基于SLS技术的尼龙粉末材料烧结工艺探析

SLS技术在探索尼龙粉末(PA)材料的烧结工艺中,以便获得高质量的产品。使用尼龙粉末(PA)材料进行选择性激光烧结 (SLS) 成型试验,以成型件的密度和表面形貌等级作为衡量指标,用正交试验法分析研究激光功率、激光扫描速度、铺粉厚度及预热温度对工艺成形质量的影响,确定了尼龙粉料(PA)选择性激光烧结的最优工艺参数组合,其研究方法和试验结论为高分子粉料SLS成型工艺提供了一定的参考价值。

玻璃纤维改性尼龙复合材料现状

玻璃纤维(GF)改性尼龙(PA)复合材料是一种高性能工程塑料,其应用范围十分广泛。对影响PA/GF复合材料性能的重要因素进行综述。阐述了GF与PA基体界面作用力、GF的直径、挤出机螺杆组合及GF与其他无机填料的协同作用对PA/GF复合材料性能的影响规律。结果表明,对GF进行有机化改性或在PA基体中添加其他改性剂能显著提升PA和GF界面作用力,从而提高PA/GF复合材料的力学性能。GF的直径越小,PA/GF复合材料的力学性能越好。螺杆组合对PA/GF复合材料中GF的长度和分散性具有重要影响,联合使用齿形盘、反向齿形盘与啮合块,制备的PA/GF复合材料性能更好。与单独采用GF改性的PA复合材料相比,当其他无机填料与GF协同使用时,PA/GF复合材料的力学性能较好。最后,对未来GF改性PA复合材料的研究方向进行了展望。

Al_2O_3粒径与形貌对尼龙复合材料导热性能影响研究

以尼龙(PA)为基体、三氧化二铝(Al2O3)为导热填料经熔融共混、模压成型后制得尼龙导热复合材料。通过扫描电子显微镜、导热分析仪对复合材料微观形貌、导热性能进行表征。结果表明,Al2O3在尼龙基体中具有良好的分散性;Al2O3填料含量、粒径和形貌都对复合材料导热率有影响,当粒径为5μm的片状Al2O3的填充量达到50%(质量分数)时,其导热率可达0.838 W/(m·K);不同形貌的Al2O3填料复配使用可以有效构建导热通路、提高复合材料热扩散系数,但会降低材料热容、使复合材料导热系数减小。

熔融共混制备尼龙6/纳米SiO_2复合材料与性能研究

通过熔融共混将表面经硅烷偶联剂改性处理的纳米SiO2与尼龙6(PA6)切片共混,以双螺杆挤出机制备了纳米SiO2增强尼龙6复合材料,其中,纳米SiO2的质量分数为2.5%;借助差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)、数控毛细管流变仪等仪器研究了其热学性能与流变性能.结果表明:经硅烷偶联剂表面改性处理的纳米SiO2分散性好,制备的尼龙6/纳米SiO2复合材料热稳定性有所改善、结晶度下降、熔体黏度的切敏性增加.

疏水型PA6／SiO2有机无机杂化材料的制备及性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)和己内酰胺(CPL)为原料,采用原位阴离子开环聚合法,制备了疏水型PA6/SiO2有机无机杂化材料。PA6/SiO2有机无机杂化材料表面外的Si-CH3基团赋予了材料优异的疏水性能。随着硅溶胶含量(SiO2%,质量分数)的提高,接触角θ增大,当SiO2%大于8.5时,接触角θ增大不明显,并最终稳定在130°左右。红外图谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)分析结果显示,硅溶胶的羟基和未完全水解的烷氧基能够与PA6的前驱体发生杂化反应。X射线衍射结果显示,采用本实验方法制备出的PA6和疏水型PA6/SiO2有机无机杂化材均为α晶型,而DSC结果表明,PA6/SiO2有机无机杂化材料的熔点略高于PA6。

聚苯醚与尼龙6共混物的增容改性

以PPE/PA6共混物为基体,进行性能与结构的表征,对比了不同PPE/PA6比例的共混物性能以及添加增容改性树脂、增韧剂的使用效果。结果表明,增容改性树脂可使得PPE树脂粒子变得均匀,在提高共混材料的韧性的同时,改善了材料的拉伸性能;而弹性体虽可以提高PPE与PA6的共混物的冲击性能,但拉伸性能下降;添加5%增容改性树脂有助于改善玻纤增强PPE/PA6材料的力学性能。

硫酸钙晶须增强PA66复合材料的制备及性能

采用共混的方法制备了PA66/CSW复合材料,研究了CSW添加量对PA66/CSW复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明,CSW的加入对PA66/CSW复合材料具有明显的异相成核作用,PA66/CSW复合材料的T_m和X_c得到了不同程度的提高。PA66/CSW复合材料的拉伸强度随着CSW用量的增加先增加后减小,在CSW用量为15%时达到最大值;PA66/CSW复合材料的断裂伸长率随着CSW用量的增加逐渐减小。PA66/CSW复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量随着CSW用量的增加先增加后减小。PA66/CSW复合材料的冲击强度(韧性)随着CSW用量的增加先减小后增加。

增容剂对PP／PA6共混体系结晶行为的影响

研究了在PP/PA6体系中,不同种类增容剂及其含量对PP、PA6的结晶行为的影响,探讨了结构与结晶行为之间的关系。研究结果表明,在PP/PA6体系中,随着增容剂含量的增加,抑制了PA6结晶,PA6出现分级结晶现象,PP的结晶也受到抑制,PA6分散相变小对PP异相成核有促进作用,Tc上升,分散过细,Tc则会下降。在PAM体系中,PP除165℃的熔融峰外,在较低温度出现较小的熔融峰,这是处在界面相的PP-g-PA6共聚物结晶时受限所致。

高性能无捻玻璃纤维粗纱增强尼龙回料的研究

通过浸润剂优化,开发出高性能无捻玻璃纤维粗纱960A。分别挤出共混制成988A和960A增强尼龙回料(PA6/PA66)的GF/PA回料复合材料,采用偏光显微镜、力学性能测试等方法表征复合材料的干态性能。结果表明:960A增强尼龙回料的力学性能比988A更好。

玻纤含量对汽车用玻纤增强尼龙复合材料性能的影响

为了研究玻璃纤维(GF)含量对玻璃纤维增强尼龙66(PA66)复合材料(GF/PA66)的物理机械性能、耐热性、常温和低温状态下的冲击性能的影响,采用同向双螺杆挤出和注塑成型工艺制备了不同含量的GF/PA66复合材料,通过灰分、力学性能测试、热变形温度测试等手段对GF/PA66复合材料进行考察。研究结果表明:在试验范围内,GF/PA66复合材料的物理机械性能随着GF含量的增加改善明显,当GF在复合材料中添加的比例为50%时,相比于纯PA66树脂材料,GF/PA66复合材料的拉伸强度、弯曲模量、弯曲强度和冲击强度性能都提高显著,分别提高了229%,445%,227%和338%;当GF质量含量达到25%时,GF/PA66复合材料的热变形温度高达240℃,相比于纯PA66树脂材料,热变形温度提高了269%。本研究为GF/PA66复合材料作为工程塑料,在汽车发动机进气管、中冷管、罩盖以及汽车转向系统传感器罩盖、底盘系统用壳体等相关零部件领域实现广泛应用,提供了重要的数据支持。

工程塑料在电子设备减重方面的应用

文中主要通过工程塑料的应用实现电子设备减重的目的。首先对电子机箱结构部分各个主要功能进行分析,讨论用工程塑料替换金属材料的可行性。可通过替换承力部件而非导热部件实现工程塑料的应用。然后针对工程塑料普遍不导电的问题,采用金属涂层提高其导电性。选用了几种不同的导电涂料进行实验,测试它们的导电性能及三防性能。最后采用塑料及尼龙材料,使用3D打印技术结合机械加工的方式,替换部分结构件,对某电子机箱进行了减重设计,并对制作的实物进行了力学及电磁兼容实验以验证该方法的有效性。

用原位聚合法制备的PA6/GO纳米复合材料的结构和性能

以己内酰胺(CL)和6-氨基己酸(ACA)为聚合反应单体,用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),再以GO为纳米填料用原位开环聚合法制备了GO改性PA6纳米复合材料(PA6/GO),并对PA6/GO纳米复合材料的结构及性能进行了研究。结果表明,PA6的黏均分子量达到104数量级,但加入过多的GO使PA6的分子量降低。形貌分析表明,GO均匀地分散在PA6基体中,并诱导了PA6基体的晶型由α晶型转变成γ晶型。同时,GO作为异相成核剂促进了PA6/GO复合材料中PA6基体的结晶,提高了PA6/GO复合材料的结晶度。拉伸测试结果表明,随着GO的加入PA6/GO纳米复合材料的拉伸强度先提高后降低,GO加入量为0.4份时拉伸强度达到最大值61.72 MPa,比纯PA6(48.52 MPa)提高了27.21%。导热性能分析表明含1.0份GO的PA6/GO纳米复合材料其50℃和100℃的热导率分别为0.317 W/(m·K)和0.280 W/(m·K),较纯PA6分别提高了33.19%和33.23%。

氧化石墨烯/苯甲酸钠复合成核剂协同改性PA6纳米复合材料的性能

先用水热法合成氧化石墨烯(GO)/苯甲酸钠(Sb)复合成核剂(GO-Sb),然后用熔融共混法制备尼龙6(PA6)/GO-Sb纳米复合材料,研究了分别添加GO和Sb、同时添加GO-Sb对PA6纳米复合材料的形态、力学和热性能的影响。结果表明:GO与Sb之间存在静电相互作用和π-π共轭,Sb的加入能促进PA6中γ晶的形成。GOSb作为异相成核剂均匀分散在PA6中,使PA6纳米复合材料的结晶温度、结晶度和热变形温度提高。PA6-GOSb(100/0.05/0.25)纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度分别比纯PA6提高了69.9%和157.1%。PA6-GO-Sb(100/0.05/0.25)纳米复合材料的拉伸强度、冲击强度和弹性模量分别比PA6-GO-Sb(100/0.3/0)纳米复合材料提高了13.6%、186.4%和52.6%。与纯PA6(k=0.238 W/m·k)相比,PA6-GO-Sb(100/0.3/0)纳米复合材料(k=0.536 W/m·k)的热导率提高了125.2%,PA6-GO-Sb(100/0.05/0.25)纳米复合材料(k=0.854 W/m·k)的热导率提高了258.8%。

木粉/低熔点尼龙6复合材料的非等温结晶动力学

利用LiCl改性尼龙6(PA6),并将其与木粉熔融共混制备了木粉/低熔点PA6复合材料,通过DSC法研究了木粉/低熔点PA6复合材料的非等温结晶动力学行为。结果表明,LiCl降低了PA6的熔点、结晶温度、结晶度和结晶速率,提高了PA6的结晶活化能。木粉是良好的成核剂,能够加快PA6的结晶速率,但却降低了其结晶度。通过Mo法分析木粉/低熔点PA6复合材料的非等温结晶动力学,结果表明,与纯PA6和木粉/PA6复合材料相比,低熔点PA6的F(T)值(表征聚合物结晶快慢参数)最大,LiCl提高了PA6在单位结晶时间内达到一定结晶度时所需的冷却速率,而木粉则与之相反。

KQ(73)-200潜孔钻机提升蜗轮材质改进研究

主要叙述KQ(73)-200型钻机提升减速机在运转中存在的问题及原因分析,提出必需改进蜗轮材质。对几种常用可选材料进行机械性能对比,以及选择MC尼龙(PA-MC)替代ZQAlFe9-4前后钻机运行情况对比,证明非金属材料在矿山重型设备上有广阔的利用空间。

基于可膨胀石墨、二乙基次膦酸铝和三聚氰胺聚磷酸盐的聚酰胺6协同阻燃体系

本研究将可膨胀石墨(EG)、二乙基次磷酸铝(AIP%)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)作为聚酰胺6(PA6)基体的多材料阻燃添加剂。采用锥形量热仪、L0I和UL-94试验对其阻燃性能进行了测试,采用TGA-FTR和TCA-GC/MS对阻燃剂的协同作用进行了分析,并对其效果进行了全面讨论。采用SEM困像对残炭进行了表征。当PA6中含有20wt%EG和5w1%AIP/MPP(3:2)时,阻燃剂表现出良好.的协同作用,其极限氧指数(L0I1)最高,为46%。研究结果表明,由AIP/MPP部分取代EG产生的协同作用可归因于两个方面:(1)在PA6/AlP/MPP混合物的分解初期,主要表现为CO_(2)的释放,而且CO_(2)的释放对升温速率很敏感,升温速率高会增加CO_(2)的产量。(2)AIP/MPP的固体分解产物充当了膨胀石墨之间的“胶水”,提高了机械残渣的稳定性。