冯德才;郭唐华;郑一泉;何勇;胡泽宇;金雪峰;丁超
【摘 要】通过选择不同尼龙树脂相对粘度,不同种类增韧剂,不同种类润滑剂和不同种类抗氧剂,研究了玻纤增强尼龙6和尼龙66在高温高湿下的表面电阻.结果表明,不同相对粘度的尼龙树脂对水煮后的表面电阻影响不大;POE类增韧剂对水煮后的表面电阻影响也不大,而EMA类增韧剂明显降低材料的表面电阻;不同种类的润滑剂和抗氧剂对表面电阻影响差别较大.%The surface resistance of fiber-reinforced nylon 6 and nylon 66 with different relative viscosity nylon resins, different toughening agents, different lubricants and different antioxidants were studied.The results showed that the different relative viscosity of nylon 6 and nylon 66 resin didn`t have impact on the surface resistance.The effect of POE type toughening agent on the surface resistance of boiled water was not significant, and the surface resistance of the material was obviously reduced by EMA type toughening agent.Lubricant and antioxidants had great influences on the surface resistance.
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【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2017(045)006
焦化废水【总页数】4页(P66-68,84)
【关键词】尼龙6;尼龙66;玻璃增强;表面电阻
【作 者】冯德才;郭唐华;郑一泉;何勇;胡泽宇;金雪峰;丁超钢段
【作者单位】金发科技股份有限公司产品研发中心,塑料改性与加工国家工程实验室,广东 广州 510520;金发科技股份有限公司产品研发中心,塑料改性与加工国家工程实验室,广东 广州 510520;金发科技股份有限公司产品研发中心,塑料改性与加工国家工程实验室,广东 广州 510520;金发科技股份有限公司产品研发中心,塑料改性与加工国家工程实验室,广东 广州 510520;金发科技股份有限公司产品研发中心,塑料改性与加工国家工程实验室,广东 广州 510520;金发科技股份有限公司产品研发中心,塑料改性与加工国家工程实验室,广东 广州 510520;金发科技股份有限公司产品研发中心,塑料改性与加工国家工程实验室,广东 广州 510520 【正文语种】中 文
【中图分类】TQ323.6
尼龙(聚酰胺)由杜邦公司20世纪30年代首次实现工业化，具有较高的机械强度、耐热性、自润滑性、优良的阻隔性能和耐化学腐蚀等优异的综合性能[1]，广泛的应用于机械制造，电子电器和交通运输等领域，其用量居于五大工程塑料之首。但聚酰胺存在成型收缩率高和吸水率高等问题，所制备制件的尺寸稳定性差，此外因为尼龙容易吸水，造成表面电阻的下降，限制了尼龙的使用领域[2]。
以前的文章主要是研究如何降低尼龙材料的表面电阻，达到抗静电的效果[3-8]，但是很少有文章研究助剂对尼龙材料表面电阻的影响。虽然蔡凡一等[9]提出尼龙66的电气性能随着吸水率的增加而相应降低，还保持一定的绝缘性能。但是尼龙材料，尤其是玻纤增强尼龙材料，尼龙树脂的相对粘度，增韧剂，润滑剂和抗氧剂都可能会对表面电阻有影响，特别是高温高湿条件下的表面电阻。比如尼龙材料应用在轨道交通扣件系统中，尼龙材料的绝缘性能的好坏对机车信号的稳定有着很大的影响，直接关系到铁路的安全[10]。
本文主要是考察不同环境条件下助剂对玻纤增强尼龙6和玻纤增强尼龙66材料表面电阻的影响。
1.1 原材料
尼龙6：M2400相对粘度2.4，M2800相对粘度2.7，广东新会美达锦纶股份有限公司；尼龙66：EPR24相对粘度2.4，EPR27相对粘度2.7，平顶山神马工程塑料有限责任公司；ECS301HP-3玻纤，直径为10 μm无碱短切玻纤，重庆国际复合材料有限公司；NAV101润滑剂：科莱恩；A-C 560A润滑剂：Honeywell润滑剂Luwax E：巴斯夫；PC-28增韧剂，广州柏晨高分子新材料有限公司；N406增韧剂，宁波能之光新材料科技有限公司；POE DF610增韧剂，三井化学株式会社；AC 1125增韧剂，美国杜邦公司；168抗氧剂，市售；IRGAFOS P-EPQ抗氧剂，市售；ADK STAB PEP-36抗氧剂，艾迪科；Doverphos S-9228抗氧，美国多福化学；焦磷酸二氢二钠(DHPP)，市售。
1.2 仪器与设备
包装箱制作STS-35双螺杆挤出机，南京科倍隆机械有限公司；BS80-III注塑机，博创机械股份有限公司；SM-8220超绝缘计，中国测试技术研究院广州分院；S230离子电导率仪，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；HH-2恒温水槽，广州乙胜实验仪器有限公司。 1.3 样品制备散热模组
将尼龙6共混物，利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的加工条件为：一区到九区的温度分别为 220 ℃，230 ℃，240 ℃，240 ℃，250 ℃，250 ℃，245 ℃，235 ℃和220 ℃，主机转速350 r/min。挤出加工造粒后的物料经冷却、烘干即得改性尼龙6材料产品(玻璃纤维从侧喂料口加入)。
将尼龙66共混物，利用双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的加工条件为：一区到九区的温度分别为 230 ℃，250 ℃，260 ℃，265 ℃，260 ℃，260 ℃，250 ℃，240 ℃和260 ℃；主机转速350 r/min。挤出加工造粒后的物料经冷却、烘干即得改性尼龙66材料产品(玻璃纤维从侧喂料口加入)。
测试表面电阻方板尺寸：100 mm×100 mm×3 mm。
1.4 测试表征
表面电阻率测试：将上述注塑好的3.0 mm厚的方板在室温中放置12 h，然后放入在100 ℃的恒温水浴箱中浸泡，每个实验号各3块。水煮2 h后，立即取出，快速擦干表面水珠，用超绝缘计测试表面电阻率并记录下来，取平均值，所有的测试时间控制在60 s内。
绝缘计测试前，需先充电15 s，测试电压设置500 V。
离子电导率：准确称量1 g助剂添加到100 mL容量瓶中，添加去离子水定容。然后放入100 ℃恒温水浴箱中水煮2 h，取出冷却到室温，然后用电导率仪测试电导率。
太阳能恒温器2.1 尼龙树脂粘度对表面电阻的影响
由于在尼龙树脂的实际应用中，主要使用相对粘度2.4和2.7的尼龙6树脂，不同相对粘度是否对表面电阻有影响，需要评估。从表1的设计方案和表2的测试结果来看，相对粘度2.4和2.7的表面电阻差异不大，在108 Ω以上，其中玻纤增强尼龙66材料的表面电阻要大于玻纤增强尼龙6材料。
2.2 增韧剂种类对表面电阻的影响
表3是不同POE增韧剂的比较，其中PC-28是马来酸酐接枝POE，N406是马来酸酐接枝POE和HDPE的复配物，DF610是未接枝改性的POE，AC 1125是MA含量为25%的EMA型增韧剂。水煮实验的数据表明，无论是哪一种增韧剂对体系的表面电阻率的影响都不明显。而且AC 1125比其他几种POE型的增韧剂的表面电阻率要略小。这可能是丙烯酸甲酯
不耐水解，导致EMA增韧的尼龙材料的表面电阻率较低。
在相同增韧剂的配方中，尼龙66材料表面电阻要高于尼龙6材料。
2.3 润滑剂种类对表面电阻的影响
表4中是不同润滑剂的比较，其中NAV101是以碳链长C28-C32为主要成分的长链线性饱和羧酸钠盐，其实在实际使用中也是一款非常好的润滑剂；A-C 560A是一种聚乙烯蜡，分子量大约在2000～8000之间，用于尼龙的内外润滑剂；Luwax E是一种蒙旦蜡，普遍用做尼龙材料的润滑剂。
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