长玻璃纤维增强尼龙复合材料的制备及性能研究

摘要

长玻璃纤维增强热塑性塑料有着优良的综合性能，国外在很多领域有了成熟的应用，近年来国内发展也很快。研究长纤维增强塑料满足国内市场的需求具有重要现实意义。
　　 本文利用特殊的玻纤预热、分散、树脂熔融浸渍装置，将纯尼龙粒料与改性添加剂混合均匀后经双螺杆挤出机进行塑化，熔融状态下挤入到浸溃模头中，通过塑料改性将塑料粘度控制在适合长纤浸渍的范围，使纤维在模头中得到很好的分散与浸渍，制备了长玻璃纤维增强PA66、PA6粒料，并研究了玻璃纤维的含量、粒料切割的长度等对材料性能的影响。本研究制备的玻璃纤维含量50％、粒料长度12mm的长纤维增强PA6料粒的拉伸强度为230MPa，弯曲强度为359MPa、缺口冲击强度为40KJ/m2；玻璃纤维含量50％的长纤维增强PA66粒料，长度12mm时拉伸强度270MPa，弯曲强度415MPa、缺口冲击强度45KJ/m2的粒料，性能均达到国外公司的同等水平。
　　 对比了玻璃纤维增强尼龙在50％含量的情况下，长纤维增强热塑性塑料(Long fiber reinforced thermoplastic，简称LFT)与短切纤维增强热塑性塑料(Short fiber reinforced thermoplastic，简称SFT)的各种性能之间的差异。各种性能均有不同程度的提高。特别是冲击强度。LFT-PA6较SFT-PA6提高97.8％，LFT-PA66较SFT-PA66提高187％。
　　 对不同含量的长玻璃纤维增强PA6、PA66的动态热机械性能(DMA)进行了测试，两种尼龙的储能模量随着玻璃纤维含量的增加而增大。