增强耐磨PA66复合材料的研制及应用.pdf

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1、张志军，等：增强耐磨PA66复合材料的研制及应用增强耐磨PA66复合材料的研制及应用张志军，戴文利刘爱学(1．株洲时代新材料科技股份有限公司，株洲412007；2．湘潭大学化学学院，湘潭411105)摘要以玻璃纤维(GF)作为增强体系，加入硅酮粉、增容剂和其它助剂制备了增强耐磨尼龙(PA)66复合材料。探讨了增容剂、硅酮粉对复合材料性能的影响。结果表明，当PA66增强料、增容剂、硅酮粉质量比为100：6：l时，制备的复合材料具有较好的力学性能和耐磨性能。该增强耐磨PA66复合材料已广泛应用于织布梭的生产，性能满足行业标准要求

2、。关键词硅酮粉增容剂PA66力学性能耐磨性能尼龙(PA)66是一种性能优良的工程塑料，具’金相显微镜：201A—D型，上海光学仪器厂。有较高的强度及优良的耐热性、耐腐蚀性、耐磨性和1．3试样制备加工流动性等优点，在汽车、电子、电气设备、机械部将PA66在120~C下热风干燥8h，增容剂在件、交通器材等方面得到广泛的应用⋯。而PA6680~C下热风干燥4h，然后将PA66与增容剂、硅酮作为结构性材料在纺织器材上的应用对其强度、耐粉和其它助剂按一定质量比经高速混合机混合后，磨性等方面提出了更高的要求，为此笔者以PA66与GF通过

3、双螺杆挤出机熔融挤出造粒，造粒温度为基体，选用玻璃纤维(GF)、自制的增容剂、硅酮粉为255～265~C，螺杆转速为300r／min。所得粒料再等原料，研制了一种增强耐磨PA66复合材料，并探经120℃鼓风干燥8h，在注塑机上注射成标准试讨了增容剂、硅酮粉对复合材料性能的影响。样，注射温度为260～270。【=。试样成型后在温度为1实验部分(23±2)℃、湿度为(50±5)％的环境中放置(24±1．1原材料1)h后备用。PA66：工业品，EPR27，平顶山神马集团尼龙661．4性能测试盐厂；拉伸性能按GB／T1040—199

4、2测试；GF：工业级，巨石集团；弯曲性能按GB／T9341—1998测试；硅酮粉：RM4—7051，美国道康宁公司；冲击性能按GB／T1043—2000测试；增容剂：接枝率0．9，自制。洛氏硬度按GB／T230．2／．3—2002测试；1．2主要设备与仪器热变形温度按GB／T1634—2004测试；高速混合机：SHR一10A型，张家港轻工机械摩擦因数按GB／T10006—1988测试；厂；将加硅酮粉前后的PA66复合材料分别制成摩双螺杆挤出机：036型，江苏昆山科信塑机有限擦试样，在摩擦磨损试验机上干磨2h后，取下试样公司；

5、在金相显微镜下观察摩擦面并拍照。注塑机：T80型，无锡格兰塑机制造有限公司；2结果与讨论电子万能试验机：CMT一10000N型，深圳新三2．1硅酮粉对PA66复合材料性能的影响思材料检测有限公司；据文献[2]报道，在复合材料中加入1质量份摆锤式冲击试验机：)(JJ一500型，承德试验机(以下简称份)的硅酮粉时，硅酮粉能较好地分散到有限责任公司；体系中，且能很好地改善润滑和耐磨性能。所以笔洛氏硬度计：HRSS一150型，上海精密仪器仪者将硅酮粉的用量确定为1份。表1为硅酮粉对表有限公司；PA66复合材料性能的影响。从表1可以看

6、出，加入热变形温度仪：XRW一300A型，承德试验检测1份的硅酮粉后，PA66复合材料的拉伸强度、弯曲仪器有限公司；强度有较大提高，冲击性能变化不大，表面硬度与热摩擦磨损试验机：MMU一2型，济南益华摩擦学测试技术公司；收稿日期：2010—05-31工程塑料应用2010年，第38卷，第8期变形温度有一定提高，摩擦因数略有降低。这是因吕为硅酮粉是一种刚性粒子，粒径一般为5Ixm，具有●互＼一定的耐磨性，将硅酮粉加入到复合材料中可起到魁疆成核剂的作用，在结晶过程中能形成许多细小的球柑量晶，并均匀地分布在复合材料中，改善了复合材料

7、的口塔结晶状态，使聚合物有了较细的纹理结构，从而使得PA66复合材料的拉伸强度、弯曲强度、洛氏硬度、热变形温度得到提高，摩擦因数降低，耐磨性能提高。图2增容剂含量对PA66复合材料缺口冲击强度的影响而一定量刚性粒子的加入对PA66复合材料冲击性砖一能影响变化不大。凸_茎表1硅酮粉对PA66复合材料性能的影响＼＼性能硅酮粉用量／份酲慧01哥坦柳拉伸强度／MPa168．5185弯曲强度／MPa206225缺口冲击强度／9kJ·m一．7lO．5洛氏硬度(HRR)1141l7图3增答剂用量对PA66复合材料力学性能的影响热变形温度／

8、℃242248善了PA66和其它组分的相容性。但是，当其含量摩擦因数O．16O．13过大时，增容剂的分子链易在界面处相互缠结，有自图1为两种试样摩擦面金相显微镜照片。从图成一相的趋势。且其自身的接枝率并不很高，热、力1a可以看出，试样磨损比较多，磨痕宽。从图1b可学性能低于PA66复合材料