Polyamide, thường được gọi là nylon, hoặc viết tắt là PA, là một phân cực mạnh, dễ hình thành liên kết hydro giữa các phân tử và polymer tinh thể phản ứng trong các điều kiện cụ thể. Nó có tính chất cơ học tuyệt vời, chống mài mòn, chống dầu, tự bôi trơn, xử lý khuôn tốt và chống ăn mòn. Tuy nhiên, do PA có tính phân cực mạnh nên tốc độ hấp thụ nước của nó lớn, điều này ảnh hưởng đến tính chất điện và độ ổn định kích thước của PA. Ngoài ra, khả năng chịu nhiệt và độ bền va đập ở nhiệt độ thấp của PA cũng cần được cải thiện.
Khả năng phản ứng của PA giúp dễ dàng sửa đổi. Nó có thể được sử dụng để chuẩn bị vật liệu composite hoặc hợp kim bằng cách gia cố sợi, làm đầy vô cơ và pha trộn với các polyme khác hoặc các loại polyamit khác nhau.
1. Sửa đổi làm đầy polyamide
Sửa đổi chất làm đầy PA dựa trên nhựa polyamide làm vật liệu cơ bản, bằng cách thêm chất xơ, chất độn tự nhiên hoặc tổng hợp để sửa đổi, thường có thể được chia thành chất gia cố sợi, chất gia cố khoáng tự nhiên và chất độn tổng hợp 3 khía cạnh:
(1) Gia cố sợi là việc sử dụng sợi thủy tinh, sợi carbon và sợi amiăng, v.v.
(2) Tăng cường khoáng chất tự nhiên là sử dụng canxi sunfat, canxi cacbonat, kaolin, talc, zeolit, v.v.
(3) Chất độn tổng hợp chứa đầy molybdenum disulfide, than chì, bột silicon, polytetrafluoroetylen, v.v.
Thường có thể thu được một sản phẩm cân bằng hơn với các đặc tính toàn diện bằng cách sử dụng cả nylon được gia cố bằng sợi và nylon.
Tác dụng gia cố của nhựa nylon do chất độn gây ra phụ thuộc vào kích thước hạt, hình dạng, tỷ lệ đường kính chiều dài và chất xử lý bề mặt của chất độn. Các loại chất độn phổ biến như khoáng chất tự nhiên vô cơ, chất thải công nghiệp, sợi thực vật, v.v., không những không thể giảm giá thành và cải thiện tính chất cơ lý của vật liệu composite mà còn làm giảm tác động, độ bền kéo, độ bóng bề mặt và độ lưu động gia công của vật liệu tổng hợp.
Ảnh hưởng của tính chất chất độn đến tính chất nhựa
(1) Hình dạng hạt
Các chất độn có bề mặt ngang và ngang lớn, chẳng hạn như sợi, cột và wafer, làm cho tính chất gia công kém hơn nhưng có lợi để cải thiện tính chất cơ học của PA. Bóng và bột vô định hình có thể cải thiện tính chất gia công, nhưng làm giảm tính chất cơ học.
(2) Kích thước hạt
Phạm vi kích thước hạt tốt nhất của bao bì là 0.1~10 mm. Kích thước hạt nhỏ có lợi cho các tính chất cơ học, ổn định kích thước, độ bóng bề mặt và cảm giác của sản phẩm, nhưng kích thước hạt quá nhỏ sẽ khó phân tán.
Trong sản xuất thực tế, kích thước hạt của chất độn nên được chọn theo loại nhựa và khả năng phân tán của thiết bị xử lý.
(3) diện tích bề mặt hạt
Nhiều chức năng của chất độn có liên quan đến diện tích bề mặt của chúng. Thông thường, sự gia tăng diện tích bề mặt của chất độn có lợi cho sự hấp phụ của chất hoạt động bề mặt, chất phân tán, chất điều chỉnh bề mặt và polyme phân cực hoặc xảy ra các phản ứng hóa học trên bề mặt của chất độn.
(4) Độ mòn của bao bì trên thiết bị
Chất độn sẽ đẩy nhanh quá trình mài mòn của thiết bị, nhưng cũng làm tăng độ nhớt nóng chảy, do đó, liều lượng của chất bôi trơn và chất ổn định nên được tăng lên một cách thích hợp trong công thức.
Điền sửa đổi và áp dụng PA66
Polyamide PA66 (polyadipyladipdiamine), thường được gọi là nylon66, tương tự như PA6, là một polyme chứa các nhóm amit trong đơn vị lặp lại của chuỗi chính của đại phân tử. Polyamide PA66 là một trong năm loại nhựa kỹ thuật có sản lượng lớn nhất, chủng loại lớn nhất và được sử dụng rộng rãi nhất.
Chất liệu Polyamide PA66 có khả năng tạo màu tuyệt vời và có thể đáp ứng các yêu cầu khác nhau về phối màu. Tỷ lệ co ngót của PA66 là 1 phần trăm ~ 2 phần trăm và tỷ lệ co ngót có thể giảm xuống 0.2 phần trăm ~ 1 phần trăm bằng cách thêm chất phụ gia sợi thủy tinh. Độ co ngót thay đổi rất nhiều theo hướng dòng chảy và vuông góc với hướng dòng chảy.
PA66 hòa tan với nhiều dung môi, nhưng yếu với axit và một số tác nhân clo hóa khác. Khả năng chống cháy của PA66 là tuyệt vời và có thể đạt được các mức độ chống cháy khác nhau bằng cách thêm các chất chống cháy khác nhau.
PA66 sửa đổi được sử dụng rộng rãi trong máy móc, thiết bị đo đạc, phụ tùng ô tô, điện tử và điện, đường sắt, thiết bị gia dụng, thông tin liên lạc, máy kéo sợi, sản phẩm thể thao và giải trí, ống dẫn dầu, thùng dầu và một số sản phẩm kỹ thuật chính xác, chủ yếu bao gồm ô tô, thiết bị điện tử , hàng tiêu dùng và công nghiệp 3 lĩnh vực.
(1) Lĩnh vực ô tô chủ yếu bao gồm quạt làm mát, tay nắm cửa, nắp bình dầu, lưới tản nhiệt, nắp bình nước, giá đỡ đèn, v.v.
(2) Lĩnh vực thiết bị điện và điện tử chủ yếu bao gồm các đầu nối, ống cuộn, bộ hẹn giờ, bộ ngắt nắp, vỏ công tắc, v.v.
(3) Hàng tiêu dùng và lĩnh vực công nghiệp chủ yếu bao gồm khung xe đạp, đế giày trượt, con thoi dệt, bàn đạp, ròng rọc, vòng bi, cánh quạt, v.v.
Điền sửa đổi và áp dụng PA6
Polyamide PA6 (polycaprolactam) thường được gọi là nylon 6, vật liệu này là một loại polyme tinh thể trong mờ hoặc mờ đục, tỷ trọng 1,12 ~ 1,14kg / m3, có tính dẻo nhiệt mạnh, trọng lượng nhẹ, độ dẻo dai tốt, kháng hóa chất và độ bền, nhưng cũng có các đặc điểm sau .
(1) Độ bền cơ học cao, độ dẻo dai tốt, độ bền kéo và nén cao.
(2) Khả năng chống mỏi tuyệt vời, các bộ phận có thể duy trì độ bền cơ học ban đầu sau khi uốn nhiều lần.
(3) Khả năng chống ăn mòn, rất bền với kiềm và hầu hết các loại muối, cũng như khả năng chống axit yếu, dầu, xăng, hợp chất thơm và dung môi thông thường.
(4) Bề mặt nhẵn, hệ số ma sát nhỏ, chống mài mòn. Là một bộ phận cơ khí chuyển động, nó có khả năng tự bôi trơn, tiếng ồn thấp và không thêm chất bôi trơn khi hiệu quả ma sát không quá cao.
(5) Tự dập lửa, không độc, không mùi, chịu thời tiết tốt, trơ với xói mòn sinh học, có khả năng kháng khuẩn, chống nấm mốc tốt.
(6) Hiệu suất điện tuyệt vời. Cách điện tốt, khả năng chống khối lượng nylon cao, khả năng chống điện áp đánh thủng cao, trong môi trường khô ráo, có thể dùng làm vật liệu cách điện tần số, ngay cả trong môi trường độ ẩm cao vẫn có khả năng cách điện tốt.
(7) Trọng lượng nhẹ, dễ nhuộm, dễ tạo hình. Do độ nhớt nóng chảy thấp nên có thể chảy nhanh.
PA6 sửa đổi được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận ô tô, bộ phận cơ khí, sản phẩm điện và điện tử, phụ kiện kỹ thuật và các sản phẩm khác, chủ yếu bao gồm ô tô, sản phẩm điện và điện tử, ngành công nghiệp máy móc 3 lĩnh vực.
(1) Lĩnh vực ô tô chủ yếu bao gồm hộp tản nhiệt, lưỡi tản nhiệt, bảo vệ két nước, tay nắm cửa, lưới tản nhiệt, v.v.
(2) Lĩnh vực thiết bị điện và điện tử chủ yếu bao gồm khung cuộn dây, đầu nối điện tử, linh kiện điện, vỏ điện hạ thế, thiết bị đầu cuối, v.v.
(3) Lĩnh vực công nghiệp máy móc chủ yếu bao gồm vòng bi, bánh răng tròn, các loại con lăn, gioăng làm kín chịu dầu, thùng chứa chịu dầu, lồng chịu lực, v.v.
2. Sửa đổi pha trộn polyamide
Bằng phương pháp cơ học, các polyme khác được thêm vào polyme được tạo ra để thay đổi tính chất của nó, được gọi là biến tính pha trộn. Trong quá trình biến đổi pha trộn, cần lưu ý rằng chỉ có thể đạt được hiệu ứng biến đổi dự kiến khi một hệ thống polyphase tương thích không hoàn toàn được hình thành và hai polyme được phân tán đồng đều lẫn nhau.
PA được pha trộn với nhựa đa năng
Sự pha trộn giữa PA và PE có thể cải thiện hiệu suất rào cản của PE đối với oxy, hydrocacbon và các dung môi khác, nhưng khả năng tương thích của PA và PE kém do sự khác biệt về cấu trúc phân tử.
Sự pha trộn giữa PA và PP có thể cải thiện đặc tính tạo màu và độ kín khí. Trong điều chỉnh pha trộn, cần chú ý đến khả năng tương thích giữa các polyme khác nhau. Khi trộn hai polyme có khả năng tương thích kém, thông thường cần thêm thành phần thứ ba có khả năng tương thích tốt với cả hai polyme và thành phần thứ ba được gọi là chất tương hợp.
Khả năng tương thích của nylon-6 và polypropylene rất kém, chỉ bằng lực cơ học là không thể trộn đều. Tại thời điểm này, nếu thêm một lượng nhỏ anhydride maleic ghép polypropylene, do phản ứng hóa học giữa anhydride maleic và nhóm amide của nylon -6, khả năng tương thích của nylon -6 và polypropylene được cải thiện rất nhiều .
PA được pha trộn với PPO
Polyphenyl ether (PPO) là một loại nhựa kỹ thuật nhiệt dẻo tuyệt vời với các đặc tính nhiệt động tốt. PPO có thể hoạt động liên tục ở -160 ~ 190 độ . Ngoài ra, PPO còn có các tính chất cơ lý tuyệt vời và ổn định kích thước. Nhược điểm của nó là độ nhớt nóng chảy cao, tính thanh khoản kém, khó xử lý và tạo hình, tiêu tốn nhiều năng lượng nên hạn chế ứng dụng và quảng bá PPO trong thực tế.
Để cải thiện hiệu suất của PPO và mở rộng ứng dụng của nó, cần phải sửa đổi PPO. Sửa đổi pha trộn là biện pháp sửa đổi quan trọng nhất của PPO hiện nay.
Đối với hợp kim PPO/PS và PPO/HIPS, mặc dù chúng có độ bền kéo cao, độ bền uốn, độ bền va đập và các đặc tính tuyệt vời khác, nhưng nhiệt độ biến dạng nhiệt của chúng thấp, khả năng chống dầu và khả năng chống dung môi kém (chẳng hạn như chũm chọe halogen). Do đó, việc phát triển PPO/PA (polyamide), PPO/PBT (poly butanediol terephthalate) và các hệ thống không tương thích khác là điều không thể tránh khỏi, và điều quan trọng là cải thiện khả năng tương thích giữa các polyme.
Polyphenyl ether có khả năng chịu nhiệt tuyệt vời, tính chất cơ học, tính chất điện, độ ổn định kích thước và khả năng chống nước, nhưng khả năng chống dầu và dung môi kém; PA có tính chất cơ học tuyệt vời, khả năng chống dầu, khả năng chống dung môi và khả năng chống mài mòn, nhưng độ ổn định kích thước, khả năng hấp thụ độ ẩm và khả năng chống biến dạng nhiệt dưới tải trọng cao lại kém. Do đó, hợp kim được tạo ra bằng cách trộn hai loại nhựa này có thể bù đắp những thiếu sót tương ứng của chúng, nhưng khả năng tương thích giữa PA và PPO kém. Do đó, cần phải sử dụng một chất tương thích để cải thiện hiệu suất của hệ thống pha trộn.
