专利名称：通过强迫固态流动增加pa66力学性能的方法
技术领域：
本发明属于材料加工领域，具体地说是一种增加PA66力学性能的方法。
背景技术：
PA66又名尼龙66或聚酰胺66，是最早开发成功的聚酰胺品种。PA66具有耐磨、 强度较好、耐药性优良、成型周期短、耐热性耐油等优点，在生活、电气、化工和汽车等领域得到广泛的应用，其产量在聚酰胺中占据近一半。但要进一步增加PA66在工程中的应用领域，其力学性能还需要进一步的提高。在增强力学性能方面进行了大量玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维的复合改性和各种无机晶须填充改性的研究，提高了材料的耐热性、拉伸性能和冲击性能，但拉伸性能和冲击性能难以同时大幅度的提高。早在1975年，杜邦公司就对PA66增韧改性以增加尼龙的抗冲击性能和低温性能进行了产业化开发。在研究增韧的过程中，提出了一系列高聚物增韧理论，如空穴化理论、愈渗理论、刚性粒子增韧理论等。其中20世纪80年代，杜邦公司的 Souheng Wu在研究PA66的基础上提出了临界粒子间距判据的概念，从而把增韧理论由定性分析推向了定量的高度。但在增韧过程中，常常是在冲击性能提高的同时，很难保持拉伸性能不出现急剧下降的现象。20世纪80年代以来，辊压、拉挤等成型方法相继出现，研究者发现通过低温加工方法，能够获得多项力学性能同时提高的高聚物材料，但存在着工艺复杂、产品性能不稳定等缺点。急需一种工艺简单的加工方法，从而提高PA66的拉伸性能和冲击性能，扩展PA66 的应用领域。
发明内容
本发明要解决的技术问题是PA66加工工艺复杂、制成品性能不稳定，提供一种工艺简单、制成品性能稳定的通过强迫固态流动增加PA66力学性能的方法，能够同时提高材料的冲击性能和拉伸性能。本发明的技术方案是以下述方式实现的—种通过强迫固态流动增加PA66力学性能的方法，是按照下述步骤实施的(1)将通过注塑、切割方法获得结晶的PA66样条剪切成与模具腔体相配合的形状；(2)将剪切得到的PA66样条放入模具的腔体中部，在0 240°C、0 IOGpa对样条加压0 50min ；(3)将步骤(2)得到的样条在50 240°C热处理5 250min。上述步骤⑵的温度为50 200°C。上述步骤O)的压力为50 800MPa。上述步骤(2)的加压时间为k 5min。上述步骤O)中模具腔体是长方体或者圆柱体或者六棱柱或者椭圆柱体或者其他形状。上述步骤(3)中热处理温度为80 220°C。上述步骤(3)中热处理时间为40 lOOmin。本发明通过使聚合物在模具中受压力变形，改变了聚合物内部两相结构的形状和相对位置，从而获得冲击强度和拉伸强度提高的PA66样品。高压强迫变形技术在PET材料中形成了特殊微观结构，此结构是通过材料中球晶相和无定形相结构的形态改变实现。由于加工温度在熔点以下，故PA66的塑性变形不可回复；热处理消除了材料内部应力，能够获得微观结构稳定的PA66样条。本发明提高了 PA66材料的力学性能(冲击、拉伸性能)， 扩大了 PA66材料的应用范围。与低温加工方法相比，本发明产品的性能稳定，工艺方法简单、能耗小。在150 、450ΜΙ^压力下加压7分钟后，在190°C松弛热处理不同时间后的PA66 的力学性能如下表
权利要求
1.一种通过高压强迫变形增加PA66力学性能的方法，其特征在于是按照下述步骤实施的(1)将注塑、切割方法获得结晶的PA66样条剪切成与模具腔体相配合的形状；(2)将剪切得到的PA66样条放入模具的腔体中部，在0 240°C、0 IOGpa对样条加压 0 50min ；(3)将步骤(2)得到的样条在50 240°C热处理5 250min。
2.根据权利要求1所述的通过高压强迫变形增加PA66力学性能的方法，其特征在于 所述步骤O)的温度为50 200°C。
3.根据权利要求1所述的通过高压强迫变形增加PA66力学性能的方法，其特征在于 所述步骤O)的压力为50 800MPa。
4.根据权利要求1所述的通过高压强迫变形增加PA66力学性能的方法，其特征在于 所述步骤O)的加压时间为k 5min。
5.根据权利要求1所述的通过高压强迫变形增加PA66力学性能的方法，其特征在于 所述步骤O)中模具腔体是长方体或者圆柱体或者六棱柱或者椭圆柱体。
6.根据权利要求1所述的通过高压强迫变形增加PA66力学性能的方法，其特征在于 所述步骤(3)中热处理温度为80 220°C。
7.根据权利要求1所述的通过高压强迫变形增加PA66力学性能的方法，其特征在于 所述步骤(3)中热处理时间为40 lOOmin。
全文摘要
本发明公开了一种通过强迫固态流动增加PA66力学性能的方法，属于高分子材料的固态加工领域。是按照下述步骤实施的(1)将通过注塑、切割获得结晶的PA66样条剪切成与模具腔体相配合的形状；(2)将剪切得到的PA66样条放入模具的腔体中部后加热加压；(3)将步骤(2)得到的样条热处理5～250min。本发明通过使聚合物在模具中受压力变形，改变了聚合物内部两相结构的形状和相对位置，从而获得冲击强度和拉伸强度提高的PA66样品。本发明提高了PA66材料的力学性能(冲击、拉伸性能)，扩大了PA66材料的应用范围。与低温加工方法相比，本发明产品的性能稳定，工艺方法简单、能耗小。
文档编号B29B13/00GK102189618SQ20101012504
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月16日 优先权日2010年3月16日
发明者张旺玺, 杨凯, 潘玮, 焦明立, 王志新, 苏朝化, 裴海燕 申请人:中原工学院