PA6 和 PA66 具有相同的分子式,但是在结构组成上有所不同。在 PA66 中酰胺基团总是相对排列,每个官能团都能在没有分子变形的情况下形成氢键;而在 PA6 中两个酰胺基团才能形成一个氢键,也就是说,PA66 的氢键密度比 PA6 大。结构的微小差别导致PA6化学物理特性和 PA66有所差别:PA6 熔融温度约为 220℃,较PA66(Tm≈265℃)低,因而工艺温度范围很宽,加工性能优于 PA66。而且与 PA66 相比,PA6 有较高的冲击强度,具有良好的耐磨性、自润滑性和耐溶剂性。故将 PA6 与 PPS 共混,再用 HNTs增强,希冀获得较 PPS/PA66 共混物性能更优的复合材料。
(1) 按一定比例将 PPS 和 PA6 混合均匀,在 110℃下,真空干燥 10 小时;然后在双螺杆挤出机上挤出,切粒。挤出机温度依次为 275℃、280℃、285℃、290℃、290℃、290℃、290℃、290℃、287℃、283℃;螺杆转数为 100r/min。将所造粒于真空烘箱中在 100℃温度下干燥 10 小时,然后注塑成标准样条;注塑温度依次为 265℃、280℃、290℃、2900℃、285℃,螺杆转数 100r/min,注塑压力 57MPa。
(2) PPS、PA6 和 HNTs 原料在 110℃下,真空干燥 10 小时;按一定比例将 PPS、PA6和HNTs混合均匀,然后在双螺杆挤出机上挤出,切粒。挤出机温度依次为265℃、270℃、280℃、290℃、290℃、290℃、290℃、290℃、285℃、290℃;螺杆转数为 100r/min。
将所造粒于真空烘箱中在 110℃温度下干燥 10 小时,然后注塑成标准样条;注塑温度依次为 270℃、285℃、290℃、289℃、285℃,螺杆转数 100r/min,注塑压力 57MPa。
(1) 通过熔融共混制备出了具有优良力学性能和耐热性能的PPS/PA6/HNTs复合材料。结果表明:当PPS/PA6的比例为50/50、HNTs的含量为10%时,复合材料仍然具有较好的性能。复合材料的拉伸强度、弯曲模量及缺口抗冲击强度相对纯PPS分别提高了48.5%、38.5%、40.7%。
(2) 极限氧指数测试表明,当加入4%HNTs时,PPS/PA6/HNTs的极限氧指数为35.3%,
加入4%HNTs时,氧指数为32.8%,仍属于难燃,能够满足作为阻燃材料的要求。
(3) PPS/PA6/HNTs(45/45/10)的摩擦性能优于纯PPS摩擦性能。当HNTs的添加量为10%,单位面积磨耗量为0.081 g/cm2,比纯PPS的磨耗量0.144 g/cm2小。
(4)DSC 测试证明 PPS 与 PA6 两组分在熔体中有一定的相容性及相互作用。PA6 的氢键作用将有利于 PPS 链段的运动而趋于规整化,从而促进 PPS 的成核及加快结晶生长。
(5) SEM分析表明,PA6以珠状分散于PPS基体中;HNTs以纳米级管状分散,与PPS/PA6有较好的界面结合。
(6) 硅烷偶联剂对PPS/PA6/HNTs复合材料的综合性能有一定的改善作用。而有机相容剂能有效改善复合材料的冲击性能。
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