长玻璃纤维增强PA66复合材料的综合性能及其影响因素研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.03.001

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (3): 1-8.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.03.001

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长玻璃纤维增强PA66复合材料的综合性能及其影响因素研究

张九夫¹, 罗开强¹, 徐军¹, 郭宝华¹^,²()

^1.清华大学化工系，北京 100084
^2.清华东莞创新中心，广东东莞 523808

收稿日期:2021-11-01 出版日期:2022-03-26 发布日期:2022-03-25
通讯作者: 郭宝华（1963—），男，教授，主要从事环境友好高分子和高性能高分子研究，bhguo@mail.tsinghua.edu.cn
E-mail:bhguo@mail.tsinghua.edu.cn

Study on comprehensive properties and influencing factors of long glass fiber reinforced PA66 composites

ZHANG Jiufu¹, LUO Kaiqiang¹, XU Jun¹, GUO Baohua¹^,²()

^1.Department of Chemical Engineering，Tsinghua University，Beijing 100084，China
^2.Tsinghua Innovation Center in Dongguan，Dongguan 523808，China

Received:2021-11-01 Online:2022-03-26 Published:2022-03-25
Contact: GUO Baohua E-mail:bhguo@mail.tsinghua.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

利用定制的熔融浸渍装置制备了长玻璃纤维增强聚酰胺66（PA66/LGF）复合材料，并对其力学性能、界面黏结性等进行了表征，探讨了玻璃纤维含量、润滑剂含量、相容剂含量以及切粒长度等因素对复合材料性能的影响，得到了PA66/LGF复合材料优化的配方设计与切粒长度。结果表明，当玻璃纤维含量为43 %（质量分数，下同）、切粒长度为12 mm的PA66/LGF复合材料拉伸强度为230 MPa，断裂伸长率为7.1 %，弯曲强度为369 MPa，缺口冲击强度为62 kJ/m²，无缺口冲击强度为90 kJ/m²。

关键词: 聚酰胺66, 长玻璃纤维, 力学性能, 配方设计, 切粒长度

Abstract:

Long glass fiber reinforced polyamide 66 （PA66/LGF） composites are widely used in automobile and other industries due to their excellent comprehensive performance. In this paper， the PA66/LGF composites were prepared by a custom?made melt impregnation equipment， and the mechanical properties， interfacial adhesion and other properties of PA66/LGF composites were characterized. The effects of a series of influence， such as the glass fiber content， lubricant content， compatibilizer content， and pellet length， on the comprehensive properties of composites were investigated. Finally， we summarized the optimal formula design and pellet length for the preparation of PA66/LGF composites. The tensile strength， the elongation at break， the flexural strength， the notched impact strength and the non?notched impact strength of the PA66/LGF composites with a glass fiber content of 43 % and a pellet length of 12 mm prepared in this study were 230 MPa， 7.1 %，369 MPa，62 kJ/m²，90 kJ/m²，respectively.

Key words: polyamide 66, long glass fiber, mechanical property, formula design, pellet length

中图分类号:

TQ327.1

张九夫, 罗开强, 徐军, 郭宝华. 长玻璃纤维增强PA66复合材料的综合性能及其影响因素研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(3): 1-8.

ZHANG Jiufu, LUO Kaiqiang, XU Jun, GUO Baohua. Study on comprehensive properties and influencing factors of long glass fiber reinforced PA66 composites[J]. China Plastics, 2022, 36(3): 1-8.

图/表 9

图1 PA66/LGF粒料的制备过程

Fig.1 Preparation process of PA66/LGF pellets

性能	样品1	样品2
玻璃纤维含量/%	39.5	43.0
拉伸强度/MPa	192	240
断裂伸长率/%	5.9	6.9
弯曲强度/MPa	309	376
缺口冲击强度/kJ∙m^-2	49	61
无缺口冲击强度/kJ∙m^-2	67	84
L_n/mm	2.7	2.6
L_w/mm	3.9	3.8

表1 不同玻璃纤维含量的PA66/LGF复合材料的综合性能

Tab.1 Comprehensive properties of PA66/LGF composites with different glass fiber contents

图2 样品1和样品2中玻璃纤维残留长度分布

Fig.2 Residual length distribution of glass fiber in samples 1 and sample 2

图3 TAF含量对PA66/LGF复合材料性能的影响

Fig.3 Effect of TAF content on mechanical properties of PA66/LGF composites

图4 不同TAF含量的PA66/LGF复合材料冲击断面图

Fig.4 Impact profile of PA66/LGF composites with different TAF contents

图5 相容剂含量对PA66/LGF复合材料性能的影响

Fig.5 Effect of compatilizer contents on properties of PA66/LGF composites

图6 不同相容剂含量的PA66/LGF复合材料的冲击断面图

Fig.6 Impact profile of PA66/LGF composites with different compatilizer contents

图7 切粒长度对PA66/LGF复合材料性能的影响

Fig.7 Effect of pellet length on properties of PA66/LGF composites

图8 不同切粒长度时玻璃纤维残留长度分布

Fig.8 Residual length distribution of glass fiber at different pellet lengths

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