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1、如何选择PA6的增韧剂?尼龙6具有干态和低温冲击性能差的缺陷，为了改善这一缺陷，需对尼龙进 行增韧改性，增韧尼龙6中应用最多的是接枝改性的弹性体增韧。 S.Wu认为, 作为分散相，橡胶粒子之间需要达到一定的间距才能有效增韧尼龙， 通过量化橡 胶粒子的粒径及间距，明确了尼龙增韧弹性体的选择依据。另外，弹性体的交联 程度、粘度及所接枝官能团的多少对增韧效果也有影响。1. POE-g-MAH 粒径大小对增韧尼龙6性能的影响8wt% CMG5805-L added12wt% CMG5805-L added16wt% CMG5805-L added20wt% CMG5805-L added图1增韧尼龙6
2、在10,000倍SEM下的表面形貌对比 添加量分别为 8%、12%、16%、20%佳易容? CMG5805-L(POE-g-MAH )在PA6中的SEM，如图1，发现相同加工工艺、不同添加量的情况下，增韧尼龙6中橡胶粒子的粒径没有发生变化(CMG5805-L在尼龙6 中的平均粒径d=0.21叩)。但是，橡胶粒子的粒子间距随添加量增加而变小2. POE-g-MAH 粒子间距对增韧尼龙6性能的影响S. Wu给出了橡胶粒子间距（ID）与橡胶粒子粒径之间的关系:(1)其中Vr为分散相粒子在体系中的体积分数:其中 和p分别为分散相质量分数及密度，p为基体树脂的密度。根据式（1）与式（2）以及d值，得到了
3、不同CMG5805-L 添加量时尼龙12 16 20-m6中橡胶粒子的粒子间距，如图2所示:0.60.5 0.4 .0.3 -0.2 -0.1 -0.0 -048CMG5805丄 amount (wt%)图2橡胶粒子间距随CMG5805-L添加量的变化240 900900 _800 _f700 _600 -；ID=0.128500 _11400 -i300 .ID=0.140i一_1200 . 1 B 1* * 1 1 10.400.350.300.250.200.150.100.05ID （卩 m）(nuan nctsxLca p E_ dcnoco图3增韧尼龙6冲击强度随CMG5805-L
4、粒子间距的变化从图2中可以看到随CMG5805-L添加量的增加，尼龙6中橡胶粒子的间 距（ ID）逐渐减小。根据不同添加量时增韧尼龙 6在23 C悬臂梁缺口冲击强度， 如图3，可以看出，随橡胶粒子间距的不断减小，增韧尼龙6发生脆韧转变。根据脆韧转变两个端点的ID值，取均值，即ID=0.134叩 时，添加CMG5805-L 的增韧尼龙6发生脆韧转变。将ID=0.134 m带入式（1）与式（2）中可知当 增韧尼龙6中添加CMG5805-L的质量分数为9.5wt%时，增韧尼龙6发生脆韧 转变。3. POE-g-MAH 中MAH接枝率对增韧尼龙6性能的影响MAH接枝率越高，与尼龙6的酰胺基团反应的越多
5、，尼龙6相同橡胶相相之间的接触面也就越大，橡胶粒子的粒径也就越小，如图 4。但是，MAH接枝 率更高，PA6冲击强度反而有所降低，这是因为对于 PA6这类分子链柔性较好 的树脂，较大的橡胶相粒径即可使其粒子间距达到临界值，橡胶相粒径小了反而不利于银纹的终止和剪切带的产生。故而增韧尼龙6时应该选择合适接枝率的增 韧剂卩径粒相胶橡220 _200 -180 .160 -140 -120 -100 - 粒径/nm 缺口冲击强度/J/m800700600低接枝率中接枝率高接枝率50y度强击冲口缺图4 POE-g-MAH 不同接枝率对橡胶相粒径及缺口冲击强度的影响(PA6/POE-g-MAH=82/18
6、)4. POE-g-MAH 交联程度对增韧尼龙6性能的影响在相容剂生产过程中，由于引发剂及单体的残留，会促使POE发生交联。适度的交联有助于提高橡胶相粒子的强度，避免在冲击形变时橡胶相粒子发生破 裂而降低共混物的冲击强度。但交联程度过高会造成分散困难，使橡胶相粒子变 得大而僵硬，降低增韧效果。故弹性体交联度对尼龙 6的冲击强度影响较大，如图5，也就是说，在增韧尼龙6时应该考虑到增韧剂交联度的影响11001000y度强击冲口缺800700 r600 一50 较高交联度中等交联度较低交联度图 5 POE-g-MAH 交联程度对 PA6 (PA6/POE-g-MAH=82/18 )冲击强度的影响5.
7、 POE粘度对增韧尼龙6性能的影响POE的粘度对增韧PA6的韧性也有影响。粘度过高时分散困难，不容易达到临界粒子间距，增韧困难。粘度过低，橡胶相粒径偏小，很难终止银纹和引发 剪切带，不利于增韧。故而，选择合适粘度的POE也很重要。如图6,在增韧PA6中，合适粘度POE基体的增韧剂具有最适合 PA6增韧的粒径分布，最有利于得到高韧性PA620%15%10%5%0%较高粘度中等粘度较低粘度g160.200.240.280.32。/。图6 POE粘度对增韧PA6 ( PA6/POE-g-MAH=90/10)橡胶相粒径的影响综上可知，POE-g-MAH/有效增韧PA6的条件是其在PA6基体中的分散粒子间距ID必须小于临界值，而且 POE-g-MAH 的MAH接枝率、POE的交联 度及粘度都会影响产品的韧性，选择增韧剂应该考虑到这些方面。那么，为什么 分散粒子间距ID是增韧塑料脆韧转变的判断依据呢？备注：以上数据均为南通日之升实测值。
