PA6等工程塑料總結(jié)

1、PA6本身具有耐磨、耐油、自潤(rùn)滑、絕緣、力學(xué)性能優(yōu)良、易成型加工、抗震吸音、耐弱酸堿等優(yōu)良的綜合性能，但普通PA6也存在著干態(tài)和低溫沖擊強(qiáng)度低的缺陷，使其應(yīng)用受到一定的限制，不能滿足汽車、電子、機(jī)械等行業(yè)對(duì)材料高韌性的需求。HIPS具有尺寸穩(wěn)定性，而且具有更好的沖擊強(qiáng)度和剛性。與結(jié)晶性材料相比，其缺點(diǎn)主要是耐高溫性差、阻隔氧氣性差、相對(duì)低的紫外線穩(wěn)定性和較低的耐化學(xué)品性。ABS抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)。ABS樹脂熱變形溫度低可燃，耐候性較差。結(jié)晶性&非結(jié)晶性塑料結(jié)晶性非結(jié)晶性不透明或半透明透明耐化學(xué)性佳尺寸穩(wěn)

2、定性好收縮率大收縮率小耐溶劑性佳抗沖擊性佳工程塑料PA貴，PC價(jià)格較貴，ABS次之；通用塑料PP便宜些。PA6改性 減少吸水，改善尺寸穩(wěn)定性：無機(jī)填料，滑石粉、碳酸鈣、高嶺土等。填料越細(xì)，對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能影響越小，一般粒徑110um。與其他高分子共混也可以改善尺寸穩(wěn)定性，還可以改善力學(xué)性能。在橡膠增韌塑料的共混體系中，橡膠顆粒的作用主要有兩個(gè)方面：一方面，作為應(yīng)力集中的中心，誘發(fā)基體產(chǎn)生大量的銀紋和剪切帶；另一方面，控制銀紋的發(fā)展使銀紋及時(shí)終止而不致發(fā)展成破壞性的裂紋。銀紋末端的應(yīng)力場(chǎng)可以誘發(fā)剪切帶而使銀紋終止。當(dāng)銀紋擴(kuò)展到剪切帶時(shí)，也會(huì)阻止銀紋的發(fā)展。在材料受到應(yīng)力作用時(shí)，大量的銀紋和剪切

3、帶的產(chǎn)生和發(fā)展，要消耗大量的能量，從而使得材料的韌性提高。PA6增韌改性方法：（1）PA6/橡膠彈性體共混物，關(guān)鍵是相容性，橡膠粒子的尺寸橡膠粒子的尺寸要與銀紋的尺寸相當(dāng)，這樣才能有效的終止銀紋，如果橡膠粒子的粒徑太小，則會(huì)被體系內(nèi)生成的銀紋淹沒，從而無法有效的終止銀紋。因此，在共混增韌過程中，需注意控制橡膠粒子的粒徑；（2）PA6/熱塑性彈性體共混物，關(guān)鍵是相容性；（3）聚烯烴增韌PA6，在極性PA6中加入非極性的聚烯烴制得共混合金，能有效提高PA6的低溫沖擊強(qiáng)度并降低吸水性，但需要解決的問題是兩者之間的相容性；（4）PA6/工程塑料增韌體系，PA6中摻混高韌性工程塑料，不僅可以提高材料的韌

4、性，還可以改善其綜合性能。此類合金主要有PA6/PC、PA6/ABS、PA6/PET體系；（5）PA6/蒙脫土納米復(fù)合材料；（6）PA6/彈性體/無機(jī)剛性粒子增強(qiáng)增韌復(fù)合材料，采用無機(jī)粒子與PA6共混后，無機(jī)粒子的增強(qiáng)效果明顯，但共混物韌性提高較小。為了得到同時(shí)具有增強(qiáng)和明顯增韌效果的PA6復(fù)合材料，學(xué)者們采用聚合物彈性體為增韌組分、無機(jī)剛性粒子作為增強(qiáng)組分，與PA6進(jìn)行共混得到三元共混材料，得到了理想的增強(qiáng)增韌效果。與傳統(tǒng)的汽車用塑料相比,PA6/ABS合金的密度較小,比PC/ABS合金小5%6%,比PC小10%,比PC/PBT合金小14%。這對(duì)于減輕整車的質(zhì)量,提高汽車的經(jīng)濟(jì)性有特別重要的

5、意義。ABS含量的增加能夠大幅度地提高PA6/ABS共混物的沖擊韌性;然而,當(dāng)ABS含量超過10%時(shí),PA6/ABS共混物的拉伸和彎曲性能將會(huì)明顯下降。SMA的添加量為0.5%,且質(zhì)量比為90/10的PA6/ABS共混體系能保持較好的加工性能,PA6/ABS合金具有最佳的綜合力學(xué)性能和超高韌性,其Izod缺口沖擊強(qiáng)度高達(dá)1200J/m。汽車用塑料材料的一般要求Ø 沖擊強(qiáng)度與模量相均衡，即同時(shí)具備堅(jiān)韌的特性；Ø 優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，即材料在長(zhǎng)時(shí)間負(fù)荷下的抗蠕變性要好；Ø 耐溫性好，保證材料在光照及受熱的工作環(huán)境下不變形；Ø 具備特定的表面性能，如啞光、高硬度

6、耐刮傷、易于涂裝、電鍍等；汽車外飾件的材料要求· 耐候性：對(duì)于不涂裝或電鍍的部件應(yīng)選用耐候材料，如AES、ASA（AAS）、PC/PBT（PET）等；· 耐熱性：因環(huán)境溫度低，標(biāo)準(zhǔn)耐熱級(jí)就可滿足要求；· 耐低溫性：要求材料具有一定的耐低溫性，防止冬季低溫環(huán)境下部件開裂；· 耐化學(xué)品性：防止油品及酸雨的侵蝕；· 耐刮傷性：要求材料具有一定的表面硬度和較低的摩擦系數(shù)，以防止刮傷汽車保險(xiǎn)杠各部件常用材料和基本料厚 名稱常用材料基本料厚保險(xiǎn)杠骨架PAGF或改性PP3.0mm保險(xiǎn)杠主體PPEPDM2.83.5mm保險(xiǎn)杠側(cè)支架PP+GF或者PAG

7、F2.5mm保險(xiǎn)杠橫梁PC/PBT4.5-6mm進(jìn)風(fēng)口格柵PPEPDM2.0mm進(jìn)風(fēng)口格柵PPEPDM2.0mm前護(hù)柵電鍍級(jí)ABS或ABS2.5mm牌照支架PA+GF或PP+GF2.5mm汽車保險(xiǎn)杠還會(huì)用到RIM彈性聚氨酯保險(xiǎn)杠緩沖器采用中空狀結(jié)構(gòu)，材料為PU泡沫、EPP或塑料格柵汽車用塑料進(jìn)汽岐管-高溫材料應(yīng)用 改性的高性能PA->軸承套 玻纖增強(qiáng)的部分芳化的PA->法蘭面（1）PA6+GF30，典型應(yīng)用是發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管。（2）PA66+GF30應(yīng)用在冷卻系統(tǒng)的典型材料, 它形狀穩(wěn)定性好, 耐高溫, 耐水解, 強(qiáng)度高,抗沖擊性好, 采用注塑工藝成型, 散熱器水室和發(fā)動(dòng)機(jī)水管接頭

8、等冷卻系統(tǒng)的零件主要使用這種材料。如何提高塑料的耐熱性塑料的耐熱性一般定義為在高溫環(huán)境下，還能保持常溫下面多少特性的衡量標(biāo)準(zhǔn)。一般的高分子材料在高溫下，因?yàn)榉肿舆\(yùn)動(dòng)加劇從而改變了材料的一些物理特性，最為明顯的就是彈性。 對(duì)于提高高分子材料的耐熱性，最為普遍的辦法就是抑制分子運(yùn)動(dòng)。一般有以下的方法 1. 讓高分子的分子模型架成三維結(jié)構(gòu)，形成網(wǎng)眼，從而抑制分子運(yùn)動(dòng) 2. 在分子機(jī)構(gòu)里面加入難以運(yùn)動(dòng)的芳香族環(huán)和脂環(huán)結(jié)構(gòu) 3. 在高分子里面加入極性基，從而依靠像氫氧鏈的結(jié)合力量的來抑制分子結(jié)構(gòu) 4. 在高分子結(jié)構(gòu)

9、里面導(dǎo)入晶體構(gòu)造做耐熱改性，用耐熱改性劑，現(xiàn)在市場(chǎng)上有：SAM-耐熱改性劑：SAM-耐熱改性劑是一種專用樹脂，是苯乙烯、丙烯腈和N-苯基馬來酰亞胺的三元共聚物,具有很高的結(jié)構(gòu)剛性和熱穩(wěn)定性,與ABS、PVC和SAN等有較好的共混相容性，是一種優(yōu)異的高分子耐熱改性劑，可以與ABS樹脂共混制備耐熱改性樹脂，也可以進(jìn)行PVC改性、玻纖填充，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。維卡113-145，熔指1-5g/10min。苯基馬來酰亞胺：N-苯基馬來酰亞胺（N-PM1）在天然橡膠和合成橡膠中可作為硫化交聯(lián)劑，在ABS，PVC，PMMA樹脂和感光材料中作為耐熱改性劑，可提高樹脂的耐熱性，耐沖擊性，熱熔性和加工性等。N-

10、PMI可用作樹脂中間體，用來制造耐熱聚合物。NR-188耐熱改性劑：系-甲基苯乙烯基聚合物，能顯著提高PVC、ABS及共混物的熱變形溫度，并與PVC、ABS有很好的相容性，維卡125，熔指5g/10min。通常耐熱塑料的選用原則:  1.考慮耐熱性高低  a.滿足耐熱性即可,不要選擇太高,太高會(huì)造成成本的提高；  b.盡可能選用通用塑料改性。耐熱類塑料大都屬于特種塑料類,  其價(jià)格都很高;而通用類塑料的價(jià)格都比較低；  c.盡可能選用耐熱改性幅度大的通用塑料。  2.考慮耐熱

11、環(huán)境因素  a.瞬時(shí)耐熱性和長(zhǎng)期耐熱性;  b.干式耐熱或濕式耐熱;  c.耐介質(zhì)腐蝕性;  d.有氧耐熱或無氧耐熱;  e.有載耐熱和無載耐熱大家一定對(duì)上面的溫度覺得奇怪,怎么PA 、PBT料的熱變形溫度那么低呢?其實(shí)PA 、PBT如果不進(jìn)行耐熱改性,其耐熱性能是很差的.下面具體介紹一些塑料經(jīng)耐熱改性后的耐熱性能對(duì)比例子.  一.塑料的填充耐熱改性:在所有填料中,除有機(jī)料外,大部分無機(jī)礦物填料都可明顯提高塑料的耐熱溫度.常用的耐熱填料有:碳酸鈣 

12、;、滑石粉、 硅灰石、 云母 、鍛燒陶土 、鋁礬土及石棉等. 且填料的粒度越小,改性效果越好.  a.納米級(jí)填料:  PA6填充5納米蒙脫土,其熱變形溫度可由70度提高到150度  ；PA6填充10納米海泡石,其熱變形溫度可由70度提高到160度；  PA6填充5合成云母,其熱變形溫度可由70度提高到145度  b.常規(guī)填料:  PBT填充30滑石粉,其熱變形溫度可由55度提高到150度 ； PBT填充30

13、云母,其熱變形溫度可由55度提高到162度二.塑料的增強(qiáng)耐熱改性  用增強(qiáng)改性的方法提高塑料的耐熱性效果比填充還好,常用的耐熱纖維主要有:石棉纖維， 玻璃纖維， 碳纖維， 晶須聚  1.結(jié)晶型樹脂經(jīng)30玻璃纖維增強(qiáng)耐熱改性.  PBT的熱變形溫度由66度提高到210度.  PET的熱變形溫度由98度提高到238度.  PP的熱變形溫度由102度提高到149度.  HDPE的熱變形溫度由49度提高到127度.  PA6的熱變形溫

14、度由70度提高到215度.  PA66的熱變形溫度由71度提高到255度.  POM的熱變形溫度由110度提高到163度PEEK的熱變形溫度由230度提高到310度.  2.非結(jié)晶樹脂經(jīng)30玻璃纖維增強(qiáng)耐熱改性.  PS的熱變形溫度由93度提高到104度.  PC的熱變形溫度由132度提高到143度.  AS的熱變形溫度由90度提高到105度.  ABS的熱變形溫度由83度提高到110度.PSF的熱變形溫度由174度提高到182度.  MPPO的熱變形溫度由130度提高到155度 三.塑料共混耐熱改性  塑料共混提高耐熱性即在低熱樹脂中混入高耐熱性樹脂從而提高其耐熱性.這種方法雖然耐熱性提高幅度不如添加耐熱改性高,但其優(yōu)點(diǎn)是在提高耐熱性同時(shí)基本不影響其原有其他性能.如ABS/PC 熱變形溫度可由93度提高到125度  ABS/PSF(20) 熱變形溫度可達(dá)115度  HDPE/P