橡膠彈性體增韌尼龍性能的研究

汲長(zhǎng)遠(yuǎn) 張權(quán) 陳瑤 趙圣尉

（第七一五研究所，杭州，310023）

橡膠彈性體增韌尼龍性能的研究

汲長(zhǎng)遠(yuǎn) 張權(quán) 陳瑤 趙圣尉

（第七一五研究所，杭州，310023）

研究采用彈性體共混增韌和滑石粉填料來改善尼龍基體的性能。增韌改性包括：不同用量的粉末丁腈橡膠、塊狀丁腈橡膠、乙烯丙烯酸酯橡膠等對(duì)PA6力學(xué)性能的影響；不同用量的塊狀丁腈橡膠對(duì)三元尼龍力學(xué)性能的影響。并比較丁腈橡膠增韌PA6與三元尼龍的效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：尼龍與橡膠共混后，尼龍拉伸強(qiáng)度與彎曲強(qiáng)度隨不同種類橡膠添加量的增加，呈現(xiàn)出不同程度下降的趨勢(shì)；斷裂伸長(zhǎng)率隨橡膠添加量增加有明顯增加；乙烯丙烯酸酯橡膠能大幅改善PA6的沖擊性能，塊狀丁腈橡膠能很好改善三元尼龍的沖擊性能?；鄣募尤耄粫?huì)降低共混體系拉升強(qiáng)度，而且在合適用量時(shí)，能提高體系斷裂伸長(zhǎng)率。

尼龍6；塊狀丁腈橡膠；粉末丁腈橡膠；乙烯丙烯酸酯；三元尼龍；增韌

尼龍6（PA6）作為通用工程塑料，具有優(yōu)良的力學(xué)性能。但PA6的低溫及動(dòng)態(tài)沖擊韌性差[1]，在基體樹脂中添加合適的極性彈性體聚合物，能夠大幅度提高其韌性。PA6加工性能好，與彈性體共混[2]溫度較寬，因此增韌劑的選擇范圍較大。用作PA6的增韌劑的有丁腈橡膠(NBR)、EPR、SBS、SEBS、POE、EAA、PE、PP等，由于PA6是強(qiáng)極性高分子，因此其更易和極性的彈性體分子相容，增韌效果較好。

三元尼龍為共聚尼龍。共聚尼龍是有多種尼龍單體共聚而來的；尼龍6是由己內(nèi)酰胺單體聚合而來的，兩種材料結(jié)構(gòu)不同。共聚尼龍一般結(jié)晶性能較差，熔點(diǎn)較差。無規(guī)共聚尼龍一般不做工程塑料，而作為熱熔膠等其他用途。嵌段共聚尼龍會(huì)比較規(guī)整，可用作工程塑料使用。尼龍中加入橡膠彈性體，使尼龍的低溫韌性、抗沖擊性能得到改善。同時(shí)，尼龍的剛性在一定程度上有所下降，不同程度地降低了尼龍的彎曲強(qiáng)度與拉伸強(qiáng)度。丁腈橡膠[3,4]和乙烯丙烯酸酯彈性體，目前在共混增韌體系中得到廣泛的應(yīng)用。由于兩者極性不同，與尼龍基體的界面作用不同，增韌效果也不相同。隨著加入量的增多，橡膠的分散程度不同，增韌效果也會(huì)有變化。

滑石粉作為填料加入到PA6體系中，由于界面作用起到物理交聯(lián)的作用，提高了高聚物的力學(xué)性能。同時(shí)滑石粉顆粒還可作為異相成核劑，改善不完全結(jié)晶聚合物的結(jié)晶速率和結(jié)晶形態(tài)，是加快結(jié)晶速率的助劑。尼龍6作為工程塑料，希望其有快的結(jié)晶速率，以縮短成型周期。因此對(duì)尼龍6增韌和填料填充性能研究就很有意義。

利用共混[5]技術(shù)，可提高尼龍6的力學(xué)性能和熱變形溫度。提高的程度取決于在尼龍6中所加材料的性質(zhì)。一般說來，所加填料的性質(zhì)可定性分為兩類：一是表面僅與尼龍6發(fā)生物理結(jié)合的材料，或者說這種材料與尼龍6間的聚集是通過分子間范德華力和氫鍵來維系的；另一類是材料表面可與PA6發(fā)生化學(xué)交聯(lián)，或說兩相間的聚集結(jié)構(gòu)是通過原子間的共價(jià)結(jié)合，產(chǎn)生支鏈的結(jié)果。此外共混中的分散相材料顆粒的大小及分散度的均勻性對(duì)力的傳遞等性能有直接影響。

尼龍耐海水腐蝕、機(jī)械性能好，適合在水聲裝備中使用，如聲學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料、光纜電纜護(hù)套、漁網(wǎng)、螺旋漿及推動(dòng)器等。尼龍?jiān)诤Ｋ惺褂脮r(shí)受到海水不斷地沖擊，形成周期性力的作用，這就對(duì)材料的韌性提出了更高的要求。本文正是針對(duì)于這一現(xiàn)象進(jìn)行探索。

1　實(shí)驗(yàn)

1.1主要原料

尼龍6：M2800，廣州新會(huì)德華尼龍切片有限公司；丁腈橡膠：ckh2665，俄羅斯；粉末丁腈橡膠（PNBR）：p8300，俄羅斯；乙烯丙烯酸酯橡膠（AEM）：美國(guó)杜邦公司；三元尼龍：上海賽路路廠；1010（季戊四醇酯）：市售；RD（2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體）：市售；Vanfre WAM(絡(luò)合有機(jī)烷基磷酸酯)：上海景惠化工有限公司；Areen 18D（十八烷基胺）：上海景惠化工有限公司；Naugard 445(二苯胺防老劑)：上海景惠化工有限公司；硬脂酸：天津博迪化工股份有限公司；滑石粉：市售。

1.2儀器設(shè)備

雙螺桿塑料擠出機(jī)：SHJ-36（L/D為34/1），南京杰恩特股份有限公司；注射成型機(jī)：130F2v，東華機(jī)械有限公司；電子拉力試驗(yàn)機(jī)：GT-10S-2000，臺(tái)灣高鐵科技股份有限公司；簡(jiǎn)支量沖擊試驗(yàn)機(jī)：JC-25，河北承德精密試驗(yàn)機(jī)廠；雙輥開煉機(jī)：實(shí)驗(yàn)精密檢測(cè)儀器有限公司；熱空氣老化箱：RLH-225，無錫蘇南實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；精密電子天平：福州科迪電子技術(shù)有限公司；厚度儀Mitutoyo Corp：ID-S112M，Kawasaki，日本生產(chǎn)。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1擠出造粒

將PA6在100℃下干燥8 h，按一定比例將NBR、AEM（滑石粉）與PA6或三元尼龍混合后，用雙螺桿擠出機(jī)擠出。丁腈橡膠NBR增韌PA6時(shí)，各段溫度如下：一區(qū) 240℃，二區(qū) 245℃，三區(qū) 250℃，四區(qū) 245℃，五區(qū) 240℃，機(jī)頭溫度 210℃；主機(jī)轉(zhuǎn)速80 r/min，喂料速度7.0 r/min。AEM增韌PA6時(shí)：一區(qū) 200℃，二區(qū) 220℃，三區(qū) 230℃，四區(qū)235℃，五區(qū) 230℃，機(jī)頭溫度 220℃；主機(jī)轉(zhuǎn)速80 r/min，喂料速度6.0 r/min。NBR增韌三元尼龍時(shí)：一區(qū) 150℃，二區(qū) 160℃，三區(qū) 165℃，四區(qū)170℃，五區(qū) 155℃，機(jī)頭溫度 150℃；主機(jī)轉(zhuǎn)速80 r/min，喂料速度7.5 r/min。當(dāng)加有滑石粉時(shí)，溫度基本不變，但喂料速度適當(dāng)降低一些（視具體根據(jù)操作中出現(xiàn)的問題確定）。擠出后用水冷卻、干燥，切粒機(jī)造粒。

1.3.2注塑成型

共混物經(jīng)切粒后在100℃下干燥8 h，將粒料從注射機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒，經(jīng)加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)后，由螺桿的推動(dòng)，使其通過料筒前端的噴嘴注入閉合塑膜中，經(jīng)保壓冷卻固化后即可保持模腔所賦予的型樣，松開模具取出制品。在操作上完成一個(gè)模塑周期。其工藝參數(shù)根據(jù)增韌原料的不同而有變化。NBR增韌PA6時(shí)：噴嘴溫度 260℃，一區(qū) 245℃，二區(qū) 240℃，三區(qū) 220℃。AEM增韌PA6時(shí)：噴嘴溫度 255℃，一區(qū) 240℃，二區(qū) 235℃，三區(qū) 215℃。NBR增韌三元尼龍時(shí)：噴嘴溫度175℃，一區(qū) 165℃，二區(qū) 160℃，三區(qū) 150℃。在AEM和NBR增韌PA6的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)加有滑石粉時(shí)，工藝參數(shù)根據(jù)實(shí)際情況略有調(diào)整。

1.4力學(xué)性能測(cè)試

1.4.1拉伸實(shí)驗(yàn)

拉伸強(qiáng)度按GB/T1040.1-2006測(cè)試。測(cè)試試樣為Ⅰ型試樣(大試樣)，即總長(zhǎng)150 mm，標(biāo)距50± 0.5 mm，端部寬度20±0.5 mm，厚度4 mm，中間平行部分寬度10±0.2 mm；測(cè)試條件：室溫23±2℃，拉伸速度為50 mm/min。每組5個(gè)試樣，試驗(yàn)結(jié)果取有效試樣數(shù)據(jù)的平均值。

1.4.2彎曲實(shí)驗(yàn)

彎曲強(qiáng)度按GB/T9341-2000測(cè)試。測(cè)試試樣尺寸：80 mm×10 mm×4 mm；測(cè)試條件：測(cè)試試樣跨度L=64 mm，測(cè)試速度為2 mm/min，每組5個(gè)試樣，試驗(yàn)結(jié)果取有效試樣數(shù)據(jù)的平均值。

1.4.3常溫下缺口沖擊實(shí)驗(yàn)

本課題的沖擊實(shí)驗(yàn)取簡(jiǎn)支梁實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，按GB/T1043.1-2008測(cè)試。測(cè)試試樣為帶有Ⅰ型缺口的標(biāo)準(zhǔn)樣條，即80 mm×10 mm×4 mm，其中缺口理論厚度為0.8 mm。測(cè)試條件：室溫23±2℃，每組5個(gè)試樣，試驗(yàn)結(jié)果取有效試樣數(shù)據(jù)的平均值。

1.5實(shí)驗(yàn)配方

表1　粉末丁腈橡膠（PNBR）增韌PA6

表2　塊狀丁腈橡膠（NBR）增韌PA6

表3　乙烯丙烯酸酯橡膠（AEM）增韌PA6

表4　NBR增韌三元尼龍

表5　滑石粉用量對(duì)NBR增韌PA6（10/90）的影響

表6　滑石粉用量對(duì)PNBR增韌PA6（10/90）的影響

表7　滑石粉用量對(duì)AEM增韌PA6（20/80）的影響

2　結(jié)果與討論

2.1彈性體（PNBR、NBR、AEM）用量對(duì)尼龍性能影響

2.1.1對(duì)拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的影響

從圖1看出，隨著彈性體用量的增加，共混物拉伸強(qiáng)度逐漸降低，這是因?yàn)閺椥泽w作為弱相，強(qiáng)度不如尼龍。PA6中分子鏈之間的酰胺基團(tuán)間會(huì)形成較為密集的氫鍵，因此其具有較強(qiáng)的拉伸強(qiáng)度。當(dāng)加有PNBR時(shí)，雖然PA6和PNBR都為極性分子且會(huì)形成氫鍵，產(chǎn)生分子間作用力，在一定程度上會(huì)使共混體具有較強(qiáng)的拉伸強(qiáng)度，但相比于PA6而言，氫鍵的密度會(huì)大幅度降低，從而使得共混體系的兩種材料界面形成應(yīng)力集中點(diǎn)，拉伸強(qiáng)度降低。而隨著PNBR的增加，界面面積增加，進(jìn)一步使拉伸強(qiáng)度降低。

圖1　不同的粉末丁腈橡膠含量對(duì)PA6的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的影響

從圖1中還可以看到，隨PNBR的增加，共混體系的斷裂伸長(zhǎng)率先有增加的趨勢(shì)，后隨PNBR用量增加，斷裂伸長(zhǎng)率先降低后增加。原因可能是PNBR會(huì)使得界面層產(chǎn)生大量的剪切帶，使銀紋效應(yīng)向剪切帶轉(zhuǎn)變，因?yàn)榧羟袔?huì)隨屈服逐漸細(xì)頸化，避免了因裂紋效應(yīng)導(dǎo)致的斷裂，使得斷裂伸長(zhǎng)率增加，但同時(shí)由于增韌使得強(qiáng)度降低，使共混物的臨界應(yīng)力降低，此趨勢(shì)可能會(huì)使得斷裂伸長(zhǎng)率降低。兩種效應(yīng)使得結(jié)果向相反的方向發(fā)展，而此結(jié)果又取決于膠量的變化，

由圖2可知PA6中加入NBR增韌，使拉伸強(qiáng)度下降，且隨NBR的用量增加，拉伸強(qiáng)度逐漸降低。其原因同PNBR增韌PA6，隨NBR的增加，會(huì)使得氫鍵密度降低，從而使拉伸強(qiáng)度降低；加入NBR會(huì)使得斷裂伸長(zhǎng)率升高，且隨用量的增加斷裂伸長(zhǎng)率逐漸升高。原因同PNBR增韌PA6，在拉伸過程中，使得銀紋向剪切帶轉(zhuǎn)變，避免在早期由于銀紋轉(zhuǎn)變成裂紋的斷裂。

圖2　不同塊狀丁腈橡膠含量對(duì)PA6拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的影響

由圖3知，加入AEM增韌，使PA6的拉伸強(qiáng)度下降，且隨AEM加入量的增加，拉伸強(qiáng)度逐漸下降。原因是加入AEM會(huì)降低PA6中的氫鍵密度，使分子間作用力減小，拉伸強(qiáng)度降低。斷裂伸長(zhǎng)率增加，且隨AEM用量的增加而升高。原因是避免PA6受到較大外力時(shí)早期銀紋裂縫導(dǎo)致的斷裂，隨拉伸的延續(xù)，銀紋逐漸向剪切帶轉(zhuǎn)變，并轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)頸。

圖3　乙烯丙烯酸酯橡膠含量對(duì)PA6拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的影響

由圖4看出，隨丁腈橡膠含量的增加，共混體系的拉伸強(qiáng)度逐漸降低。原因是丁腈橡膠作為弱相，其分子間的作用力不及三元尼龍的高，其作為增韌劑加入到三元尼龍中時(shí)，降低了分子間的氫鍵密度，且界面作用相對(duì)較弱。因而拉伸時(shí)會(huì)在橡膠顆粒中形成大量的銀紋和剪切帶，使拉伸強(qiáng)度降低。增韌共混體系的斷裂伸長(zhǎng)率隨丁腈橡膠加入量的增加先增加后減小。其主要原因可能是：當(dāng)加入丁腈橡膠時(shí)，由于增韌的作用使得斷裂伸長(zhǎng)率增加；但當(dāng)加入量再增加時(shí)，由于強(qiáng)度降低太多，反而使得共混體系的斷裂伸長(zhǎng)率降低。

圖4　丁腈橡膠含量對(duì)三元尼龍的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的影響

2.1.2對(duì)彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度的影響

由圖5可知，PNBR/PA6體系隨PNBR添加量的增加，彎曲強(qiáng)度逐漸降低。因?yàn)閺椥泽w作為弱相，強(qiáng)度和剛性相較PA6低，柔順性好，分子間的作用力較小，其本身較易彎曲，因此加入的量越多，基體彎曲強(qiáng)度降低的也越多。開始加入少量的丁腈橡膠時(shí)，沖擊強(qiáng)度會(huì)減??；超過10份時(shí)又會(huì)隨加入量的增加呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)。其主要原因是：加入量較少時(shí)，由于粉末丁腈橡膠作為弱相其增韌作用不足以彌補(bǔ)其破壞原有基體的有序結(jié)構(gòu)和本身強(qiáng)度較小帶來的強(qiáng)度損失；當(dāng)加入量增多時(shí)，較均勻的分散在塑料基體中，此時(shí)受到外力作用，不再是簡(jiǎn)單的孤立顆粒，而是整個(gè)力場(chǎng)的疊加，發(fā)生韌性屈服使沖擊強(qiáng)度升高。

圖5　不同含量的粉末丁腈橡膠對(duì)PA6彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度的影響

由圖6可知，彎曲強(qiáng)度隨塊狀丁腈橡膠的加入量的增加而逐漸降低，主要原因可能是：塊狀丁腈橡膠相比于尼龍6為弱相，硬度低，抗彎曲能力弱，彎曲強(qiáng)度較低；同時(shí)塊狀丁腈橡膠的加入降低了氫鍵密度，減小了尼龍6的分子間作用力，硬度降低；此兩種作用相互協(xié)同，使得共混體系的彎曲強(qiáng)度降低。同時(shí)，沖擊強(qiáng)度在早期略有降低后，隨NBR添加量的增加逐漸增加。當(dāng)塊狀丁腈橡膠的添加量為10份時(shí)，NBR/PA6共混體系的沖擊強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)最低值；NBR繼續(xù)增加，共混體系的沖擊強(qiáng)度逐漸增加。原因是NBR分散于尼龍6中，受到較大外力時(shí)丁腈橡膠作為應(yīng)力集中點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)屈服現(xiàn)象，形成銀紋和剪切帶，吸收大量的能量，沖擊強(qiáng)度升高。

圖6　塊狀丁腈橡膠的含量對(duì)PA6彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度的影響

由圖7知，在尼龍6中加入乙烯丙烯酸酯橡膠使得尼龍6的彎曲強(qiáng)度降低，且隨AEM添加量的增加，共混體系的彎曲強(qiáng)度逐漸降低。沖擊強(qiáng)度隨AEM添加量的增加逐漸增加，主要原因是加入AEM后，界面作用使共混體系在受外力時(shí)屈服產(chǎn)生大量的銀紋和剪切帶，吸收大量的能量，沖擊強(qiáng)度升高。

圖7　乙烯丙烯酸酯橡膠含量對(duì)PA6的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度的影響

圖8　塊狀丁腈橡膠含量對(duì)三元尼龍沖擊性能的影響

由圖8知三元尼龍與丁腈橡膠的共混體系的沖擊強(qiáng)度隨丁腈橡膠添加量的增加先略有下降，后當(dāng)丁腈橡膠添加量超過10份時(shí)，沖擊強(qiáng)度顯著增加。

2.2不同彈性體增韌尼龍性能變化匯總

表8比較粉末丁腈橡膠、塊狀丁腈橡膠、乙烯丙烯酸酯橡膠增韌尼龍6的力學(xué)性能變化，可知乙烯丙烯酸酯橡膠對(duì)尼龍6的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的影響較為均勻，不會(huì)出現(xiàn)像丁腈橡膠增韌那樣突變的現(xiàn)象；對(duì)于斷裂伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度，乙烯丙烯酸酯橡膠的增韌改善效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于粉末丁腈橡膠和塊狀丁腈橡膠。因此總體說來，乙烯丙烯酸酯橡膠的增韌效果優(yōu)于丁腈橡膠。原因可能是AEM與尼龍6相容性更好、耐老化性能更優(yōu)異，高溫?cái)D出后能獲得較均勻的共混體系，其界面層的作用較丁腈橡膠更強(qiáng)，因此有更好的增韌效果。

表8　不同橡膠增韌尼龍的力學(xué)性能

比較表中丁腈橡膠增韌尼龍6和三元尼龍的數(shù)據(jù)可知：三元尼龍基體本身韌性較尼龍6好，可能是由于三元尼龍分子間的氫鍵密度較尼龍6的低，且三元尼龍分子量較大。當(dāng)加有相同量的丁腈橡膠時(shí)，三元尼龍?bào)w系具有較大的斷裂伸長(zhǎng)率和較高的沖擊強(qiáng)度。因此可認(rèn)為丁腈橡膠與三元尼龍?bào)w系的韌性較丁腈橡膠與尼龍6體系好。

2.3滑石粉用量對(duì)增韌體系性能影響

滑石粉是一種常用的無機(jī)填料，化學(xué)式為H2Mg3O12Si4，呈片狀結(jié)構(gòu)?；鄯肿訛闃O性，且因表面有較多的羥基基團(tuán)，使其易與大分子吸附，起到物理交聯(lián)的作用。但加入量過多，又會(huì)成為應(yīng)力集中點(diǎn)，使力學(xué)性能下降。

2.3.1對(duì)拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的影響

由圖9可知，尼龍6中添加滑石粉時(shí)拉伸強(qiáng)度基本不變，且隨滑石粉添加量的增加變化很小。從圖9中還可以看出，隨著滑石粉的加入，體系的斷裂伸長(zhǎng)率先增加后減小。當(dāng)滑石粉用量較少時(shí)，PNBR/PA6體系的斷裂伸長(zhǎng)率隨著填料的增加而增加；當(dāng)滑石粉用量超過5份時(shí)，隨滑石粉添加量的增加，斷裂伸長(zhǎng)率減小。這可能是因?yàn)樘盍嫌昧枯^少時(shí)，填料與基體間的結(jié)合力較強(qiáng)，超細(xì)填料粒子的加入起到物理交聯(lián)點(diǎn)的作用，應(yīng)力易在填料粒子與聚合物基體間傳遞；同時(shí)少量滑石粉的加入還能起到異相成核劑的作用，因此斷裂伸長(zhǎng)率提高。但當(dāng)滑石粉用量超過一定用量后，滑石粉粒子更易團(tuán)聚，填料粒子變大，成為應(yīng)力集中點(diǎn)，體系在受到應(yīng)力作用時(shí)被破壞，使斷裂伸長(zhǎng)率有較大幅度降低。

圖9　不同滑石粉用量對(duì)塊狀丁腈橡膠增韌尼龍6體系力學(xué)性能的影響

由圖10可知，在尼龍6中添加滑石粉時(shí)拉伸強(qiáng)度變化略有增加，且隨滑石粉添加量的增加變化較小。斷裂伸長(zhǎng)率隨滑石粉的增加先減小，后增加，再減小。加入滑石粉不超過5份時(shí)，斷裂伸長(zhǎng)率逐漸減小，隨后逐漸增加；加入的滑石粉用量超過10份時(shí)，隨滑石粉的添加，斷裂伸長(zhǎng)率降低。

圖10　不同滑石粉用量對(duì)粉末丁腈橡膠增韌尼龍6體系拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的影響

由圖11可知，滑石粉的加入使得AEM/PA6體系的拉伸強(qiáng)度稍微降低，但變化不太明顯。AEM/PA6共混體系中加入滑石粉時(shí)，添加量不超過5份時(shí)，斷裂伸長(zhǎng)率隨滑石粉的添加量的增加而增加；當(dāng)加入滑石粉量超過5份時(shí)，隨添加滑石粉量的增加，斷裂伸長(zhǎng)率逐漸降低。

圖11　不同滑石粉用量對(duì)乙烯丙烯酸酯橡膠增韌尼龍6的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的影響

2.3.2對(duì)彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度的影響

由圖12知，對(duì)于NBR/PA6體系，彎曲強(qiáng)度會(huì)隨著滑石粉添加量的變化較小。同時(shí)由圖12還可以看出，當(dāng)在NBR/PA6共混體系中添加少量的滑石粉時(shí)，共混體系的沖擊強(qiáng)度略有升高；隨后隨滑石粉添加量的增加略有降低，當(dāng)滑石粉添加量超過10份時(shí)，基本不再變化。

圖12　不同滑石粉用量對(duì)塊狀丁腈橡膠增韌尼龍6的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度的影響

由圖13知，對(duì)于PNBR/PA6體系，隨滑石粉用量的增加，體系的彎曲強(qiáng)度略有上升，原因可能是滑石粉物理交聯(lián)和成核劑的綜合作用；PNBR/PA6共混體系的沖擊強(qiáng)度基本不隨滑石粉的添加而變化。

圖13　滑石粉用量對(duì)粉末丁腈橡膠增韌尼龍?bào)w系彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度的影響

由圖14知，AEM/PA6體系中加入滑石粉時(shí)，隨滑石粉添加量的增加，彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度開始都會(huì)有降低，后基本不變。

圖14　滑石粉用量對(duì)乙烯丙烯酸酯橡膠增韌尼龍6體系的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度的影響

3　結(jié)論

（1）當(dāng)在尼龍6和三元尼龍中添加橡膠相共混后，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度會(huì)有普遍降低；斷裂伸長(zhǎng)率根據(jù)共混膠的不同，表現(xiàn)出不同趨勢(shì)的變化曲線，但在某些特定用量時(shí)，會(huì)有提升；沖擊強(qiáng)度在橡塑共混后都有提升，且AEM橡膠對(duì)PA6增韌效果最好，NBR對(duì)三元尼龍?jiān)鲰g效果較好。

（2）滑石粉的添加不會(huì)明顯降低共混體系的強(qiáng)度和韌性，甚至特定用量下能使強(qiáng)度或韌性有所提升。滑石粉的添加能很好的降低成本，同時(shí)，提高加工過程的可操作性。

（3）經(jīng)研究，AEM/PA6、NBR/三元尼龍具有很好的韌性，同時(shí)其強(qiáng)度又高于很多硫化橡膠，因此在一些對(duì)高分子材料要求強(qiáng)度和韌性兼顧的領(lǐng)域，可考慮大量使用本文研究成果。

（4）在選擇基料時(shí)，將目標(biāo)鎖定了性能優(yōu)異的塑料（尼龍）和高性能橡膠（AEM、PNBR、NBR）。希望在后續(xù)的工作中，采用更為低廉價(jià)格的基料得到性能好的改性產(chǎn)品，以此進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，本文很多結(jié)論基于理論推斷，希望后續(xù)做相關(guān)的熱分析和斷面掃描分析實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

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