新型超高功能尼龙MXD6

主要介绍了日本三菱瓦斯化学公司、东洋纺织公司新开发的高耐热、高机械强度、高阻隔性的超高功能尼龙MXD6(聚乙二酰间苯二甲胺)的性能、生产方法及工业应用,并提出了我国开发建议。     

PB/MXD6共混体系的阻隔性能研究

以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,通过熔融共混制备了聚丁烯(PB)/聚己二酰间苯二甲胺(MXD6)合金,研究了MXD6含量、PP-g-MAH用量及螺杆转速对MXD6/PB共混体系阻隔性能的影响。通过差示扫描量热仪分析和扫描电子显微镜研究了共混合金的结晶性能和层状形貌。结果表明,共混体系中PB/MXD6/PP-gMAH质量份数比为30∶70∶4且螺杆转速为30 r/min时,吸油率最低,阻隔性能最佳;而相容剂PP-g-MAH的最佳用量是4份。MXD6加入量的增大,阻碍了PB的结晶,结晶峰逐渐消失。适当增加MXD6含量,有利于分散相尺寸的增大,形成完善的层状结构。     

PA6/POE/OMMT纳米复合材料的流变行为

使用毛细管流变仪研究了尼龙6/乙烯-辛烯共聚物/有机改性蒙脱土(PA6/POE/OMMT)纳米复合材料的流变行为,并对lgΥω-lgγω、lgηα-lgγω、lgηα-1/T曲线进行了分析.研究结果表明,PA6/POE/OMMT纳米复合材料为假塑性流体,其表观粘度随着剪切应力的增加而降低;OMMT使得PA6/POE纳米...     

MXD6/PA6/EPT共混物力学性能与形态结构研究

以马来酸酐接枝三元乙丙热塑性弹性体(EPT-g-MAH)为反应性增容剂,通过熔融共混方法制得聚(间二甲苯己二酰二胺)/聚酰胺6/三元乙丙热塑性弹性体(MXD6/PA6/EPT)共混物。利用电子万能试验机、记忆式冲击试验机、动态热机械分析仪(DMA)和扫描电子显微镜(SEM)等研究了MXD6/PA6/EPT共混物的力学性能、动态力学性能以及形态结构。结果表明:引入EPT-g-MAH后,MXD6/PA6/EPT共混物的储能模量降低,MXD6的β转变峰增强,但共混体系的力学状态没有发生根本改变;EPT-g-MAH的引入增强了EPT与MXD6两相界面的相互作用,分散相EPT尺寸明显减小,共混体系的相容性得到有效改善,并且共混物呈现出韧性断裂行为,其中当EPT-g-MAH含量为3.6%时,MXD6/PA6/EPT共混物的冲击强度较纯MXD6提高了7.61倍。     

PE/PA6/F-SEP复合材料的热性能及流变行为研究

采用硅烷偶联剂对海泡石(SEP)进行有机化改性,并用熔融共混法制备聚乙烯/聚酰胺6/改性海泡石(PE/PA6/F-SEP)复合材料。通过傅里叶红外光谱(FTIR)对F-SEP的结构进行表征。采用热失重分析(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、旋转流变仪和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的热性能、流变行为、力学性能以及微观形貌进行研究。结果表明:硅烷偶联剂对SEP实现接枝改性;F-SEP能保持PE/PA6体系的热稳定性,残炭率增加,且F-SEP在基体中起到异相成核作用,能提高材料的结晶温度,改善了材料的结晶行为;F-SEP的加入使复合材料的储能模量、损耗模量和复合黏度均有增加;力学性能表明,添加F-SEP对PE/PA6基体能起到一定的增强和增韧作用。随着F-SEP含量的增加,材料的拉伸和弯曲性能均逐渐增加,且材料的冲击强度可提高20.9%;SEM结果表明,F-SEP的加入使相界面变得模糊,能较好地改善PE和PA6的相容性。     

嵌段共聚PA6/11的流变性能研究

采用毛细管流变仪研究了嵌段共聚酰胺(PA6/11)的流变行为。结果表明,该嵌段共聚PA6/11为假塑性流体,其在210~240℃范围内的非牛顿指数为0.55~0.62,其表观粘度随着剪切速率和剪切应力的增加而减小;随着剪切应力的增加,嵌段共聚PA6/11的粘流活化能降低,熔体流变特性受温度影响较小,易成型加工。     

PP-g-DBM增容PP/PA6共混物的性能研究

采用ＰＰ－ｇ－ＤＢＭ增容ＰＰ／ＰＡ６共混物,研究了增容共混物的力学性能和流变行为。结果表明,ＰＰ－ｇ－ＤＢＭ能改善ＰＰ／ＰＡ６共混物的相容性,显著提高共混物的力学性能;增容共混物的假塑性行为变强,粘流活化能增加熔体流动速率下降。     

PA6/PA6-g-MAH/云母复合材料的增韧研究

分别以乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯-1-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)为增韧剂,研究了它们对聚酰胺6(PA6)/聚酰胺6接枝马来酸酐(PA6-g-MAH)/云母复合材料力学性能的影响。结果表明:以EVA为增韧剂所得复合材料的力学性能优于以POE或SBS为增韧剂所得复合材料;复合材料的冲击强度随EVA用量的增大而上升,当EVA用量为10%时,其冲击强度达到19.01 kJ/m2,较未经增韧改性的复合材料提高了5.29 kJ/m2;但复合材料的拉伸强度和弯曲模量均随增韧剂用量的增大而降低。     

超高相对分子质量PA6冻胶的流变行为研究

以氯化钙为络合剂,将聚酰胺6(PA6)粉末与氯化钙溶解在甲酸/氯仿混合溶剂中制得冻胶样品,研究了PA6/氯化钙/甲酸冻胶体系的流变性能,以及温度、PA6的相对黏度、CaCl2与PA6的摩尔比和PA6的质量分数对冻胶的ηa-γ觶流变曲线、非牛顿指数和结构黏度指数的影响。结果表明:冻胶溶液属于宾汉流体,具有明显的非牛顿性;体系的表观黏度随着温度的升高而降低,随PA6的质量分数的升高、络合剂CaCl2与PA6的摩尔比的增大或PA6的相对黏度增大而增大;溶液的结构黏度指数随温度的升高而减少,随溶液PA6的相对黏度的升高或PA6的质量分数的升高而增大。     

PA6/POE/黏土纳米复合材料的非等温结晶行为

采用差示扫描量热仪(DSC)方法研究尼龙6(PA6)及尼龙6/聚烯烃弹性体(POE)/黏土纳米复合材料的非等温结晶及熔融行为,随着降温速率的增加,PA6和PA6/POE/黏土纳米复合材料的结晶峰变宽,结晶峰向低温移动.在相同降温速率下,PA6/POE/黏土纳米复合材料在更高的温度下结晶;PA6和PA6/POE/黏土纳米复合材料中晶体呈三维生长.降温速率的增加和有机黏土的加入会使体系结晶速率增加;PA6/POE/黏土纳米复合材料的结晶活化能低于PA6.     

PA66、PA6改性MXD6共混物的定性定量分析

通过对进口样品MXD6/尼龙6(PA6)及MXD6/尼龙66(PA66)合金的分析,确立了合金中MXD6的定性、定量分析方法。     

原位增容法制备PA6/EPDM/MMT复合材料流变性能的研究

通过原位增容法制备了PA6/EPDM/MMT三元纳米复合材料,采用熔体质量流动速率试验机和毛细管流变仪研究了PA6及三元纳米复合材料流变行为,并对其lgγω-lgτω、lgηa-lgγω、lgηa-1/T曲线进行了分析。结果表明,在230～245℃及剪切应力为24.5～73.5MPa时,PA6及其三元纳米复合材料均为假塑性流体;EPDM、MMT的加入明显地降低了纯PA6的非牛顿指数n,并且使PA6的黏流活化能ΔE较大幅度的升高,但EPDM/MAH/DCP混合物用量的增加对ΔE的影响不明显。随着EPDM/MAH/DCP用量的增加,复合材料的黏度先增加后减小,EPDM/MAH/DCP用量达到20%时达到最大值。     

聚酰胺66/铷铁硼复合材料流变性能研究

采用熔融共混法制备了聚酰胺66/铷铁硼(PA66/Nd Fe B)复合材料,并对其熔体流变行为进行了系统研究。结果表明:PA66/Nd Fe B复合材料的表观黏度(ηa)随着剪切速率的增加而降低,为假塑性流体;ηa随着温度的升高而降低,随着Nd Fe B用量的增加而提高;非牛顿指数(n)随着温度的升高而增大,随着Nd Fe B用量的增加而降低;熔体的黏流活化能(ΔEη)随着剪切速率的提高而增大,并逐渐趋于平缓;另外,ΔEη随着Nd Fe B用量的增加而减小,即复合材料的温敏性随着Nd Fe B用量的增加而下降。     

CB/PA 6/HDPE导电高分子复合材料的拉伸敏感特性

研究了含导电超细纤维网络的炭黑(CB)/尼龙6(PA 6)/高密度聚乙烯(HDPE)导电高分子复合材料的拉伸敏感行为。结果表明:复合材料的电阻随拉伸变形的增大呈指数形式增加。在循环拉伸试验中,复合材料电性能在低应变(3%)时稳定性、可重复性好;在高应变(6%)时响应度高,但可重复性差。此外,多次拉伸循环可明显提高应变-电阻响应的稳定性。这与该过程中导电网络的结构演变密切相关。     

EPDM接枝共聚物对MXD6/PA6/EPDM共混物性能的影响

以马来酸酐接枝三元乙丙橡胶（EPDM-g-MAH）为反应性增容剂,通过熔融共混制得聚间苯二甲胺己二酸/聚酰胺6/三元乙丙橡胶（MXD6/PA6/EPDM）共混物。采用Molau实验研究了共混物的相容性,利用哈克转矩流变仪、差示扫描量热仪、偏光显微镜和热重分析仪等研究了MXD6/PA6/EPDM共混物的流变性能、熔融行为、结晶行为以及耐热性能。结果表明,由于EPDM-g-MAH的引入,共混物的平衡扭矩增大,PA6相与EPDM相界面黏附力明显提高;EPDM-g-MAH的引入导致共混物的球晶形貌规整性变差,成核密度下降,结晶速率减慢;随着EPDM含量的增加,共混物的玻璃化转变温度（Tg）和熔融温度（Tm）均呈下降趋势;EPDM-g-MAH的引入提高了共混物的热稳定性。     

PA56/PA6共混体系热性能及流变性能研究

利用熔融共混的方法制备了PA56/PA6共混物,并采用DSC、TG及毛细管流变仪研究了不同比例PA56和PA6共混后体系的热性能以及流变性能,旨在为纺丝生产工艺条件控制提供一定理论依据。结果表明:加入少量PA56,共混体系的熔点和热分解温度与PA6相比差别不大,但是共混体系的熔融焓和结晶度明显下降。PA56/PA6共混体系为非牛顿假塑性流体,其表观黏度随剪切速率的增大而减小;随着PA56组分的增加,PA56/PA6熔体非牛顿指数呈现上升趋势,黏流活化能明显下降,PA56/PA6体系中PA56可以起到润滑作用,PA56的加入能够提高PA6基体的流动性,从而改善材料的加工性能。     

PA6/弹性体/OMMT复合材料的性能研究

将聚酰胺6(PA6)、三元乙丙橡胶/三元乙丙橡胶接枝马来酸酐(EPDM/EPDM-g-MAH)弹性体和有机蒙脱土(OMMT)共混,制备了PA6/弹性体/OMMT三元复合材料,并研究了该复合材料的力学性能。结果表明:当OMMT用量为2%时,PA6分子插层进入到OMMT片层中,当OMMT用量增至5%时则得到剥离型复合材料;随着OMMT用量的增加,PA6/弹性体/OMMT复合材料的冲击强度先增大后减小,其中当OMMT用量为2%时,复合材料的冲击强度达到54.29 kJ/m2,是纯PA6冲击强度(4.15 kJ/m2)的13.08倍;随OMMT用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均逐渐增大,而断裂伸长率则随着OMMT用量的增加呈先增大后减小的趋势,并且在OMMT用量为2%时出现最大值。另外当OMMT用量较少时(低于5%),其对弹性体粒径的影响不大,此时弹性体粒径较小;而当OMMT用量超过5%时,OMMT进入弹性体中并形成了核壳结构,增加了弹性体的模量和粒径,从而使复合材料的冲击韧性降低。     

聚碳酸酯/尼龙6共混体系动态流变性能研究

采用平板动态流变仪研究了聚碳酸酯/尼龙6(PC/PA6)共混体系在设定温度下的动态流变性能,并探讨了增容剂用量、剪切频率等因素对高聚物动态复合黏度、动态储能模量及损耗因子等动态流变参数的影响。结果表明,PA6的加入明显改善了PC的加工流动性,3种增容剂的加入增强了分子间作用力和分子链之间的缠结,提高了界面黏合力。