矿物粉填充PA6/ABS高胶粉合金的断裂形态和性能研究

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尼龙6(PA6)是应用非常广泛的树脂。ABS高胶粉(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene High-Rubber Powder),简称ABS-HRP,可以有效增韧PA6。PA6/ABS-HRP合金具有优良的综合性能,矿物粉填充改性在一定程度上影响其性能同时又能降低其成本,使其更好适应市场的需求。本论文研究了在不同相容剂含量、不同相容剂种类、不同ABS-HRP含量、不同矿物粉含量和不同矿物粉种类条件下的PA6/ABS-HRP合金的断裂形态和性能。论文所得主要结论如下:马来酸酐官能化相容剂是PA6/ABS-HRP合金的常用增容剂。通过扫描电子显微镜(SEM)断裂形态观察和性能测试得出,相容剂含量和种类对PA6/ABS-HRP合金的断裂形态和性能影响很大,合适的相容剂和含量可以实现该合金体系的脆韧转变;ABS接枝马酸酐(ABS-g-MAH)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)、N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐三元共聚物(NPMI-Sty-MAH)对该合金体系的增容能力依次增强。NPMI-Sty-MAH含量为2-6%时,该合金体系的增容效果最好,含量为6%-12%时,综合性能比较好。ABS-HRP作为PA6/ABS-HRP合金的增韧成份,通过SEM断裂形态观察和性能测试得出:ABS-HRP含量对其断裂形态和性能影响很大,随着ABS-HRP的增加(0-50%),PA6/ABS-HRP合金的断裂方式实现了脆韧转变,断裂伸长率不断增加,熔体流动速率、弯曲强度、弯曲模量、球压痕硬度、密度、维卡软化点不断降低,拉伸强度和悬臂梁缺口冲击则先增加后降低。滑石粉、硫酸钡、玻璃微珠、空心微珠均为常用的矿物粉填料,本文用其填充改性PA6/ABS-HRP合金,通过SEM断裂形态观察和性能测试得出,矿物粉含量和种类对PA6/ABS-HRP合金的断裂形态和性能影响很大。一定含量的滑石粉对PA6/ABS-HRP合金有补强作用,而硫酸钡和玻璃微珠对PA6/ABS-HRP合金的韧性有帮助,空心微珠由于其和PA6/ABS-HRP合金的相容性差和粒径大,加入后降低了合金体系的韧性,但是因为其密度低,可以满足产品轻量化的要求。本论文在PA6/ABS-HRP合金配方设计方面,为适应不同的市场需求提供了理论依据和数据参考。
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