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上海神马尼龙 发布日期：2023/6/30 21:34:58 访问次数：9218
增韧尼龙材料品种有四种分类：按增韧剂种类分类，可分为弹性体增韧尼龙、热塑性弹性体增韧尼龙、刚性有机高分子增韧尼龙和无机刚性粒子增韧尼龙四大类，其中前两种应用最多；按体系组成分类，可分为增韧尼龙、阻燃增韧尼龙、增强增韧尼龙、填充增韧尼龙四大类；按增韧程度划分，可分为增韧尼龙和超韧尼龙，这两大类的划分并没有严格的界限，只是一般认为弹性体用量小于20%，或增韧尼龙的缺口冲击小于50kJ/m2时为增韧尼龙，弹性体用量大于20%，或增韧尼龙的冲击强度大于50KJ/m2时，可称为超韧尼龙。
增韧尼龙是以尼龙树脂为主体，添加弹性体、热塑性弹性体及韧性树脂，经共混制得的改性尼龙。在尼龙基体中加入5%-20%的橡胶，能使尼龙的冲击强度成倍增加。尼龙在弯曲强度、耐磨、耐蠕变、电性能等方面的性能非常突出，但耐低温韧性不够理想。因此，影响了在某些领域的应用，如铁路器材、汽车部件等室外使用的场合。通过弹性体增韧有效地提高尼龙的抗冲击性能和低温性能，成为高分子材料改性的一大课题。增韧尼龙作为增韧塑料的一大品种。从其组成看，应属于高分子共混合金的范畴。因为，增韧改性高分子材料同样遵循共混的一般原理，在组成与结构上也是多相体系，但橡胶增韧的机理以及增韧尼龙的制造工艺与尼龙合金有一定的差异；同时，增韧尼龙是非常重要的新型高分子材料。
增韧尼龙又名抗冲尼龙，实验表明，增韧尼龙在低温环境下仍能保持优良的物理性能。通过添加不同结构的增韧剂聚合物，以增加复合材料的柔韧性、抗冲击能力、耐低温性。虽然强度、刚性、耐热性比母体尼龙有所下降，但冲击强度可提高10倍以上，并具有优异的耐磨性和尺寸稳定性，改性后的增韧尼龙可以耐辐射，耐紫外线，并具有优良的尺寸稳定性及优异的机械强度。此类产品分为两大类，一类为电动工具专用料，另一类为各色增韧尼龙料。
尼龙增韧原理
MAH分子中含有两个关键的基团：C=C双键和酸酐，这两个基团在尼龙增韧过程中各司其职，互相配合，完成提高尼龙韧性的目标。
首先来说C=C双键的作用。为了能把MAH接枝上去，第一步要用自由基引发剂活化惰性的橡胶或者弹性体主链，在主链上形成自由基活性位，这样就能打开C=C双键，将其接枝到增韧剂主链上。
接着再说酸酐基团。接枝到增韧剂上的MAH含有酸酐基团，当增韧剂与尼龙混合时，酸酐会与尼龙中的胺基反应，生成一种既含有增韧剂链段，又包含尼龙链段的接枝共聚物，这种接枝共聚物与增韧剂结构完全不同，作用也不一样，被称作相容剂。从化学反应的角度，可以用下图来解释这一过程。
相容剂在尼龙增韧过程中起到关键性作用。由于它含有增韧剂和尼龙的链段，在尼龙/增韧剂混合物中会起到表面活性剂的作用：和增韧剂以及尼龙这两种组分都有亲和性。所以它会优先分布在尼龙与增韧剂这两种组分的界面处，将增韧剂紧紧包裹住，然后均匀分布在尼龙材料中。
增韧尼龙低温韧性的高低就取决于尼龙中增韧剂分散颗粒的大小，相容剂的含量越多，增韧剂颗粒的尺寸就越小。一般来说，当增韧尼龙达到超韧水平后，增韧剂颗粒的尺寸在200~500纳米左右。
尼龙增韧工艺
尼龙与增韧剂混合最常用的方法就是在双螺杆挤出机中进行熔融共混，在共混过程中增韧剂和尼龙发生化学反应，形成了相容剂，这个过程也被称作原位增容。
对尼龙6来说，与增韧剂在挤出机中熔融共混的温度一般在220℃~250℃之间，利用螺杆转速调节尼龙与增韧剂的共混时间，时间太短，生成的相容剂浓度不够，尼龙韧性就不好；时间太长，可以生成足够多的相容剂，但是尼龙降解程度增加，机械性能恶化。
总结
纯尼龙在低温下的韧性很低，增韧是尼龙最常用的改性方法之一。POE-g-MAH和EPDM-g-MAH作为最常用的尼龙增韧剂，增韧效果好，操作方便而大受欢迎。利用增韧剂链段上MAH基团的反应性，尼龙与增韧剂在混合过程中原位生成了相容剂，相容剂的多少决定了尼龙增韧水平的高低，而且与增韧工艺关系密切。
将尼龙与增韧剂混合后，可以显著提高尼龙的低温韧性，降低尼龙的吸水性，但是材料的拉伸强度显著下降。强韧平衡是指尼龙韧性提高的同时，拉伸强度不降低或者少降低，这一直是尼龙增韧研究中追求的目标。
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