尼龙66技术分享：高黏树脂的开发，增韧改性，轻量化
????????高黏PA66树脂的开发
????????PA66性能优良，应用广泛。
????????目前，国内通过聚合只能生产低黏及中黏PA66树脂，但是中低黏PA66直接用于挤出制品(板材、管材)时，易产生熔体坠落或流延现象，使PA66应用范围受到限制。
????????高黏PA66树脂表现在分子结构上就是聚合度相对较高，由于聚合度高、相对黏度大，材料本身的力学性能会更好，并且尺寸稳定性及耐化学品性等方面要比普通PA66优异，可用来纺各种规格型号的PA棕丝，不易变形、不易折弯、耐腐蚀、耐磨损，可用来制作传送带、输送带，因此发展前景良好。
????????但高黏PA66较普通PA66聚合工艺要求严格，技术含量高，生产成本大，目前基本靠进口。为改变目前国内市场供应状况，替代国外同类产品，推动国内高黏度PA66树脂市场发展，平顶山神马工程塑料有限公司依托连续聚合生产线，开发出高黏PA66。
????????他们是这么做的：
????????依托PA66连续聚合生产线，通过添加适量的钠盐催化剂SP1，调整聚合工艺参数，在线提高PA66树脂熔体的黏度。
????????具体为：先在成盐反应器中，配置浓度50%、pH值7.60～7.65的PA66盐液;
????????然后按照以下流程连续聚合：
?????????具体工艺参数设置：
????????盐液pH值控制在7.63～7.65，聚合物出料流量1?042～1?100?kg/h，后聚合器真空度为35～40?kPa，催化剂SP1用量为60ppm。
????????开发出的PA66达到如下指标：
????????相对黏度为3.45～3.50，
????????MFR为18～20?g/10?min，
????????黄点指数≤-4。
????????该高黏PA66树脂产品力学强度高、热稳定性好，抗冲击、耐腐蚀、耐磨损，能够满足国内用户的使用要求，填补了国内空白。
????????内容来源：任永德，张志强.高黏尼龙66树脂的制备[J].工程塑料应用，2018，46(12):22–25.
????????PA66的低温增韧改性
????????PA66易吸湿性，低温耐冲击性差。
?????????辽宁大学、沈阳科通塑胶有限公司采用POE-g-MAH和EPDM-g-MAH两种增韧剂来改性。
????????这两种增韧剂自身吸水性很小，并且其极性基团能够与PA66的极性基团相互作用，从而降低PA66增韧材料的吸水率。材料的吸水率降低，在一定时期内，有利于保持其优异的力学性能。
????????采用的原材料如下
????????POE-g-MAH：KT–916K，沈阳科通塑胶有限公司;
????????EPDM-g-MAH：KT–8K，沈阳科通塑胶有限公司;
????????PA66：中国石油化工有限公司;
????????季戊四醇脂酸酯(PETS)：意大利发基公司;
????????主抗氧剂：1010，瑞士汽巴公司;
????????辅抗氧剂：168，瑞士汽巴公司。
????????试样是这么制备的
????????PA66在加工之前置于真空干燥箱于120℃干燥4?h，之后将PA66与增韧剂、抗氧剂、润滑剂以一定比例混合，其中主抗氧剂1010、辅抗氧剂168、润滑剂PETS、增韧剂质量分数分别为0.2%，0.2%，0.3%和0～30%。将混料投放入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出造粒，双螺杆挤出机的各区温度分别为265，270，275，280，280，280，275，270，265℃，机头温度为400℃。最后将挤出粒料干燥后，用注塑机制成标准试样，注塑机各区温度分别为280，270，260℃。
????????增韧剂对PA66冲击性能影响如下
?????????当POE-g-MAH和EPDM-g-MAH的质量分数为20%时，
????????23℃时冲击强度分别为纯PA66的20倍和19.7倍，
????????–10℃时冲击强度分别为纯PA66的20.9倍和20.1倍，
????????–20℃时冲击强度分别为纯PA66的19倍和18.6倍，
????????–30℃时冲击强度分别为纯PA66的10.4倍和10.2倍，
????????–40℃时冲击强度分别为纯PA66的8.1倍和7.8倍，
????????–50℃时冲击强度分别为纯PA66的6.8倍和5.5倍。
????????说明POE-g-MAH和EPDM-g-MAH都能有效增韧PA66，且低温增韧效果很明显，其中POE-g-MAH增韧效果略优。
????????内容来源：王秀秀，郭红，关宏宇，等.PA66的低温增韧改性[J].工程塑料应用，2018，46(12):26–30.
????????空心玻璃微珠填充轻量化PA66
????????目前，对玻纤增强阻燃PA66的阻燃剂添加量往往较大，所制备的材料密度较高，已逐渐无法满足当今各领域对轻量化的需求，因此开发轻质玻纤增强阻燃PA66变得越来越重要。
????????中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司采用空心玻璃微珠(HGS) 为轻质功能填料，考察了HGS对玻纤增强阻燃PA66材料材料力学性能、密度、耐热性能及阻燃性能的影响。
????????采用的HGS流动性、化学及热稳定性好，抗压强度高，耐磨，可完全满足复合材料加工过程中的苛刻要求。
????????采用的原材料如下
????????PA66：EPR27，相对黏度2.7，中国平煤神马集团;
????????玻璃纤维：988A，单丝直径9～13 μm，浙江巨石集团;
????????HGS：真密度0.60～0.65?g/cm3，抗压强度≥85?MPa，平均粒径D50为20?μm，中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司;
????????BPS：美国大湖公司;
????????Sb2O3：星贝达(上海)化工材料有限公司;
????????硅烷偶联剂：KH550，化学纯，国药化学有限公司;
????????抗氧剂、润滑剂、加工助剂、乙醇等均为市售。
????????试样是这么制备的
????????先将PA66、抗氧剂、润滑剂、加工助剂、BPS及Sb2O3在高速混合机中搅拌均匀，然后从双螺杆挤出机的主喂料口加入，HGS(先经过KH550表面改性处理)从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，玻纤由双螺杆挤出机的玻纤口加入，调整好主机转速及喂料比例，使玻纤含量控制在30%，HGS含量为设计值，然后冷却、造粒，制得PA66/GF30/HGS增强阻燃材料。其中双螺杆挤出机加工温度设置为250～280℃，螺杆转速控制在280 ～330?r/min。将挤出粒料在100℃恒温鼓风干燥箱中干燥4?h，然后在注塑机上注射成标准样条，注塑压力60～90?MPa，注射温度设置265～275℃。将制备的样条在温度为(23±2)℃、湿度为(50±5)%的环境中调整48?h后进行性能测试。
????????HGS对增强阻燃PA66性能影响如下
?????????采用HGS填充玻纤增强阻燃PA66，可以实现减重目的，同时改善材料的吸水性、尺寸稳定性及耐热性。采用平均粒径20?μm的HGS粒径越小，当HGS含量在5%～10%时，PA66/GF30/HGS的综合性能较好。
????????内容来源：吴喜元，汪俊，陈锐.空心玻璃微珠在玻纤增强阻燃PA66中的应用[J].工程塑料应用，2018，46(12):48–52.
