我们在做尼龙增韧体系的改性，增韧剂改如何选择

这是塑料改性讲堂第1期分享

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尼龙为啥要增韧

尼龙

尼龙，学名聚酰胺，英文名Polyamide，是一种常用的高分子材料，可以用作工程塑料，也可以作为纤维使用。

尼龙是由杜邦公司的Carothers博士于1935年发明，至今已有八十余年的历史。从最初的尼龙6和66开始，现在已经形成了一个庞大的家族，成员包括脂肪族尼龙、半芳香族和芳香族尼龙，总数不下二十余种，随着新尼龙单体的不断合成，这一数字还在不断增长。

虽然尼龙家族成员众多，但是最常用的还是尼龙6和66，原因很简单，便宜、好用、性价比高。

尼龙的优势

最为一种应用最广泛的工程塑料，尼龙6和66可谓优势多多：

l 机械强度高

l 易于加工

l 耐热性好

l 耐磨损

l 耐化学溶剂

l 自润滑

l 阻燃性能良好

尼龙的不足

「甘瓜苦蒂，天下物无全美」，尼龙性能再好也有两大缺点：

l 吸水性强

l 低温韧性差

尼龙低温韧性差在业界是出了名的，在零下二三十度时脆的像玻璃一样。

为了解决尼龙低温韧性差的缺点，杜邦公司又发明了增韧剂，提高了低温韧性的同时，尼龙吸水性也有所降低。

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尼龙有哪些增韧剂

概念解析

提到尼龙增韧剂，这里面就有好多类似的概念傻傻分不清，比如增韧剂、冲击改性剂、耐寒剂、相容剂。

尼龙在低温下为什么会变脆？很简单，因为太硬了。从原理上来说，只要在尼龙里加一些软的材料就能解决（这里的软和硬可以用材料屈服强度来描述），也就是要加入屈服强度比尼龙低的高分子材料。

在那么多描述尼龙增韧的概念中，增韧剂、冲击改性剂和耐寒剂说的是一回事，但是相容剂无论在结构还是作用上，与它们截然不同（下文会做详细解释）。

哪些材料可以作增韧剂

只要屈服强度比尼龙低，就可以提高尼龙的韧性，但是这有个前提，它们要有一定的相容性。所以，橡胶、聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性体、增塑剂，甚至是水都能提高尼龙的低温韧性，只是提高幅度不同罢了。

迄今为止，工业上应用最广的尼龙增韧剂有橡胶和热塑性弹性体。但是问题又来了，这两种材料主要是由碳和氢元素组成，属于典型的非极性高分子，而尼龙却是极性很强的材料，根本掺和不到一块去。

怎么解决？很简单，把非极性的增韧剂提高点极性就搞定了。传统的做法就是用极性单体去改性橡胶和热塑性弹性体，比如用马来酸酐（MAH）、甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、衣康酸（ITA）等。最常用的就是MAH，杜邦公司用的正是这种单体。

哪些增韧剂最常用

目前，最常用的尼龙增韧剂包括马来酸酐接枝的乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）和三元乙丙橡胶（EPDM-g-MAH）。

POE-g-MAH

POE，学名乙烯-1-辛烯共聚物，是一种性能优秀的聚烯烃弹性体，由美国DOW化学公司开发而成，分子量分布窄，主链带有均匀的短支链。POE撕裂强度高，耐老化、耐臭氧、耐溶剂性能好，常用牌号有8150、8200和8842等。

EPDM-g-MAH

EPDM，学名三元乙丙橡胶，由一种乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃组成的共聚物，主链为饱和链段，侧链中含有不饱和双键，虽然耐候、耐老化性能出色，但不如全为饱和链段的POE。EPDM生产厂家包括埃克森美孚、日本三井等，常用牌号为7500、7700等。

POE和EPDM的屈服强度远低于尼龙材料，可以显著提高尼龙的低温韧性。MAH接枝改性后它们的极性提高，增强了与尼龙的相容性。

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尼龙怎么增韧

尼龙增韧原理

MAH分子中含有两个关键的基团：C=C双键和酸酐，这两个基团在尼龙增韧过程中各司其职，互相配合，完成提高尼龙韧性的目标。

首先来说C=C双键的作用。为了能把MAH接枝上去，第一步要用自由基引发剂活化惰性的橡胶或者弹性体主链，在主链上形成自由基活性位，这样就能打开C=C双键，将其接枝到增韧剂主链上。

接着再说酸酐基团。接枝到增韧剂上的MAH含有酸酐基团，当增韧剂与尼龙混合时，酸酐会与尼龙中的胺基反应，生成一种既含有增韧剂链段，又包含尼龙链段的接枝共聚物，这种接枝共聚物与增韧剂结构完全不同，作用也不一样，被称作相容剂。从化学反应的角度，可以用下图来解释这一过程。

相容剂在尼龙增韧过程中起到关键性作用。由于它含有增韧剂和尼龙的链段，在尼龙/增韧剂混合物中会起到表面活性剂的作用：和增韧剂以及尼龙这两种组分都有亲和性。所以它会优先分布在尼龙与增韧剂这两种组分的界面处，将增韧剂紧紧包裹住，然后均匀分布在尼龙材料中。

增韧尼龙低温韧性的高低就取决于尼龙中增韧剂分散颗粒的大小，相容剂的含量越多，增韧剂颗粒的尺寸就越小。一般来说，当增韧尼龙达到超韧水平后，增韧剂颗粒的尺寸在200~500纳米左右。

尼龙增韧工艺

尼龙与增韧剂混合最常用的方法就是在双螺杆挤出机中进行熔融共混，在共混过程中增韧剂和尼龙发生化学反应，形成了相容剂，这个过程也被称作原位增容。

对尼龙6来说，与增韧剂在挤出机中熔融共混的温度一般在220℃~250℃之间，利用螺杆转速调节尼龙与增韧剂的共混时间，时间太短，生成的相容剂浓度不够，尼龙韧性就不好；时间太长，可以生成足够多的相容剂，但是尼龙降解程度增加，机械性能恶化。

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总结

纯尼龙在低温下的韧性很低，增韧是尼龙最常用的改性方法之一。POE-g-MAH和EPDM-g-MAH作为最常用的尼龙增韧剂，增韧效果好，操作方便而大受欢迎。利用增韧剂链段上MAH基团的反应性，尼龙与增韧剂在混合过程中原位生成了相容剂，相容剂的多少决定了尼龙增韧水平的高低，而且与增韧工艺关系密切。

将尼龙与增韧剂混合后，可以显著提高尼龙的低温韧性，降低尼龙的吸水性，但是材料的拉伸强度显著下降。强韧平衡是指尼龙韧性提高的同时，拉伸强度不降低或者少降低，这一直是尼龙增韧研究中追求的目标。

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一张图概况全文

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增加韧性就是添加增韧剂，为了降低塑料硬化后的脆性提高其冲击强度和延伸率而加入树脂中的一种添加剂。在塑料方面的增韧剂，目前用的比较多的马来酸酐接枝相容剂，如马来酸酐接POE、EVA、SBS、EPDM、PE、ABS等等都是用于塑料特别是工程塑料上效果显著的增韧剂。或者直接从改性工厂购买增韧尼龙，增韧PA66。根据自己产品的要求，供应商会提供相应的改性料。上海俄邦是比较不错的改性工厂，可以和他们联系试试。

您好，尼龙增韧可以用聚烯烃弹性体POE和三元乙丙胶EPDM。最近几年POE 的应用范围已开始渗透到尼龙工程塑料领域了， POE 作为尼龙( PA) 的新型改性剂正引起人们的特别关注。与传统EPDM相比,在相同增韧剂含量和相同相容剂含量下, POE 增韧尼龙的效果较好。 PA66 与POE 共混可以相互取长补短,获得所需要的使用性能。

这是塑料改性讲堂第2期分享

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背景介绍

尼龙6是应用最为广泛的尼龙材料之一，具有机械强度高、耐磨损、耐化学溶剂、熔点高、无缺口冲击强度好的优点。同时也具有尼龙材料的通病：吸水性高、缺口冲击强度差。

如何降低尼龙的吸水性、提高其缺口冲击性能？加入增韧剂是一个不错的选择，我们在第一讲《一文讲清尼龙增韧原理》中详细阐述了增韧剂提高尼龙韧性的原理。

加入增韧剂后，尼龙的缺口冲击强度会有显著提高，做到超韧尼龙也不是什么难事。但是韧性提高的同时，材料强度难免会降低。

本文介绍的就是如何在提高尼龙6韧性的同时，还能保持较好的机械强度（即强韧平衡），同时材料成本还得降低。

在尼龙6中加入增韧剂之所以难以实现强韧平衡，是由于加入的增韧剂都是弹性体改性的，如三元乙丙橡胶（EPDM）或者乙烯-辛烯共聚物（POE）的马来酸酐接枝物，这类材料本身强度就低，用它来提高尼龙6的韧性没有问题，再要求它良好的强度就勉为其难了。

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成果速递

针对这一问题，印度博拉理工学院的Doddipatla教授认为，既然用弹性体来增韧尼龙很难保持材料的强度，那就用强度高于弹性体，但是比尼龙6低的材料作为增韧剂，而且这种材料还得比尼龙6便宜。可以想象，如果把这种材料用马来酸酐改性后，与尼龙6进行共混，材料的强度肯定高于用弹性体增韧的材料，有望实现强韧平衡的目标。

最终他们选择马来酸酐接枝改性的PP（PP-g-MAH）作为增韧剂，制备了PA6/PP/ PP-g-MAH三元共混物，实现了增韧尼龙6的强韧平衡。通过研究PP对共混物屈服强度、吸水性和冲击强度的影响，得出了如下重要结论（下文中为了表述方便，不加入相容剂的共混物用UB表示，加入相容剂的共混物用CB表示。）：

 PP含量对三元共混物力学性能影响显著，低含量和高含量下对力学性能的影响截然不同；

 当PP含量低时（5wt%），UB和CB的室温缺口冲击强度分别比纯尼龙6提高了161%和124%；

 UB中PP含量小于10%时，共混物的屈服强度可以保持在40~50 MPa之间；CB中PP含量在更高的20~30%时，共混物的屈服强度依然可以保持在上述范围内；

 随着PP含量的增加，共混物吸水性最多可降低75%；

 共混物吸水后，UB和CB的屈服强度均比干态的结果要低20% 50%，在20 25 Mpa之间，而且在PP含量大于10%后基本不变；

 共混物吸水后，PP含量为5%和10%的UB共混物屈服强度最好，均大于20 MPa；PP含量在5~50%之间时，CB共混物的屈服强度均保持在20 MPa以上。

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技术实现

研究者采用的原料如下：

 PA6，牌号GUJLON M28RC，熔融指数35 g/10 min（230℃，2.16 kg），厂家Gujarat State Fertilizer and Chemicals Ltd.,（印度）；

 PP，牌号H030SG，熔融指数3.4 g/10 min（230℃，2.16 kg），拉伸强度34 MPa，厂家Reliance Industries Ltd.,（印度）；

 PP-g-MAH，牌号OPTIM-408，接枝率1.375%，熔融指数50 g/10 min（190℃，2.16 kg），厂家PLUSS Polymers Ltd.,（印度）。

研究者采用的工艺如下：

 配方：PA6含量50 100%，PP含量0 50%，PP-g-MAH含量固定为4 phr；

 设备：双螺杆挤出机；

 挤出温度：170~235℃。

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图文详解

图1为PP含量对干态和湿态情况下UB和CB共混物屈服强度的影响

从图1可以看到，很明显干态情况下共混物的屈服强度远高于湿态的结果，除了PP含量为50%时（PP含量太高了），干态下UB和CB共混物的屈服强度在35~50 MPa之间，湿态则在17~25 MPa之间。

先说干态的屈服强度，UB共混物不加入增韧剂，只能在比较低的PP含量下，也就是5 10%之间时，屈服强度比较好，在45 50 MPa之间，PP含量再升高，机械强度就恶化了；CB共混物则不然，虽然在低PP含量下屈服强度不然UB高，但是PP含量越高，屈服强度反而增加，最终在PP含量大于20%后，屈服强度全面超过UB。

再说湿态的屈服强度，UB屈服强度随着PP的增加一路走低，虽然变化幅度要小得多，结论也是低PP含量下的性能好；CB的曲线更像是拷贝黏贴的，与干态的曲线几乎一模一样，PP含量越高，屈服强度越好。

图2为PP含量对UB和CB共混物吸水性的影响

从图2可以看到，PP含量越高，共混物吸水性越低。在CB共混物中，PP含量在5~20%时，吸水性保持不变，为3.6%；PP增加到30%时，吸水性下降到1.4%。CB共混物的吸水性要低于UB，这是因为PP-g-MAH与PA6反应后降低了PA6中的自由-NH2的数量，所以吸水性更低。

图3为PP含量对UB和CB共混物厂家强度的影响

从图3可以看到，在低PP含量下UB共混物的冲击强度要高于CB，高PP含量下CB的冲击强度更高，这与屈服强度的变化规律类似。

UB共混物中，当PP为5%时，冲击强度与纯PA6相比提高了161.9%，随后不断降低，直到PP增加到50%时才略有增加。

CB共混物中，PP含量10%和30%PP的冲击强度最高。与纯PA6相比，PP含量在5、10、20%和30%时，冲击强度分别增加33.4、110.1、41.1%和69.1%。一般来说，加入增韧剂可以提高尼龙的冲击强度，如果增韧剂过量，冲击强度反而会下降，如本文中5~10%的PP含量的结果。

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内容总结

实现强度又好，韧性又高，价格还便宜的增韧尼龙材料是研究者追求的目标。印度博拉理工学院的Doddipatla教授以PP-g-MAH为增韧剂，制备了PA6/PP/ PP-g-MAH三元共混物，研究了PP含量对共混物屈服强度、吸水性和冲击强度的影响，发现：

 不加入相容剂的UB共混物中，PP含量为5%就可以实现材料的强韧平衡；加入相容剂的CB共混物，PP含量在30%时，材料也有很好的强韧平衡

 根据应用场景的不同，要改变共混物中PP和PP-g-MAH的含量：如果PA6用于湿度高的环境中时，PP含量要尽量低一些，因为这个时候要尽量表现出PA6的性能；当材料用于湿度低的环境中时，可以加入更高的PP，以降低成本，但这个时候加入相容剂非常有必要。

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一张图概况全文

参考文献：

Sridhar A, Doddipatla P. Influence of PP content on mechanical properties, water absorption, and morphology in PA6/PP blend. Journal of Applied Polymer Science, 2019, 136(25): 47690.

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改性尼龙特性和改性尼龙应用范围有哪些介绍

由于改性尼龙具有很多的特性，因此，在汽车、电气设备、机械部构：、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。

随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求将更高更大。特别是尼龙作为结构性材料，对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龙的固有缺点也是限制其应用的重要因素，特别是对于PA6、PA66两大品种来说，与PA46、PAl2等品种比具有很强的价格优势，虽某些性能不能满足相关行业发展的要求。因此，必须针对某一应用领域，通过改性，提高其某些性能，来扩大其应用领域。

主要在以下几方面进行改性：

①改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性。

②提高尼龙的阻燃性，以适应电子、电气、通讯等行业的要求。

③提高尼龙的机械强度，以达到金属材料的强度，取代金属

④提高尼龙的抗低温性能，增强其对耐环境应变的能力。

⑤提高尼龙的耐磨性，以适应耐磨要求高的场合。

⑥提高尼龙的抗静电性，以适应矿山及其机械应用的要求。

⑦提高尼龙的耐热性，以适应如汽车发动机等耐高温条件的领域。

⑧降低尼龙的成本，提高产品竞争力。

增强尼龙 环保尼龙 改性尼龙|阻燃尼龙 耐磨尼龙 尽在瑞安市君诚塑胶制造有限公司总之，通过上述改进，实现尼龙复合材料的高性能化与功能化，进而促进相关行业产品向高性能、高质量方向发展。

改性尼龙PA产品的最新发展

前面提到，玻璃纤维增强PA在20世纪50年代就有研究，但形成产业化是20世纪70年代，自1976年美国杜邦公司开发出超韧PA66后，各国大公司纷纷开发新的改性PA产品，美国、西欧、日本、荷兰、意大利等大力开发增强PA、阻燃PA、填充PA，大量的改性PA投放市场。

20世纪80年代，相容剂技术开发成功，推动了PA合金的发展，世界各国相继开发出PA／PE、PA／PP、PA／ABS、PA／PC、PA／PBT、PA／PET、PA／PPO、PA／PPS、PA／I．CP(液晶高分子)、PA／PA等上千种合金，广泛用于汽车、机车、电子、电气械、纺织、体育用品、办公用品、家电部件等行业。

20世纪90年代，改性尼龙新品种不断增加，这个时期改性尼龙走向商品化，形成了新的产业，并得到了迅速发展，20世纪90年代末，世界尼龙合金产量达110万吨／年。

在产品开发方面，主要以高性能尼龙PPO／PA6，PPS／PA66、增韧尼龙、纳米尼龙、无卤阻燃尼龙为主导方向；在应用方面，汽车部件、电器部件开发取得了重大进展，如汽车进气歧管用高流动改性尼龙已经商品化，这种结构复杂的部件的塑料化，除在应用方面具有重大意义外，更重要的是延长了部件的寿命，促进了工程塑料加工技术的发展。

改性尼龙发展的趋势

尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它改性后实现高性能化，其次是汽车、电器、通讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈，相关产业的飞速发展，促进了工程塑料高性能化的进程，改性尼龙未来发展趋势如下。

①高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大，新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增强PA将成为重要的品种，主要是用于汽车发动机部件，机械部件以及航空设备部件。

②尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流。尼龙合金化是实现尼龙高性能的重要途径，也是制造尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段。通过掺混其他高聚物，来改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性，以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从而，适用车种不同要求的用途。

③纳米尼龙的制造技术与应用将得到迅速发展。纳米尼龙的优点在于其热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高，而制造成本与背通尼龙相当。因而，具有很大的竞争力。

④用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日俱增，绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的重视。

⑤抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电子设备、矿山机械、纺织机械的首选材料。

⑥加工助剂的研究与应用，将推动改性尼龙的功能化、高性能化的进程。

⑦综合技术的应用，产品的精细化是推动其产业发展的动力。

聚酰胺俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。是美国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组发明的。尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66，占绝对主导地位，其次是尼龙11，尼龙12，尼龙610，尼龙612，另外还有尼龙1010，尼龙46，尼龙7，尼龙9，尼龙13，新品种有尼龙6I，尼龙9T和特殊尼龙MXD6（阻隔性树脂）等，尼龙的改性品种数量繁多，如增强尼龙，单体浇铸尼龙（MC尼龙），反应注射成型（RIM）尼龙，芳香族尼龙，透明尼龙，高抗冲（超韧）尼龙，电镀尼龙，导电尼龙，阻燃尼龙，尼龙与其他聚合物共混物和合金等，满足不同特殊要求，广泛用作金属，木材等传统材料代用品，作为各种结构材料。尼龙是最重要的工程塑料，产量在五大通用工程塑料中居首位。尼龙[1],是聚酰胺纤维（锦纶）是一种说法.可制成长纤或短纤。1928年，美国最大的化学工业公司──杜邦公司成立了基础化学研究所，年仅32岁的卡罗瑟斯博士受聘担任该所的负责人。他主要从事聚合反应方面的研究。他首先研究双官能团分子的缩聚反应，通过二元醇和二元羧酸的酯化缩合，合成长链的、相对分子质量高的聚酯。在不到两年的时间内，卡罗瑟斯在制备线型聚合物特别是聚酯方面，取得了重要的进展，将聚合物的相对分子质量提高到10000～250碃礌百啡知独版扫保激00，他把相对分子质量高于10000的聚合物称为高聚物(Superpolymer)。1930年，卡罗瑟斯的助手发现，二元醇和二元羧酸通过缩聚反应制取的高聚酯，其熔融物能像制棉花糖那样抽出丝来，而且这种纤维状的细丝即使冷却后还能继续拉伸，拉伸长度可达到原来的几倍，经过冷却拉伸后纤维的强度、弹性、透明度和光泽度都大大增加。这种聚酯的奇特性质使他们预感到可能具有重大的商业价值，有可能用熔融的聚合物来纺制纤维。然而，继续研究表明，从聚酯得到纤维只具有理论上的意义。因为高聚酯在100℃以下即熔化，特别易溶于各种有机溶剂，只是在水中还稍稳定些，因此不适合用于纺织。随后卡罗瑟斯又对一系列的聚酯和聚酰胺类化合物进行了深入的研究。经过多方对比，选定他在1935年2月28日首次由己二胺和己二酸合成出的聚酰胺66(第一个6表示二胺中的碳原子数，第二个6表示二酸中的碳原子数)。这种聚酰胺不溶于普通溶剂，熔点为263℃，高于通常使用的熨烫温度，拉制的纤维具有丝的外观和光泽，在结构和性质上也接近天然丝，其耐磨性和强度超过当时任何一种纤维。从其性质和制造成本综合考虑，在已知聚酰胺中它是最佳选择。接着，杜邦公司又解决了生产聚酰胺66原料的工业来源问题，1938年10月27日正式宣布世界上第一种合成纤维诞生了，并将聚酰胺66这种合成纤维命名为尼龙(Nylon)。尼龙后来在英语中成了“从煤、空气、水或其他物质合成的，具有耐磨性和柔韧性、类似蛋白质化学结构的所有聚酰胺的总称”。聚酰胺(尼龙)聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)聚十一酰胺(尼龙11)聚十二酰胺(尼龙12)聚己内酰胺(尼龙6)聚癸二酰乙二胺(尼龙610)聚十二烷二酰乙二胺(尼龙612)聚己二酸己二胺(尼龙66)CAS编码：32131-17-2聚辛酰胺(尼龙8)聚9-氨基壬酸(尼龙9)尼龙6与尼龙66*结构：尼龙6为聚己内酰胺，而尼龙66为聚己二酸己二胺。尼龙66比尼龙6要硬12％，而理论上说，硬度越高，纤维的脆性越大，从而越容易断裂。但在地毯使用中这点微小的差别是无法分别的。*清洗性及防污性：影响这两种性能的是是纤维的截面形状及后道的防污处理。而纤维本身的强度及硬度对清洗及防污性影响很小。*熔点及弹性：尼龙6的熔点为220C而尼龙66的熔点为260C。但对地毯的使用温度条件而言，这并不是一个差别。而较低的熔点使得尼龙6与尼龙66相比具有更好的回弹性，抗疲劳性及热稳定性。*色牢度：色牢度并不是尼龙的一个特性，是尼龙中的染料而不是尼龙本身在光照下褪色。*耐磨性及抗尘性：美国Clemson大学曾在Tampa国际机场分别用巴斯夫Zeftron500尼龙6地毯和杜邦AntronXL尼龙66地毯进行了一个长达两年半的实验。地毯处于人流量极高的状态下，结果表明：巴斯夫Zeftron500尼龙在颜色保持性及绒头耐磨性方面要稍好于杜邦AntronXL。两种纱线的抗尘性能没有差别。尼龙的改性由于尼龙具有很多的特性，因此，在汽车、电气设备、机械部构：、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求将更高更大。特别是尼龙作为结构性材料，对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龙的固有缺点也是限制其应用的重要因素，特别是对于PA6、PA66两大品种来说，与PA46、PAl2等品种比具有很强的价格优势，虽某些性能不能满足相关行业发展的要求。因此，必须针对某一应用领域，通过改性，提高其某些性能，来扩大其应用领域。主要在以下几方面进行改性。①改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性。②提高尼龙的阻燃性，以适应电子、电气、通讯等行业的要求。③提高尼龙的机械强度，以达到金属材料的强度，取代金属④提高尼龙的抗低温性能，增强其对耐环境应变的能力。⑤提高尼龙的耐磨性，以适应耐磨要求高的场合。⑥提高尼龙的抗静电性，以适应矿山及其机械应用的要求。⑦提高尼龙的耐热性，以适应如汽车发动机等耐高温条件的领域。⑧降低尼龙的成本，提高产品竞争力。总之，通过上述改进，实现尼龙复合材料的高性能化与功能化，进而促进相关行业产品向高性能、高质量方向发展。改性PA产品的最新发展前面提到，玻璃纤维增强PA在20世纪50年代就有研究，但形成产业化是20世纪70年代，自1976年美国杜邦公司开发出超韧PA66后，各国大公司纷纷开发新的改性PA产品，美国、西欧、日本、荷兰、意大利等大力开发增强PA、阻燃PA、填充PA，大量的改性PA投放市场。20世纪80年代，相容剂技术开发成功，推动了PA合金的发展，世界各国相继开发出PA／PE、PA／PP、PA／ABS、PA／PC、PA／PBT、PA／PET、PA／PPO、PA／PPS、PA／I．CP(液晶高分子)、PA／PA等上千种合金，广泛用于汽车、机车、电子、电气械、纺织、体育用品、公用品、家电部件等行业。20世纪90年代，改性尼龙新品种不断增加，这个时期改性尼龙走向商品化，形成了新的产业，并得到了迅速发展，20世纪90年代末，世界尼龙合金产量达110万吨／年。在产品开发方面，主要以高性能尼龙PPO／PA6，PPS／PA66、增韧尼龙、纳米尼龙、无卤阻燃尼龙为主导方向；在应用方面，汽车部件、电器部件开发取得了重大进展，如汽车进气歧管用高流动改性尼龙已经商品化，这种结构复杂的部件的塑料化，除在应用方面具有重大意义外，更重要的是延长了部件的寿命，促进了工程塑料加工技术的发展。改性尼龙发展的趋势尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它改性后实现高性能化，其次是汽车、电器、通讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈，相关产业的飞速发展，促进了工程塑料高性能化的进程，改性尼龙未来发展趋势如下。①高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大，新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增强PA将成为重要的品种，主要是用于汽车发动机部件，机械部件以及航空设备部件。②尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流。尼龙合金化是实现尼龙高性能的重要途径，也是制造尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段。通过掺混其他高聚物，来改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性，以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从而，适用车种不同要求的用途。③纳米尼龙的制造技术与应用将得到迅速发展。纳米尼龙的优点在于其热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高，而制造成本与背通尼龙相当。因而，具有很大的竞争力。④用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日俱增，绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的重视。⑤抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电子设备、矿山机械、纺织机械的首选材料。⑥加工助剂的研究与应用，将推动改性尼龙的功能化、高性能化的进程。⑦综合技术的应用，产品的精细化是推动其产业发展的动力。聚酰胺纤维是大分子链上具有C9-NH基伪一类纤维的总称。常用的为脂肪族聚酯胺夕主要品种有聚酰胺6和'聚酰胺66，我国商品名称为锦纶6和锦纶66。．•锦纶纤维以长丝为主，少量的短纤维主要用于和棉，毛或其它化纤混纺。锦纶长丝大量用于变形加工制造弹力丝，作为机织或针织原料。锦纶纤维一般采用熔体法纺丝。锦纶6和锦纶66纤维的强度为4～5.3cN／dtex，高强涤纶可达7.9cN／dtex以上，伸长率18％～45％，在10％伸长时的弹性回复率在90％以上。据测定，锦纶纤维的耐磨为棉纤维的20倍、羊毛的20倍、粘胶的50倍。耐疲劳性能居各种纤维之首。在民用上大量用于加工袜子和其他混纺制品，提高织物的耐磨牢度，但锦纶纤维模量低，抗摺皱性能不及涤纶，限制了锦纶在衣着领域的应用。锦纶帘子线的寿命比粘胶大3倍，冲击吸收能大，因此轮胎能在坏的路面上行驶，但由于锦纶帘子线伸长大，汽车停止时，轮胎变形产生平点，起动初期汽车跳动厉害。因此只能用于货车的轮胎，不宜作客车的轮胎帘子线之用。锦纶纤维表面平整，不加油剂的纤维摩擦系数很高，锦纶油剂贮存日久易失效，纺织加工时还需要重新添加油剂。锦纶纤维的吸湿比涤纶高，锦纶6与锦纶66在标准条件下的回潮率为4.5％，在合纤中仅次于维纶。染色性能好，可用酸性染料，分散性染料及其他染料染色。聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯（isotacticpolypropylene）、无规聚丙烯（atacticpolypropylene）和间规聚丙烯（syndiotacticpolypropylene）三种。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95%，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小，是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性予以克服。共聚物型的PP材料有较低的热变形温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度，PP的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。PP的熔体质量流动速率（MFR）通常在1~100。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚型的抗冲强度比均聚型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.6~2.0%。

玻纤增强尼龙出现“浮纤”怎么办？终于有答案了！

在尼龙中添加玻璃纤维、增韧剂等填料可显著增加材料的力学性能。但在玻纤增强尼龙注射成型过程中，“浮纤”现象经常出现。浮纤也叫露纤，即玻璃纤维露在产品表面，比较粗糙。由于玻纤外露，使得此类产品的应用受到了限制，主要应用于高强度的结构件。而凡是用加纤材料做外观件的，都是亚光面或蚀纹面(例如电动工具)，因为普通加纤料难以做到亮丽的外观。

塑料制件中“浮纤”现象

玻纤增强尼龙出现“浮纤”现象的原因

浮纤形成的原因有很多，zui主要原因为以下三种：

(1)玻璃纤维与尼龙的相容性差

由于塑料熔体在流动过程中受到螺杆、喷嘴、流道及浇口的摩擦剪切力作用，会造成局部粘度的差异，同时又会破坏玻纤表面的界面层，熔体粘度愈小，界面层受损愈严重，玻纤与树脂之间的粘结力也愈小，当粘结力小到一定程度时，玻纤便会摆脱树脂基体的束缚，逐渐向表面积累而外露。

(2)玻璃纤维与基料的比重差异

在塑料熔体流动过程中，由于玻纤与树脂的流动性有差异，而且质量密度也不同，使两者具有分离的趋势，玻纤浮向表面，树脂沉向内里,于是形成了玻纤外露的现象。

(3)喷泉效应

尼龙熔体注入型模时，会形成“喷泉”效应，即玻纤会由内部向外表流动，与型腔表面接触，由于模具型面温度较低，质量轻冷凝快的玻纤被瞬间冻结，若不能及时被熔体充分包围，就会外露而形成“浮纤”。

因此，“浮纤”现象的形成，不仅与塑料材料组成和特性有关，而且与成型加工过程有关，有着较大的复杂性和不确定性。

玻纤增强尼龙出现“浮纤”的解决方案

在实际生产中，有各种用于改善“浮纤”现象的措施。

(1)改善玻纤与尼龙的相容性

在成型材料中加入相容性、分散剂和润滑剂等添加剂，包括硅烷偶联剂、马来酸酐接枝相容剂、脂肪酸类润滑剂及一些国产或进口的防玻纤外露剂等，通过这些添加剂来改进玻纤与树脂间的相容性，提高分散相的均匀性，增加界面粘结强度，减少玻纤与树脂的分离，从而改善玻纤外露现象。如研究表明，在基体中添加相容剂，改性后材料玻纤在基体中相容性较未添加材料明显提高。

改性后(左)与未改性(右)材料表面浮纤情况

(2)改善成型工艺条件

a.增加充填速度

在增加速度之后，玻纤和塑料虽然存在流速不同，但相对于高速射胶而言，这个相对速度差的比例就小了。

b.升高模具温度

这个作用是zui大的，增高模具温度，就是为了减少玻纤和模具接触阻力，让玻纤和塑料的速度差尽量变小。并且让塑料流动时的中间熔融层尽量厚，让两边的表皮层尽量薄，这样就好像光滑的河岸无法留住树枝一样的道理。RHCM就是利用这个原理来做到外观无浮纤的。

c.降低螺杆计量段的温度，减少溶胶量

这是让塑料和玻纤分离的可能性尽量降低，一般来讲对于浮纤影响zui小，在实际操作中效果不大。但是，这个可以很好的解决烧焦。这是因为增加玻纤后，所以很容易堵住排气通道，所以在zui后很难排气，并且玻纤在高压高氧气体环境中是很容易燃烧的。

(3)模具方面

将产品外观面刻意做成亚光面或蚀纹面，减少玻纤外露的视觉反应。