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关于尼龙隔热条专用料-玻纤增强尼龙66复合料的制备影响因素 摘 要：本文从玻纤长度及分布和润滑分散剂的影响两方面出发，研究了如何制备适合于尼龙隔热条生产工艺的玻纤增强尼龙66复合材料。结果表明：玻纤长度的平均值约为0．75mm，且长度分布均匀时有利于隔热条的挤出；RH-210润滑分散剂能够改善隔热条挤出造成的玻纤外露现象。 关键词：尼龙隔热条；改性尼龙料；尼龙66；玻璃纤维；分散润滑剂 节能型铝合金门窗幕墙中的关键部件——高性能的隔热条是由玻纤增强尼龙66复合材料通过挤出生产线(图1) 加工而成的。然而，由于在挤出工艺下，熔体剪切速率较注塑工艺低的多，非常不利于玻纤增强尼龙66隔热条(其熔体粘度对剪切速率和温度都非常敏感)的成型，不仅造成严重的玻纤外露，还使得产品的抗拉强度较低。因此，本文通过改善玻纤长度、使用特殊的润滑分散剂两方面出发，开发的隔热条专用玻纤增强尼龙66复合材料。 1 实验部分 1．1 主要原材料 PA66：EPR27H，神马尼龙工程塑料有限责任公司； 长玻璃纤维：988A，巨石集团有限公司； RH-210润滑分散剂：东莞健行塑胶； 其它助剂：市售。 1．2 主要仪器、设备 双螺杆挤出机：20otni，L／D=40，南京新时代机电工贸公司； 单螺杆挤出机：SJ一45B，青岛博润特塑料机械有限公司； 高速混合机：FW100型，天津市泰斯特仪器有限公司； 电子拉力试验机：Instron1185型，英国Instron公司； 显微镜：SMZ—T2，重庆奥特光学仪器有限公司； 数码照相机：A640型，日本Canon公司。 1．3 试样制备 先将PA66在120℃干燥4h、将PA66、GF与其它助剂分别按不同比例加入高速混合机内，搅拌均匀，用双螺杆挤出机挤出造粒，放人烘箱中于120℃干燥4h，然后用隔热条挤出生产线挤出试样，将试样预处理后测试其力学性能以及其它性能。 1．4 性能测试 拉伸强度按GB／T23615．1～20O9测试，拉伸速率为10mm／min。试样表面观察：将拉伸试样断面至于显墩镜下拍照(放大倍数2．0)。玻纤长度及分布情况观察：取拉伸样条中间部分1cm长的试样置于载玻片上，将PA66基体燃尽，用显微镜对载玻片上不同位置的GF进行随机观测、拍照(放大倍数：×40)。 2 结果与讨论 2．1 玻纤的长度及分布对隔热条质量的影响 隔热条的性能与玻纤的长度及分布有着密切的联系。本实验中，在保证配方及加工工艺不变的情况下，通过调整双螺杆螺纹组合以改变玻纤在复合材料中的长度，制备了a、b、c三组试样进行对比。 表1、图2示出在相同配方条件下，玻纤长度对隔热条性能的影响。由表1、图2可看出，c中的玻纤长度很短，造成隔热条拉伸强度较低，而a、b中的玻纤长度较大，隔热条拉伸强度较高，从而证明：只有玻纤长度超过某一临界长度(1c)时才能充分发挥玻纤的增强作用，长度小于lc时只能起填料作用，随着玻纤长度的增加，增强效率提高 J。然而，由于隔热条是通过挤出工艺生产的，该工艺条件下，复合材料熔体剪切速率在 10s 以下，玻纤长度对复合材料加工流动性影响较大。试样a中的玻纤长度较长，影响了在挤出过程中玻纤在隔热条中的排列，不仅造成拉伸强度下降，还造成隔热条的表面粗糙度。利用图像分析软件对图1b中的玻纤长度进行统计分析，发现图1b中玻纤长度的平均值约为0．75mm，且长度分布较均匀。 2．2 分散润滑剂对隔热条表面质量的影响 通过上节的分析，虽然可以改变玻纤长度及分布以适应隔热条生产工艺的要求，但是，在实际生产中，如果不添加合适的分散润滑剂，还是会出现玻纤外露现象。本文通过样品图像的方式对比了东莞生产的RH-210润滑分散剂的作用效果。 从图3、图4看出，加入一定量的RH-210后，样条的玻纤外露现象明显地得到改善，且表面光洁度有很大的提高。这是因为加入RH-210后，它可以改进玻纤、PA66、及与偶联剂的相容性，使相界面消失，形成交联点；使玻纤在PA66熔体中能够同步流动，并得到很好包覆，防止玻纤外露，提高挤出料熔体流动速率，提高隔热条的表面光洁度，同时也减少了对设备的磨损 。 2．3 RH-210润滑分散剂用量对隔热条拉伸强度的影响 RH-210的加入能够有效地改善PA66熔体对玻纤的浸润情况，但是它减弱了PA66分子链之间的相互作用力，其添加量过大势必会影响隔热条的拉伸强度。为此，本文研究测试了尼龙隔热条拉伸强度随着RH-210添加量改变的变化趋势，结果如以下图5所示。 从图5中可以看出，随着RH-210添加量的增加，隔热条试样的拉伸强度呈现先增大后逐渐减小的趋势，这是由于当RH-210添加量不大时，随着其用量的增加，能够逐渐改善P