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尼龍66技術分享：高黏樹脂的開發，增韌改性，輕量化
????????高黏PA66樹脂的開發
????????PA66性能優良，應用廣泛。
????????目前，國內通過聚合只能生產低黏及中黏PA66樹脂，但是中低黏PA66直接用于擠出制品(板材、管材)時，易產生熔體墜落或流延現象，使PA66應用范圍受到限制。
????????高黏PA66樹脂表現在分子結構上就是聚合度相對較高，由于聚合度高、相對黏度大，材料本身的力學性能會更好，并且尺寸穩定性及耐化學品性等方面要比普通PA66優異，可用來紡各種規格型號的PA棕絲，不易變形、不易折彎、耐腐蝕、耐磨損，可用來制作傳送帶、輸送帶，因此發展前景良好。
????????但高黏PA66較普通PA66聚合工藝要求嚴格，技術含量高，生產成本大，目前基本靠進口。為改變目前國內市場供應狀況，替代國外同類產品，推動國內高黏度PA66樹脂市場發展，平頂山神馬工程塑料有限公司依托連續聚合生產線，開發出高黏PA66。
????????他們是這么做的：
????????依托PA66連續聚合生產線，通過添加適量的鈉鹽催化劑SP1，調整聚合工藝參數，在線提高PA66樹脂熔體的黏度。
????????具體為：先在成鹽反應器中，配置濃度50%、pH值7.60～7.65的PA66鹽液;
????????然后按照以下流程連續聚合：
?????????具體工藝參數設置：
????????鹽液pH值控制在7.63～7.65，聚合物出料流量1?042～1?100?kg/h，后聚合器真空度為35～40?kPa，催化劑SP1用量為60ppm。
????????開發出的PA66達到如下指標：
????????相對黏度為3.45～3.50，
????????MFR為18～20?g/10?min，
????????黃點指數≤-4。
????????該高黏PA66樹脂產品力學強度高、熱穩定性好，抗沖擊、耐腐蝕、耐磨損，能夠滿足國內用戶的使用要求，填補了國內空白。
????????內容來源：任永德，張志強.高黏尼龍66樹脂的制備[J].工程塑料應用，2018，46(12):22–25.
????????PA66的低溫增韌改性
????????PA66易吸濕性，低溫耐沖擊性差。
?????????遼寧大學、沈陽科通塑膠有限公司采用POE-g-MAH和EPDM-g-MAH兩種增韌劑來改性。
????????這兩種增韌劑自身吸水性很小，并且其極性基團能夠與PA66的極性基團相互作用，從而降低PA66增韌材料的吸水率。材料的吸水率降低，在一定時期內，有利于保持其優異的力學性能。
????????采用的原材料如下
????????POE-g-MAH：KT–916K，沈陽科通塑膠有限公司;
????????EPDM-g-MAH：KT–8K，沈陽科通塑膠有限公司;
????????PA66：中國石油化工有限公司;
????????季戊四醇脂酸酯(PETS)：意大利發基公司;
????????主抗氧劑：1010，瑞士汽巴公司;
????????輔抗氧劑：168，瑞士汽巴公司。
????????試樣是這么制備的
????????PA66在加工之前置于真空干燥箱于120℃干燥4?h，之后將PA66與增韌劑、抗氧劑、潤滑劑以一定比例混合，其中主抗氧劑1010、輔抗氧劑168、潤滑劑PETS、增韌劑質量分數分別為0.2%，0.2%，0.3%和0～30%。將混料投放入雙螺桿擠出機中，進行熔融擠出造粒，雙螺桿擠出機的各區溫度分別為265，270，275，280，280，280，275，270，265℃，機頭溫度為400℃。最后將擠出粒料干燥后，用注塑機制成標準試樣，注塑機各區溫度分別為280，270，260℃。
????????增韌劑對PA66沖擊性能影響如下
?????????當POE-g-MAH和EPDM-g-MAH的質量分數為20%時，
????????23℃時沖擊強度分別為純PA66的20倍和19.7倍，
????????–10℃時沖擊強度分別為純PA66的20.9倍和20.1倍，
????????–20℃時沖擊強度分別為純PA66的19倍和18.6倍，
????????–30℃時沖擊強度分別為純PA66的10.4倍和10.2倍，
????????–40℃時沖擊強度分別為純PA66的8.1倍和7.8倍，
????????–50℃時沖擊強度分別為純PA66的6.8倍和5.5倍。
????????說明POE-g-MAH和EPDM-g-MAH都能有效增韌PA66，且低溫增韌效果很明顯，其中POE-g-MAH增韌效果略優。
????????內容來源：王秀秀，郭紅，關宏宇，等.PA66的低溫增韌改性[J].工程塑料應用，2018，46(12):26–30.
????????空心玻璃微珠填充輕量化PA66
????????目前，對玻纖增強阻燃PA66的阻燃劑添加量往往較大，所制備的材料密度較高，已逐漸無法滿足當今各領域對輕量化的需求，因此開發輕質玻纖增強阻燃PA66變得越來越重要。
????????中鋼集團馬鞍山礦院新材料科技有限公司采用空心玻璃微珠(HGS) 為輕質功能填料，考察了HGS對玻纖增強阻燃PA66材料材料力學性能、密度、耐熱性能及阻燃性能的影響。
????????采用的HGS流動性、化學及熱穩定性好，抗壓強度高，耐磨，可完全滿足復合材料加工過程中的苛刻要求。
????????采用的原材料如下
????????PA66：EPR27，相對黏度2.7，中國平煤神馬集團;
????????玻璃纖維：988A，單絲直徑9～13 μm，浙江巨石集團;
????????HGS：真密度0.60～0.65?g/cm3，抗壓強度≥85?MPa，平均粒徑D50為20?μm，中鋼集團馬鞍山礦院新材料科技有限公司;
????????BPS：美國大湖公司;
????????Sb2O3：星貝達(上海)化工材料有限公司;
????????硅烷偶聯劑：KH550，化學純，國藥化學有限公司;
????????抗氧劑、潤滑劑、加工助劑、乙醇等均為市售。
????????試樣是這么制備的
????????先將PA66、抗氧劑、潤滑劑、加工助劑、BPS及Sb2O3在高速混合機中攪拌均勻，然后從雙螺桿擠出機的主喂料口加入，HGS(先經過KH550表面改性處理)從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，玻纖由雙螺桿擠出機的玻纖口加入，調整好主機轉速及喂料比例，使玻纖含量控制在30%，HGS含量為設計值，然后冷卻、造粒，制得PA66/GF30/HGS增強阻燃材料。其中雙螺桿擠出機加工溫度設置為250～280℃，螺桿轉速控制在280 ～330?r/min。將擠出粒料在100℃恒溫鼓風干燥箱中干燥4?h，然后在注塑機上注射成標準樣條，注塑壓力60～90?MPa，注射溫度設置265～275℃。將制備的樣條在溫度為(23±2)℃、濕度為(50±5)%的環境中調整48?h后進行性能測試。
????????HGS對增強阻燃PA66性能影響如下
?????????采用HGS填充玻纖增強阻燃PA66，可以實現減重目的，同時改善材料的吸水性、尺寸穩定性及耐熱性。采用平均粒徑20?μm的HGS粒徑越小，當HGS含量在5%～10%時，PA66/GF30/HGS的綜合性能較好。
????????內容來源：吳喜元，汪俊，陳銳.空心玻璃微珠在玻纖增強阻燃PA66中的應用[J].工程塑料應用，2018，46(12):48–52.
