增强增韧尼龙66的结构及性能研究.doc

增强增韧尼龙66的结构及性能研究 中国石油辽阳石油化纤公司技术中心 王静江 摘要：本文重点介绍了增强增韧尼龙66的研制。采用双螺杆挤出加工工艺，通 过添加不同组份对增强增韧尼龙66材料综合性能的影响进行实验研究，比较了尼龙 品种、增韧剂、玻璃纤维及助剂对内饰件材料的改性效果，并分析了生产工艺对材料 性能的影响，据此确定了材料的最佳工艺参数和配方，并成功应用在出口汽车座椅滑 块制品上。 关键词：尼龙；玻璃纤维；增韧剂；结构；性能 当前，世界汽车材料技术发展的主要方向是轻量化和环保化。以塑料代替金属， 不仅能减轻车重，降低燃油消耗和碳氢化合物排放，还可提高动力性，适应恶劣环境， 增加安全性，而且由于塑料可回收，从而节省了制造过程中的资源消耗，最终使汽车 在安全和成本两方面获得更多的突破。 聚酰胺(PA，俗称尼龙)，包括以尼龙66和尼龙6为主的一类主链上含有酰胺基 团的高分子化合物，是最重要的通用工程塑料，在汽车业一直有相当的应用市场。汽 车上零部件要求能耐高低温、耐油、耐化学药品、耐候和一定的机械性能，达到节能 降耗、提高车速、改进外观和舒适性、降低成本等众多目标。普通单牌号尼龙虽具有 良好的强度和刚性，但冲击强度还各有不同，且熔融范围较窄，熔体强度对温度敏感， 以30％玻纤增强尼龙66为例，其熔融指数(肝I)为lO-259／lOmin，波动较大，给注 塑制件的工艺调整带来不便。随着国内汽车业的不断发展和成熟，对车用材料提出了 更高要求的同时，成本控制也近乎苛刻，通过合金工艺生产的尼龙合金复合材料，可 以很好地解决上述问题，满足汽车用材料的要求。以汽车座椅滑块为例，要求材料具 有高强度、高刚性，良好的尺寸稳定性，并具备适当的韧性和良好的加工性。本项目 组采用共混合金工艺，经过反复试验，取得了良好的效果，材料性能满足使用要求。 一、实验 l、主要原辅材料  墓翼塞里塾堕 ±堕!壁壅!鍪塾壁生些竺垫查墨壹堡垒堡 序号 原辅材料品种 牌号 生产厂家 l 尼龙66 中粘EPR27 平顶山神马集团 2 尼龙66 高粘EPR32 平顶山神马集团 3 尼龙6 高粘32 岳阳石化 4 尼龙6 中粘26-28 岳阳石化／石家庄化纤 5 接枝聚丙烯 KTJ-1A 沈阳科通 6 接枝聚乙烯 KT一5A 大连工大 7 接枝POE KTR一3C 沈阳科通 8 接枝POE 长春应化所 9 接枝POE 9805 上海日之升 i0 接枝EPDM 9802 上海日之升 12 接枝EPDM 南京驰鸿 13 玻璃纤维 988(长) 浙江巨石 14 抗氧剂 i010 瑞士汽巴／吉林大河东 15 光亮润滑剂 TAF 苏州国光 注：以上为研发所用主要原辅材料，其他助剂未列入。 2、主要研发设备 序号 设备名称 型号 生产厂家 1 双螺杆挤出机 SHJ58一II 南京信立 2 注塑机 CWI一120D 上海纪威 3 万能试验机 CMT5204 深圳新三思 4 冲击试验机 XJlJ～5．5 承德金建 5 热变形温度检测仪 XRW～300 承德金建 6 熔融指数仪 SRZ-400C 长春智能 7 尺寸变化测定仪 XCB-150 承德金建 3、工艺流程和条件： 工艺流程：原料混合——挤出造粒——注塑打样——检测分析 工艺条件：挤出温度230—260℃；螺杆转速200-300转／mim 注塑温度：230--260℃ 4、检测方法(均为国家标准) 悬臂梁冲击强度：按GB／T1843—96测试； 熔体流动速率：按GB3682—83测试； 拉伸性能：按GB／T1040-92测试；  塞翼塞里塾堕 主蜜!鳖壅!鍪塾壁生些壁垫查鱼壹堡堡堡 弯曲性能：按GB／T934卜2000测试5 注射成型收缩率：按GB／T15585—1995测试； 热变形温度：按GBl634-79测试。 二、结果与讨论一、 ：口木-叫pJ’匕 1、尼龙合金基体树脂品种的选定 根据尼龙合金汽车专用料(座椅滑块)的性能指标要求，各种尼龙自身的性能对 该材料性能指标的影响是最根本的。 尼龙，即聚酰胺，是包括以尼龙66和尼龙6为主的一类主链上含有酰胺基团 (-HNCO一)的高分子化合物。尼龙的共同特点是强度较高、耐磨、自润滑、耐热、无 毒、易成型等，但不同种类的尼龙由于分子链的结构和方向性、氢键的排列形式、结 晶度等的不同，显示出不同的性能。例如，尼龙6(聚己内酰胺)与尼龙66(聚己二 酰己二胺)相比，前者熔点、强度略低于后者，而熔体流动速率(体现材料的流动性) 远小于后者，但冲击强度(体现材料的韧性)却高于后者。(详见下表)。因此，在尼 龙合金汽车专用料(座椅滑块)的研发过程中，我们综合了这两种尼龙的优点，以尼 龙66为主，加入一定量的尼龙