纳米材料粒径达到一纳米后,其结构和性能发生巨大的变化,具有了表面与界面效应、小尺寸和量子效应,在玻纤增强尼龙改性中发挥了强大的作用。
一般情况下,纳米粒子表面能大,易于团聚,难以直接通过共混改性的方法加入到玻纤增强尼龙材料中,需要通过表面改性,提高它在玻纤增强尼龙材料中的分散性能,方法有“表面履盖改性、外膜层改性、高能量改性”等6种。
纳米粒子通过手段改进玻纤增强尼龙的性能:一是己内酰胺单体与纳米材料原位聚合,加玻纤改性;二是尼龙切片、玻纤与纳米材料双螺杆下的共混改性,以改善材料的耐热、耐磨、表面外观以及拉伸强度、杨氏模量等性能。
具体的应用体现在四个方面:
1、增强增韧改性。纳米氮化硅等材料对玻纤增强尼龙改性提供了全新途经和方法。纳米材料应力场的相互作用,基体内产生很多微变型区,既吸收大量能量,又能较好地传递外应力,增强和增韧可以同时兼顾。
增强增韧改性切片
2、抗老化耐磨改性。纳米二氧化硅与二氧化钛适当混配表面改性,用于玻纤增强尼龙共挤出生产,提高材料的抗UV(紫外线照射)和抗老化、耐磨性能,户外高温高湿环境,使用寿命提高二倍以上。
纳米玻纤增强尼龙太阳能上水自控阀
3、抗菌等功能化改性。纳米二氧化锌、银离子等应用于玻纤增强尼龙共混改性,可以提高材料的抗菌、抗静电、耐磨、耐热等性能,以及材料的光洁度,用于卫浴抗菌尼龙扶手、洗衣机滚桶、自热水龙头等方面的制造。
纳米改性玻纤增强尼龙燃油箱
4、耐热及阻燃改性。纳米蒙脱土等材料的加入,玻纤增强尼龙热变形温度可提高90℃,热膨胀系数下降45%,阻燃性能大幅提升,气体阻隔性能提高4倍,广泛应用于汽车燃油箱、防氧渗透膜等制件的注塑加工。