晶須硅在PA6改性中的應用研究
時間:2006-08-30
晶須硅在PA6改性中的應用研究
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，對其填充于尼龍玻纖改性進行研究，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性能和熱性能的工程塑料，廣泛應用于汽車、機械、儀表儀器等領域。晶須硅是一種纖維狀超細白色粉體材料，強度高達到莫氏硬度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行改性來提高性能和拓展使用領域。雖然玻璃纖維在其力學性能上能給予尼龍6以很大的提高，但也會帶來一些很大的缺點，如：流動性差、玻纖易外露、收縮率高，后翹曲嚴重等，制品加工較困難，特別是復雜組件和表面光潔度高的制品，另其較高的價格也會給生產(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材料在塑膠改性中被開發(fā)并應用，以代替玻纖使用、克服玻璃纖維的種種缺點；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，并且晶須硅不到無堿短玻纖1/2--1/3的價格可以大大降低生產(chǎn)成本。測試數(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；保壓時間8s.
晶須硅含量對材料拉伸強度的影響 ( 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，材料拉伸強度得到提高。
晶須硅含量對材料沖擊強度的影響 ( Influence of Si02-JX content to the impacting intensity of material )
表示晶須硅含量對材料沖擊強度的影響見圖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中可起到減慢反應速度，保持化學平衡、穩(wěn)定結構，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，依靠其獨特的纖維狀結構可起到玻纖的同樣效果，對產(chǎn)品的力學性能的提高很有幫助。
2． 高強度及超細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、分散性好的特點使其填充在塑膠中，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重的弱點。
4． 低廉的價格可使生產(chǎn)成本大大降低。
結束語：
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，如果制品對密度要求較高可使用以上配方；如果比重無要求可大量填充，可完全代替玻纖使用。
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