基于正交实验的增韧尼龙6注塑工艺优化

以尼龙6、聚乙烯、相容剂和抗氧剂为原料,在同向双螺杆挤出机中制备了增韧尼龙材料,采用注塑成型设备制备了拉伸和冲击样条。基于L_9(3~4)正交实验设计,研究了注塑温度、注射速度、注射时间和冷却时间这4个因素对增韧尼龙样条拉伸强度、拉伸屈服强度、断裂伸长率、室温和-40℃冲击强度的影响,经测试发现,制备的增韧尼龙材料具有优良的冲击强度,室温和-40℃冲击强度分别在95和16 kJ/m^2以上,拉伸强度大于46 MPa,每个考察因素对性能的影响强弱不同,采取低的注射速度和高的注射温度有利于提高增韧尼龙样条的性能,这是由于在这种条件下材料内部的均一性好,而且缺陷也较少。

挤出过程对增韧尼龙6力学性能的影响

对尼龙(PA)6进行增韧可以改善其低温下的冲击强度,扩展PA6材料的应用领域。以PA6、聚烯烃增韧剂、抗氧剂为原料,在同向双螺杆挤出机中制备了增韧PA6材料,考察了一次挤出与二次挤出对增韧PA6材料力学性能的影响。结果发现,挤出过程对增韧PA6的拉伸强度、断裂伸长率、拉伸断裂强度以及室温冲击强度影响显著,二次挤出过程得到的增韧PA6材料的性能下降,这与PA6在二次挤出过程中发生了更严重的氧化降解有关,但是对拉伸屈服强度和–40℃冲击强度影响不显著,说明这些性能对挤出过程以及氧化降解缺陷不敏感。

尼龙6/尼龙66比例对合金力学性能的影响

将尼龙6、尼龙66、增韧剂、抗氧剂1010作为原料,在同向双螺杆挤出机中,制备了增韧尼龙6/尼龙66复合材料,分析了不同尼龙6/尼龙66比例对增韧合金力学性能的影响。研究表明,随着尼龙66在尼龙6中比例不断提高,增韧尼龙6/尼龙66合金力学性能呈先增加后降低的趋势。当尼龙66在合金中的比例为25%时,复合材料拉伸强度、拉伸屈服强度、室温冲击强度、-40℃时冲击强度最高,分别为50.87 MPa、50.87 MPa.132.00 kJ/m^2和27.99 kJ/m^2;当尼龙66在合金中的比例为50%-75%时,复合材料断裂伸长率最高,为249.52%。尼龙66比例为25%的复合材料拉伸强度与冲击性能实现了较好的平衡,这是由于,在该比例下,增韧剂分散粒径约为0.5μm,而在其它比例下,分散相粒径在1μm以上。