玻璃纤维增强PA

玻璃纤维增强 PA在 PA 加入 30% 的玻璃纤维， PA 的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能 有明显提高，耐疲劳尼龙强度是未增强的 2.5 倍。玻璃纤维增强 PA 的成型工艺与未增强时大致相同，但因 流动较增强前差，所以注射压力和注射速度要适当提高，机筒温度提高10-40C。 由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向，引起力学性能和收缩率在取向方向上增 强，导致制品变形翘曲，因此，模具设计时，浇口的位置、形状要合理，工艺上可 以提高模具的温度，制品取出后放入热水中让其缓慢冷却。另外，加入玻纤的比例 越大，其对注塑机的塑化元件的磨损越大，最好是采用双金属螺杆、机筒。阻燃 PA由于在PA中加入了阻燃剂，大部分阻燃剂在高温下易分解，释放出酸性物质，对 金属具有腐蚀作用，因此，塑化元件（螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈、法兰等） 需镀硬铬处理。工艺方面，尽量控制机筒温度不能过高，注射速度不能太快，以避 免因胶料温度过高而分解引起制品变色和力学性能下降。透明 PA 具有良好的拉伸强度、耐冲击强度、刚性、耐磨性、耐化学性、表面硬度等性能， 透光率高，与光学玻璃相近，加工温度为300-315 C,成型加工时，需严格控制 机筒温度，熔体温度太高会因降解而导致制品变色，温度太低会因塑化不良而影响 制品的透明度。模具温度尽量取低些，模具温度高会因结晶而使制品的透明度降低。耐候 PA在PA中加入了碳黑等吸收紫外线的助剂，这些对PA的自润滑性和对金属的磨损 大大增强，成型加工时会影响下料和磨损机件。因此，需要采用进料能力强及耐磨 性高的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈组合。聚酰胺分子链上的重复结构 单无是酰胺基的一类聚合物。概括起来，主要在以下几方面进行改性。 改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性。 提高尼龙的阻燃性，以适应电子、电气、通讯等行业的要求。 提高尼龙的机械强度，以达到金属材料的强度，取代金属 提高尼龙的抗低温性能，增强其对耐环境应变的能力。 提高尼龙的耐磨性，以适应耐磨要求高的场合。 提高尼龙的抗静电性，以适应矿山及其机械应用的要求。 提咼尼龙的耐热性，以适应如汽车发动机等耐咼温条件的领域。 降低尼龙的成本，提高产品竞争力。总之，通过上述改进，实现尼龙复合材料的高性能化与功能化，进而促进相关行业 产品向高性能、高尼龙聚酰胺(PA,俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实 现工业化。 20世纪 50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制 品轻量化、降低成本的要求。聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基，用作塑料时称 尼龙，用作合成纤维时我们称为锦纶，聚酰胺可由二元胺和二元酸制取，也可以用3 -氨基酸或环内酰胺来合成。根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不 同，可制得多种不同的聚酰胺，目前聚酰胺品种多达几十种，其中以聚酰胺-6、聚 酰胺-66和聚酰胺-610 的应用最广泛。聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的链节结构分别为NH(CH2)5CO、 NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO和N H(CH2)6NHCO(CH2)8CO。聚酰胺-6 和聚酰胺- 66主要用于纺制合成纤维，称为锦纶-6和锦纶-66。尼龙-610则是一种力学性能优 良的热塑性工程塑料。PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自 润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料 填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。 PA 的品种繁多，有 PA6、 PA66、 PAll PA12、PA46、PA610、PA612、PA1010等，以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T 和特种尼龙等很多新品种。 尼龙-6塑料制品可采用金属钠、氢氧化钠等为主催化 剂，N-乙酰基己内酰胺为助催化剂，使6 -己内酰胺直接在模型中通过负离子开环 聚合而制得，称为浇注尼龙。用这种方法便于制造大型塑料制件。主要用于合成纤维 聚酰胺主要用于合成纤维，其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维，比棉花耐 磨性高10倍，比羊毛高20倍，在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维，可大大提高 其耐磨性；当拉伸至 3-6%时，弹性回复率可达100%；能经受上万次折挠而不断裂。 聚酰胺纤维的强度比棉花高1-2倍、比羊毛高4-5倍，是粘胶纤维的3倍。但聚酰 胺纤维的耐热性和耐光性较差，保持性也不佳，做成的衣服不如涤纶挺括。另外， 用于衣着的锦纶-66和锦纶-6都存在吸湿性和染色性差的缺点，为此开发了聚酰胺 纤维的新品种锦纶-3和锦纶-4的新型聚酰胺纤维，具有质轻、防皱性优良、 透气性好以及良好的耐久性、染色性和热定型等特点，因此被认为是很有发展前途的。代替铜等金属 由于聚酰胺具有无毒、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性，因此广 泛应用于代替铜等金属在机械、化工、仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵叶 及其他零件。聚酰胺熔融纺成丝后有很高的强度，主要做合成纤维并可作为医用缝 线。用于各种医疗及针织品 在民用上，可以混纺或纯纺成各种医疗及针织品。锦纶长丝多用于针织及丝绸工业， 如织单丝袜、弹力丝袜等各种耐磨解释的锦纶袜，锦纶纱巾，蚊帐，锦纶花边，弹 力锦纶外衣，各种锦纶绸或交织的丝绸品。锦纶短纤维大都用来与羊毛或其它化学 纤维的毛型产品混纺，制成各种耐磨经穿的衣料。在工业上锦纶大量用来制造帘子线、工业用布、缆绳、传送带、帐篷、渔网等。在 国防上主要用作降落伞及其他军用织物。发展趋势改性PA产品的最新发展前面提到，玻璃纤维增强PA在20世纪50年代就有研究，但形成产业化是20世 纪70年代，自1976年美国杜邦公司开发出超韧PA66后，各国大公司纷纷开发新 的改性PA产品，美国、西欧、日本、荷兰、意大利等大力开发增强PA、阻燃PA、 填充PA,大量的改性PA投放市场。20世纪80年代，相容剂技术开发成功，推动了 PA合金的发展，世界各国相继开 发出 PA/PE、 PA/PP、 PA/ABS、 PA/PC、 PA/PBT、 PA/PET、 PA/PPO、 PA/PPS、 PA/I. CP（液晶高分子）、PA/PA等上千种合金，广泛用于汽车、机车、电子、电气 械、纺织、体育用品、办公用品、家电部件等行业。20世纪90年代，改性尼龙新品种不断增加，这个时期改性尼龙走向商品化，形成 了新的产业，并得到了迅速发展， 20世纪90年代末，世界尼龙合金产量达110万 吨/年。在产品开发方面，主要以高性能尼龙PPO/PA6，PPS/PA66、增韧尼龙、纳米尼龙、 无卤阻燃尼龙为主导方向；在应用方面，汽车部件、电器部件开发取得了重大进展， 如汽车进气歧管用高流动改性尼龙已经商品化，这种结构复杂的部件的塑料化，除 在应用方面具有重大意义外，更重要的是延长了部件的寿命，促进了工程塑料加工 技术的发展。改性尼龙发展的趋势 尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它改性后实 现高性能化，其次是汽车、电器、通讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要 求越来越强烈，相关产业的飞速发展，促进了工程塑料高性能化的进程，改性尼龙 未来发展趋势如下。 高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大，新的增强材料如无机晶须增强、碳纤 维增强PA将成为重要的品种，主要是用于汽车发动机部件，机械部件以及航空设 备部件。 尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流。尼龙合金化是实现尼龙高性能的重 要途径，也是制造尼龙尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段。通过掺混其他高聚物，来改善尼龙的吸水 性，提高制品的尺寸稳定性，以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从而，适用车种不 同要求的用途。 纳米尼龙的制造技术与应用将得到迅速发展。纳米尼龙的优点在于其热性能、力 学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高，而制造成本与普通尼龙相当。因而，具有很 大的竞争力。 用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日俱增，绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的 重视。 抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电子设备、矿山机械、纺织机械的首选材 料。 加工助剂的研究与应用，将推动改性尼龙的功能化、高性能化的进程。 综合技术的应用，产品的精细化是推动其产业发展的动力。聚酰胺纤维是大分子链上具有C9-NH基团一类纤维的总称。常用的为脂肪族聚酯 胺夕主要品种有聚酰胺6和'聚酰胺66,我国商品名称为锦纶6和锦纶66。 锦纶纤维以长丝为主，少量的短纤维主要用于和棉，毛或其它化纤混纺。锦纶长丝 大量用于变形加工制造弹 力丝，作为机织或针织原料。锦纶纤维一般采用熔体法 纺丝。锦纶6和锦纶66纤维的强度为45.3cN/dtex，高强涤纶可达7.9cN/dtex以 上，伸长率18%45%,在10%伸长时的弹性回复率在90%以上。据测定，锦纶 纤维的耐磨为棉纤维的 20倍、羊毛的 20倍、粘胶的 50倍。耐疲劳性能居各种纤 维之首。在民用上大量用于加工袜子和其他混纺制品，提高织物的耐磨牢度，但锦 纶纤维模量低，抗摺皱性能不及涤纶，限制了锦纶在衣着领域的应用。锦纶帘子线 的寿命比粘胶大 3 倍，冲击吸收能大，因此轮胎能在坏的路面上行驶，但由于锦纶 帘子线伸长大，汽车停止时，轮胎变形产生平点，起动初期汽车跳动厉害。因此只 能用于货车的轮胎，不宜作客车的轮胎帘子线之用。锦纶纤维表面平整，不加油剂的纤维摩擦系数很高，锦纶油剂贮存日久易失效，纺 织加工时还需要重新添加油剂。锦纶纤维的吸湿比涤纶高，锦纶 6与锦纶 66在标准条件下的回潮率为 4.5%，在合 纤中仅次于维纶。染色性能好，可用酸性染料，分散性染料及其他染料染色。改性尼龙的概念和分类改性尼龙是工程塑料中的一类，是以尼龙原料为基料在加以改变其物理性质而形成 的颗粒状产品。此类产品产出是依据一些生产厂家所需求的不同而进行改性制作的改性尼龙大致包括：增强尼龙，增韧尼龙，耐磨尼龙，无卤阻燃尼龙，导电尼龙， 阻燃尼龙等等。1、热性质：玻璃转移温度(Tg)及熔点(Tm)；热变形温度(HDT)高；长期使用温度 高(UL-746B)；使用温度范围大；热膨胀系数小。2、机械性质：高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。3、其它：耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。此类产品产 出是依据一些生产厂家所需求的不同而进行改性制作的，改性尼龙大致包括：增强 尼龙，增韧尼龙，耐磨尼龙，无卤阻燃尼龙，导电尼龙，阻燃尼龙等等。改性尼龙 具有很多的特性，因此，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。尼龙历史美国杜邦公司 人们对尼龙并不陌生，在日常生活中尼龙制品比比皆是，但是知道它历史的人就很 少了。尼龙是世界上首先研制出的一种合成纤维。二十世纪初，企业界搞基础科学研究还被认为是一种不可思议的事情。 1926年美 国最大的工业公司