不同软段的长碳链聚酰胺弹性体的合成与性能

为研究软段种类对聚酰胺(PA)弹性体性能的影响,合成了具有不同性能的热塑性PA弹性体(TPAE)。以十二碳二元酸、十二碳二元胺和三种不同种类的聚醚[聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)和聚四氢呋喃(PTHF)]为原料,采用一步法分别合成了三个系列的PA1212基热塑性弹性体。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱确定了TPAE的成功合成,通过差示扫描量热分析、热失重分析、动态力学分析(DMA)、力学性能测试、吸水性能测试和电阻率测试对TPAE的性能进行了表征。结果表明,合成的TPAE的熔点高于170℃,热分解温度高于410℃,其中PEO系列弹性体的熔点和结晶温度较高。DMA测试结果表明PEO软段与PA硬段相容性最好,而PPO系列弹性体在-50～-40℃之间的tanδ大于0.3,表明此种材料在低温下具有良好的阻尼性能。PEO系列弹性体力学性能最优,拉伸强度在30～38.5 MPa之间,断裂伸长率高于620%,且拥有较高的吸水性能,饱和吸水率可达到30.2%,体积电阻率相对于PA1212降低了6个数量级。而PTHF系列弹性体有着最低的吸水率,饱和吸水率低至1.4%。三种材料可以应用于不...     

聚酰胺类热塑性弹性体含量对PLLA/三元聚酰胺共混物形态和性能的影响

以聚酰胺类热塑性弹性体（TPAE）为增容剂增容左旋聚乳酸（PLLA）与三元聚酰胺共混物,采用扫描电子显微镜（SEM）、差热扫描量热仪（DSC）、X射线衍射仪（XRD）等研究了TPAE含量对PLLA/三元聚酰胺（70/30,质量比,下同）共混物的形态、力学性能和热性能的影响。力学性能研究结果表明,添加TPAE后,PLLA/三元聚酰胺共混物的拉伸强度、断裂伸长率、缺口冲击强度显著提高,TPAE含量为5份时,共混物的断裂伸长率为370 %,缺口冲击强度为90 J/m,拉伸强度为39 MPa;SEM分析表明,添加TPAE后,共混物中三元聚酰胺相的粒径显著变小;DSC与XRD分析结果表明,TPAE含量对PLLA/三元聚酰胺共混物的熔融行为和结晶行为无明显影响,而共混物拉伸后,其结晶度显著提高。     

PA6/NMA共混物的制备及其性能研究

以聚酰胺6(PA6)为基体、自制N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐二元共聚物(NMA)为耐热改性剂,通过熔融共混法制备了PA6//NMA共混材料。并采用差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、热变形温度及力学性能测试等手段研究了NMA用量对PA6/NMA共混物熔融结晶行为、热性能及力学性能的影响。结果表明:随着NMA用量的增加,PA6/NMA共混物的熔融温度、结晶温度、结晶度以及熔融焓均逐渐降低,而且共混物的最大分解温度较纯PA6显著提高;随着NMA用量的增加,PA6/NMA共混物的力学性能及热性能均明显改善,其中当NMA用量为10份时,共混物的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度及热变形温度分别增至113.8 MPa、3 146 MPa、80.4 MPa以及71.5℃,较纯PA6提高了25.1%、31.9%、15.7%和27.5%;另外,随着NMA用量的增加,共混物的熔体流动速率(MFR)大幅下降,其中当NMA用量增至10份时,共混物的MFR降至5.3 g/10min。     

TPU/PA1212/joncryl复合材料的制备与性能

通过熔融共混方法制备了热塑性弹性体聚氨酯(TPU)/聚酰胺1212(PA1212)/joncryl共混物.研究了增容剂joncryl含量对共混物力学性能、热性能、结晶度和耐磨性的影响.力学性能测试表明:共混物的拉伸强度从25.13 MPa增加至27.18 MPa,弯曲强度从21.51 MPa逐渐增加到23.70 MPa...     

HDPE/PA6原位微纤共混物的制备与性能

采用挤出-拉伸工艺制备了高密度聚乙烯(HDPE)/聚酰胺6(PA6)原位微纤共混物,探索了单螺杆挤出机的螺筒温度、螺杆转速、PA6用量及热拉伸比对产物微纤形成、熔体流动速率(MFR)和应力应变性能的影响。结果表明,PA6质量分数在5%～20%,HDPE/PA6在200,230,250,210℃(机头)的挤出机中熔融挤出,螺杆转速20～50r/min,料条经15℃水浴短时间冷却,再在70～75℃的空气中进行热拉伸,可以在HDPE连续相中形成直径5～10μm的PA6微纤。随PA6用量增加,HDPE/PA6原位微纤共混物的MFR急剧降低,拉伸强度显著提高,形成的微纤能够显著增强HDPE。     

辐照交联EVA/TPAE复合发泡材料的制备及性能

以EVA为基体树脂、偶氮二甲酰胺(ADC)为发泡剂、聚酰胺弹性体(TPAE)为改性树脂，采用化学发泡法和辐照交联工艺成功制备了EVA/TPAE复合发泡材料，研究了EVA/TPAE体系的熔体流动速率、热性能以及EVA/TPAE发泡体系的力学性能、热导率和泡孔结构等。结果表明，TPAE能提高EVA/TPAE复合材料的熔体流动速率，降低其复合材料的相对结晶度。随着TPAE含量的增加，EVA/TPAE发泡体系的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、回弹率均呈现先升高后下降的趋势，而表观密度、硬度、热导率呈先下降后升高的趋势；当TPAE的含量为10%时，EVA/TPAE发泡体系的断裂伸长率、回弹率均达到最大值，分别为433.8%和59.1%,与纯EVA发泡体系相比，分别提高了7.9%和28.2%。EVA/TPAE复合发泡材料有望应用于婴童爬爬垫。     

聚酰胺类热塑性弹性体材料的制备进展

近年来，聚酰胺类热塑性弹性体(TPAE)发展迅速，对其高性能化制备研究提出了迫切需求。共混法以橡胶和聚酰胺为软硬段，通过加入交联剂，对橡胶相接枝及合理地设置转速、反应温度与时间等，可有效地调控分子结构与形态，制备热力学性能优异的TPAE。阴离子聚合法以己内酰胺与端羟基聚醚为原料，经引发剂、阴离子催化剂作用，制备聚酰胺6弹性体。异氰酸酯法以芳香族二异氰酸酯为偶联剂，制备端羧基聚酰胺与端异氰酸酯基软段，再经嵌段共聚制备共聚物弹性体。二元酸法是较常见的合成法，与传统的酯化缩聚反应相比，通过酰胺化反应制备TPAE提升了反应效率。除此以外，在分子主链中引入聚酯组分、聚醚结构，制备了可降解、抗静电、易吸湿排汗的多功能TPAE。因此，研究并优化合成反应机理与分子结构设计将成为TPAE高性能化制备的发展趋势。     

含磷超支化聚合物共混改性PA6的性能研究

以尼龙(PA)6为基体树脂,含磷超支化聚酰胺(HBPA)为改性剂,通过熔融挤出制备了PA6/HBPA共混物。采用毛细管流变仪、力学性能测试、极限氧指数(LOI)测试及热重(TG)分析研究了HBPA含量对共混物流变性能、力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,随HBPA含量的增加,共混物熔体的非牛顿指数逐渐接近于1,熔体向牛顿流体转变;熔体表观黏度下降,加工性能得到改善;熔体黏流活化能增大,对温度的敏感性变强。加入少量的HBPA能够提高PA6的力学性能,当HBPA质量分数为0.5%时共混物拉伸强度最大,由纯PA6的62.6 MPa增加到72.4 MPa,当HBPA质量分数为1%时,断裂伸长率和缺口冲击强度最大,分别由纯PA6的228.3%和19.8 kJ/m2提高到284.7%和24.5 kJ/m2。LOI测试和TG分析表明,HBPA可通过促进凝聚相成炭,提高PA6的阻燃性,当HBPA质量分数为1.5%时,共混物的LOI最大,达到28.4%。     

螺杆构型对PP/PA6共混物性能和相态结构的影响

在啮合同向双螺杆挤出机中,研究了6种不同螺杆构型对聚丙烯/聚酰胺6（PP/PA6）共混物相态结构和性能的影响。结果表明,在熔融段设置拉伸型元件时,共混物的拉伸强度和冲击强度较大,而弯曲强度和流动性能则较小,分散相粒径较小且粒径分布更均匀;在熔融段设置剪切型元件、熔体输送段设置六棱柱（FTX）元件时,共混物的流动性能最好。     

PA11/PA1010共混物的性能研究

采用熔体共混的方法制备了聚酰胺11/聚酰胺1010(PA11/PA1010)共混物,通过力学性能和差示扫描量热(DSC)测试,研究了PA11/PA1010共混物的力学与结晶性能。测试结果表明:PA1010对PA11同时具有增韧、增强作用;当PA11/PA1010为70/30时,共混物开始出现两个结晶峰和低温熔融峰;共混物的结晶和熔融以PA11为主,兼具有PA11和PA1010的优良性能;断裂伸长率、拉伸强度与缺口冲击强度均达到极大值。     

热塑性淀粉增韧改性聚酰胺6的研究

将甘油增塑玉米淀粉制得的热塑性淀粉（TPS）与聚酰胺6（PA6）进行熔融共混,制备PA6/TPS共混物,研究不同含量的甘油和TPS对PA6/TPS共混物性能的影响,并探讨TPS增韧PA6的机理。采用万能试验机、溶体流动速率仪和扫描电子显微镜对改性PA6进行表征。结果表明,加入TPS后,共混物的冲击强度和拉伸模量有所提高,而拉伸强度和熔体流动速率略有下降,表明TPS对PA6起到了有机刚性粒子增韧的作用;TPS对PA6的增韧机理主要是界面脱黏、空化作用;甘油含量对TPS改性PA6的韧性影响显著,甘油含量为25 %的TPS添加量为25 %时,其增韧效果最好,冲击强度比PA6提高了63 %。     

聚酰胺类热塑性弹性体的研究进展

简介聚酰胺(PA)类热塑性弹性体(TPAE)的种类及其性能,重点介绍共混型TPAE的研究进展。TPAE主要包括PA/丁腈橡胶热塑性动态硫化橡胶(TPV)、PA/丁基橡胶TPV、PA/三元乙丙橡胶TPV和PA/丙烯酸酯橡胶TPV,现阶段被广泛应用于汽车工业、电线电缆和密封制品等方面,但该种材料形态结构控制困难,物理性能波动大、重复性差。目前多采用熔点低、价格贵的PA12作为连续相基体材料制备TPV,导致TPV价格较高,不利于发展。开发新型高温硫化体系和加工工艺,采用熔点较高、价格便宜的PA6制备PA类TPV具有更高的实用价值。     

PA6/SMA/LGF复合材料的制备及其性能研究

采用熔融共混法制备了聚酰胺6/苯乙烯-马来酸酐共聚物/长玻璃纤维(PA6/SMA/LGF)复合材料,利用差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、热变形温度及力学性能测试等手段研究了LGF含量对PA6/SMA/LGF复合材料熔融结晶行为、热性能及力学性能的影响。结果表明:随着LGF含量的增加,PA6/SMA/LGF复合材料的结晶温度、结晶度以及熔融焓均先升高再降低,而且复合材料的最大分解温度较纯PA6显著提高;另外,随着LGF含量的增加,PA6/SMA/LGF复合材料的热性能及力学性能均明显改善,其中当LGF含量为27%时,复合材料的热变形温度、弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和冲击强度分别增至206.0℃、227.8 MPa、7 335 MPa、180.6 MPa和18.7 kJ/m2。     

耐油性PA6/NBR共混物的制备与性能研究

采用不同种类的丁腈橡胶(NBR)与聚酰胺6(PA6)熔融共混制备了聚酰胺6/丁腈橡胶混合物(PA6/NBR),考察了共混过程中转矩值的变化,并研究了不同腈基含量共混物的拉伸性能及耐溶剂性能。结果表明,随着橡胶相含量的增加,共混物的熔体黏度、体积溶胀率与质量溶胀率均显著提高,但拉伸强度下降。红外光谱分析表面NBR与PA6在高温高剪切作用下存在微化学反应,并且随腈基含量的增加,PA6/NBR共混物的平衡转矩值增大,拉伸强度明显提高,耐溶剂性下降。     

PA 6/EPDM-g-MAH/HDPE三元共混物的形态与力学性能

制备了聚酰胺(PA)6/马来酸酐(MAH)接枝三元乙丙橡胶(EPDM)(EPDM-g-MAH)/高密度聚乙烯(HDPE)三元共混物,采用扫描电子显微镜观察了三元共混物的相形态,研究了注塑过程的二次剪切流动对该三元共混物相形态的影响,以及三元共混物相形态对其力学性能的影响。结果表明:二次剪切流动有利于PA 6/EPDM-g-MAH/HDPE体系向热力学最稳定的壳核结构发生转变。与PA 6/EPDM-g-MAH二元共混物相比,该三元共混物的力学性能得到较大改善,w(EPDM-g-MAH)为15%时,其Izod缺口冲击强度达85.83 kJ/m2,是纯PA 6的9倍,是同等橡胶含量的PA 6/EPDM-g-MAH二元共混物的2倍。     

相容剂和加工工艺对PA1010/PP共混体系形态和力学性能的影响

以马来酸酐（MAH）和苯乙烯（St）多单体熔融接枝聚丙烯[PP-g-(MAH-co-St）]为相容剂,制备了聚酰胺10101/聚丙烯（PA1010/PP）共混体系。用毛细管流变仪、扫描电子显微镜、力学性能测试等方法研究了和加工工艺相容剂对PA1010/PP共混体系的形态和力学性能的影响。结果表明,相容剂PP-g-(MAH-co-St)有效降低了PA1010/PP共混体系的熔体流动速率;该共混体系熔体属于假塑性流体,熔体黏度随PP-g-(MAH-co-St)含量的增加逐渐增大;随着相容剂含量的增加,PA1010/PP共混体系中分散相PP的粒径逐步减小,力学性能得到改善,PA1010/PP/PP-g-(MAH-co-St)为70/25/5和70/20/10的共混体系的拉伸强度分别比PA1010/PP (70/30)共混体系提高了55.0 %和61.9 %,冲击强度分别提高了61.0 %和129.7 %;剪切速率为706.5 s-1时出现熔体破裂现象,剪切速率为5002.65 s-1时出现严重熔体破裂。     

相容剂对PA6/PP合金性能的影响

分别采用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和硬脂酸(ST)作为相容剂,通过熔融共混法制备了PA6/PP(聚酰胺6/聚丙烯)合金,研究相容剂用量对该合金性能的影响。结果表明,随着相容剂的增加,PA6/PP合金的吸水性和熔体流动速率下降,拉伸强度和缺口冲击强度先增大后减小。当PP-g-MAH和ST用量分别为PA6/PP合金的4.0%(质量分数,下同)和2.0%时,复合材料的综合性能更佳。     

POE-g-MAH低温增韧聚酰胺6的研究

以聚酰胺6（PA6）为基体树脂,采用增韧剂马来酸酐接枝聚烯烃弹性体（POE-g-MAH）对PA6进行增韧改性研究。制备了不同增韧剂含量的改性PA6,研究了POE-g-MAH的含量对复合材料力学性能及流动性能的影响,以及复合材料在常温、低温及高寒条件下的韧性及拉伸性能,并利用SEM对复合材料的微观形貌进行表征。实验结果表明,在增韧剂质量分数为20%时,材料的综合性能较优;复合材料在低温下韧性良好,在-50℃高寒条件下当增韧剂质量分数为20%、30%时仍具有良好的韧性,冲击强度较纯PA6提高了130%、350%,断裂伸长率较纯PA6提高了195%、230%;低温拉伸强度随着温度的降低呈上升趋势。     

POE接枝GMA的制备及其增韧PA6的应用研究

熔融法制备聚烯烃热塑性弹性体(POE)接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),对其产物进行红外表征,证实了GMA已成功接枝到POE大分子链上。将接枝物用于聚酰胺-6(PA6)增韧改性,通过力学性能测试和SEM研究了弹性体含量及种类对共混物冲击强度和断面形态的影响。结果表明,POE与其接枝物共混作为弹性体增韧效果更好,当PA6、POE和POE-g-(GMA-co-St)质量比为80:6:14时,弹性体分散均匀且粒径细化为0.5~2μm,共混物缺口冲击强度提升至纯PA6的3倍。     

PA6/ABS共混物性能研究

将聚酰胺6（PA6）与市售的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂共混,制备PA6/ABS共混物。研究了ABS树脂的用量对PA6/ABS共混物力学性能的影响;采用苯乙烯及丙烯腈共聚物（SAN）和ABS粉料熔融共混制得不同胶含量的ABS/SAN共混物。研究了不同胶含量的ABS/SAN共混物对PA6/ABS共混物力学性能的影响。在PA6/ABS/SAN共混物中引入苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚（SAM）树脂取代部分SAN树脂,研究了SAM树脂的加入及引入顺序的不同对共混物性能的影响。结果表明, ABS树脂的用量在50%～60%左右时共混物性能最佳。随ABS/SAN共混物胶含量提高,共混物的拉伸强度、弹性模量、弯曲强度和弯曲模量逐渐降低。随SAM树脂替代SAN量增加,共混物的拉伸和弯曲性能先降低后增加。但共混物熔体流动速率降低明显,而SAM树脂的引入顺序对共混物的力学性能影响不大。