研究了PA6/PTFE和PA66/PTFE共混物的熔融过程的热学性能、动态力学性能和吸水前后的静态力学性能.结果表明:吸收水和PTFE对共混物静态拉伸性能和弯曲性能的影响不同.共混物弯曲性能受PTFE含量的影响不显著,受吸收水的影响较大;而共混物的拉伸性能受吸收水的影响较小,但PTFE的加入使共混物的断裂伸长率比纯PA的断裂伸长率严重降低.PA6/PTFE共混物的熔融温度随PTFE含量的增加而升高,熔融热却随PTFE含量的增加而降低.