PA6/UHMWPE共混合金性能的研究

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本文主要对PA6与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和高密度聚乙烯(HDPE)的共混合金性能进行了研究,以改善PA6冲击强度低、吸水性较大等不足。 采用溶液法制备了不同接枝率的HDPE-g-MAH,分别研究了单体和引发剂用量、反应温度、反应时间以及共单体等因素对产物接枝率的影响,优选出较佳的合成工艺。分别以不同接枝率的HDPE-g-MAH作为相容剂,制备了PA6/PE共混合金,并对其性能进行了测试。结果表明:接枝率为1.0%左右的HDPE-g-MAH,对共混合金的增容效果较好。尽管与用熔融法制备的HDPE-g-MAH相比,以前者作相容剂制得的PA6/PE共混合金性能稍好一些,但结合经济成本考虑,本论文采用熔融法制备的接枝率为1.0%的HDPE-g-MAH作相容剂。 采用了不同的HDPE,并研究了UHMWPE/HDPE的不同配比对PA6/PE共混合金性能的影响。结果表明:采用HDPE(6098)与UHMWPE熔融共混,当配比为40/60时(文中简称PE2),共混合金的力学性能、加工性能最佳。 研究了PA6/PE两相间不同配比对共混合金性能的影响。结果显示:PA6/PE在80/20到70/30之间时,共混合金的综合性能较好;通过Molau实验、IR并结合SEM观察PE相在PA基体中的分散及两相界面的粘结情况,进一步验证了实验结果及分析。 探讨了不同用量HDPE-g-MAH对PA6/PE共混合金的增容作用。当其用量在8~16份时,可较好地改善PA6和PE的相容性,提高两相间的粘合力,形成综合性能优良的共混合金。并通过Molau实验、IR、SEM观察PE相在PA基体中的分散及两相的界面粘结情况,进一步验证了实验结果及分析。 对PA6/PE(80/20)共混合金进行了结晶性能测试,结果表明:未加入HDPE-g-MAH的PA6/PE共混合金各组分的结晶性能及熔点不产生明显的影响;加入HDPE-g-MAH的PA6/PE共混合金随着相容剂用量的增加,PE结晶度和相对结晶度也随着增加,而PA6的结晶度降低。 采用不同长径比的双螺杆挤出机来进行熔融共混,实验结果表明:采用长径比较大的双螺杆挤出机有助于加强HDPE-g-MAH的‘就地’增容作用,改善UHMWPE在PA6基体中的分散性,提高两相界面间的粘合力,从而制备出综合性能较好的共混合金。 最后采用熔融法制备了不同接枝率的HDPE-g-GMA,分别研究了单体和引发剂用量、反应温度、反应时间等因素对产物接枝率的影响,并分别以不同接枝率的HDPE-g-GMA作为相容剂,制备了PA6/PE共混合金,并对其性能进行了测试。结果表明:接枝率为1.58%左右的HDPE一g一GMA,对共混合金的增容效果较好,并通过Molau实验、JR、SEM观察PE相在PA基体中的分散及两相的界面粘结情况,验证了实验结果及分析。
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