晶須硅在PA6改性中的應(yīng)用研究
時(shí)間:2006-08-30
晶須硅在PA6改性中的應(yīng)用研究
劉濤
（上海匯精亞納米新材料有限公司 上海 201108）
摘要：利用晶須硅纖維狀的特性，對(duì)其填充于尼龍玻纖改性進(jìn)行研究，得出晶須硅可取代短玻纖使用，提高熱變型溫度、消除玻纖外露，降低收縮率及生產(chǎn)成本等。
關(guān)鍵字：晶須硅、尼龍、玻纖改性
Research on the modifying application of Si02-JX in glass fiber and PA6
Liutao
(Shanghai huijing Sub-Nanoseale New Material Co., ltd,Shanghai 201108,China)
Abstract: In this paper, utilizing the Si02-JX characteristics, the research on the modifying application of Si02-JX in Glass fiber and PA6 as a filler are carried out and drawn the conclusion that Si02-JX can improve the rheology, thermal temperature and meliorate the appearance of goods as well as reduce shrinkage.
尼龍6是一種具有較好力學(xué)性能和熱性能的工程塑料，廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、儀表儀器等領(lǐng)域。晶須硅是一種纖維狀超細(xì)白色粉體材料，強(qiáng)度高達(dá)到莫氏硬度7，有極好的分散性和絕緣性、可耐1700℃以上高溫；尼龍通常是使用玻璃纖維進(jìn)行改性來(lái)提高性能和拓展使用領(lǐng)域。雖然玻璃纖維在其力學(xué)性能上能給予尼龍6以很大的提高，但也會(huì)帶來(lái)一些很大的缺點(diǎn)，如：流動(dòng)性差、玻纖易外露、收縮率高，后翹曲嚴(yán)重等，制品加工較困難，特別是復(fù)雜組件和表面光潔度高的制品，另其較高的價(jià)格也會(huì)給生產(chǎn)企業(yè)帶去生產(chǎn)成本的增加。
晶須硅正是作為一種新的改性增韌增強(qiáng)材料在塑膠改性中被開發(fā)并應(yīng)用，以代替玻纖使用、克服玻璃纖維的種種缺點(diǎn)；填充晶須硅可以消除浮纖外露，提高制品表面光潔度，改善加工性能、降低收縮變形率，克服制品后翹曲現(xiàn)象、提高制品的耐熱溫度及耐磨、耐劃傷性，并且晶須硅不到無(wú)堿短玻纖1/2--1/3的價(jià)格可以大大降低生產(chǎn)成本。測(cè)試數(shù)據(jù)如下：
制備工藝流程如下
尼龍6
---混合—塑煉—粉碎—注射—制樣—性能測(cè)試
晶須硅
注射工藝條件：
料筒溫度Ｉ區(qū)225℃，Ⅱ區(qū)210℃；噴嘴溫度220℃；模具溫度30℃；
注射壓力80Mpa；保壓時(shí)間8s.
晶須硅含量對(duì)材料拉伸強(qiáng)度的影響 ( Influence of Si02-JX content to the drawing intensity of material )
從中可知，隨著晶須硅填充的增加，材料拉伸強(qiáng)度得到提高。
晶須硅含量對(duì)材料沖擊強(qiáng)度的影響 ( Influence of Si02-JX content to the impacting intensity of material )
表示晶須硅含量對(duì)材料沖擊強(qiáng)度的影響見圖2，從中可看出，隨著晶須硅填充量的增加，材料的沖擊強(qiáng)度提前期顯著提高，隨比例的加大趨向平穩(wěn)。適合大量填 充。
晶須硅含量對(duì)材料布氏硬度的影響 ( Influence of Si02-JX content to the Mohs scale of material )
由該圖可知，隨著晶須硅填充量的增加，材料的硬度有所提高。由于晶須硅屬剛性料，將其填充到尼龍6中可使材料剛性和硬度均得到提高。
晶須硅含量對(duì)材料耐熱性的影響 ( Influence of Si02-JX content to the heat resistance of material )
下圖表示晶須含量對(duì)材料耐熱性的影響。從中可知，隨著晶須用量的增加，材料馬丁耐熱溫度提高。由于晶須硅在尼龍6中可起到減慢反應(yīng)速度，保持化學(xué)平衡、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，提高制品熱穩(wěn)定性及耐老化性能的作用。
研究表明：
1． 晶須硅在尼龍6改性中使用，依靠其獨(dú)特的纖維狀結(jié)構(gòu)可起到玻纖的同樣效果，對(duì)產(chǎn)品的力學(xué)性能的提高很有幫助。
2． 高強(qiáng)度及超細(xì)性使制品的表面耐磨材料更致密，耐磨、耐刻劃性能增加；
3． 超細(xì)、分散性好的特點(diǎn)使其填充在塑膠中，可以大大降低收縮變形率，很好的保持制品的尺寸穩(wěn)定性，克服使用玻纖后翹曲嚴(yán)重的弱點(diǎn)。
4． 低廉的價(jià)格可使生產(chǎn)成本大大降低。
結(jié)束語(yǔ)：
晶須硅作為一種新型功能性填充料用于改性尼龍可代替玻纖使用，提高制品的力學(xué)性能、制品表面光潔度、耐刻劃性、熱變型溫度、降低制品收縮率克服后翹曲及加工性能，大大降低生產(chǎn)成本。
注：建議使用配方：尼龍+8-10%晶須硅+20%短玻纖或尼龍+15%晶須硅+20%短玻纖，由于晶須硅的比重高于玻纖，因此，如果制品對(duì)密度要求較高可使用以上配方；如果比重?zé)o要求可大量填充，可完全代替玻纖使用。
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