Da es sich bei Nylon um ein polares, kristallines Polymer handelt, können nicht alle Elastomere zur Verstärkung verwendet werden. Polare Elastomere sind oft besser geeignet, um Nylon zu verstärken. Natürlich kann man Nylon auch haltbarer machen, indem man den makromolekularen Ketten von unpolaren Elastomeren durch Pfropfcopolymerisation polare Gruppen hinzufügt.
Die folgenden Kategorien dienen als allgemeine Klassifizierung für Nylonhärter:
Elastomer aus Gummi
Die besten Zähigkeitsvermittler für Polymere sind Gummielastomere. Der Hauptgrund dafür ist, dass Gummi den Kunststoffen eine gute Beständigkeit gegen Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen verleiht, da es einen hohen Elastizitätsmodul und eine niedrige Glasübergangstemperatur hat. Es gibt verschiedene Arten von Kautschuk, die zur Verstärkung von Nylon verwendet werden können, darunter EPDM, Ethylen-Propylen, Nitril, Styrol-Butadien und Butadien-Kautschuk. EPDM ist der am häufigsten verwendete.
Es ist ideal zum Vulkanisieren von Gummi vor der Verwendung als Zähigkeitsmittel für Nylon. Dabei wird der Kautschuk in erheblichem Maße vernetzt, so dass er sich von einer linearen Struktur in eine Netzwerkstruktur verwandelt, die ihm eine bestimmte Festigkeit und Härte verleiht und es dem gehärteten Nylon ermöglicht, eine Rolle zu spielen. angemessene Wirkung der Zähigkeit.
thermisch flexibles Gummi
Thermoplastische Elastomere unterscheiden sich von Kautschuk dadurch, dass sie ohne Vulkanisation oder Vernetzung verfestigt werden können. Seine Geschmeidigkeit ist ähnlich wie die von Gummi. Copolymerisierte Polymere, die auch als Pfropfcopolymere bezeichnet werden, sind thermoplastische Elastomere.
Aufgrund des Butadienanteils im Makromolekül verfügt SBS (Styrol-Butadien-Copolymer) über eine hohe Elastizität. Die Elastizität von SBS hängt von der Butadienkonzentration ab.
Eine hydrierte Version von SBS ist SEBS. Der Hauptvorteil dieses Produkts ist, dass es witterungsbeständiger ist als SBS.
Zur Herstellung von thermoplastischen Elastomeren werden alle vorgenannten Monomere copolymerisiert. Darüber hinaus kann das thermoplastische Elastomer, das durch Doppelschneckenmisch-Reaktionsextrusion mit Kautschuk als Hauptbestandteil hergestellt, mit verschiedenen Kunststoffen gemischt und durch ein Vernetzungsmittel wie EPDM/PP, EPDM/PE usw. verstärkt wird, auch zur Zähigkeitserhöhung verwendet werden.
Die Leistung von mit Gummi vorgespanntem Nylon und mit thermoplastischen Elastomeren vorgespanntem Nylon ist in gewissem Maße unterschiedlich. Im Vergleich zu Gummi weisen thermoplastische Elastomere eine bessere Biegefestigkeit auf.
unelastisches organisches Polymer
Im Vergleich zu Elastomeren ist die Zähigkeit von steifen organischen Partikeln weit weniger untersucht worden. Flüssigkristallpolymere sind eine der wenigen steifen organischen Polymerformen, die Nylon zäh machen können. Nach dem Prinzip der Zähigkeit wird Nylon jedoch durch Polymere wie PP, PE, ABS usw., die eine niedrigere Glasübergangstemperatur als Nylon haben, etwas zäher. Diese Polymere sind jedoch nicht so widerstandsfähig wie Elastomere.
starres anorganisches Material
Bei dieser Art von Stoffen handelt es sich um anorganische Füllstoffe, die eine besonders zähmachende Wirkung haben, wenn die Teilchengröße des anorganischen Füllstoffs eine Nanogröße erreicht. wie Talk, Montmorillonit, Wollastonit, CaCO3 usw.
Die Steifigkeit von Nylon kann durch harte Partikel verbessert werden, allerdings ist dieser Effekt nicht so stark wie die zähmachende Wirkung von Elastomeren. Mit Hilfe von Komposit-Zähigkeitsmitteln oder der Technologie des Zähigkeits- und Verstärkungsverbunds kann Nylon hergestellt werden, das zäh gemacht wurde und eine gute Zähigkeit und hohe Steifigkeit aufweist.
Außerdem verleihen Whiskers dem Nylon einen leichten Zähigkeitseffekt.
metallisches Polyolefin
Da in der makromolekularen Kette keine Doppelbindungen vorhanden sind, gehören zu den thermoplastischen Elastomeren mit guter Elastizität und Witterungsbeständigkeit die Copolymere aus Ethylen und Octen (POE). POE wurde zunächst in erster Linie für die Zähigkeit von Polyolefinen eingesetzt. Nachdem es jedoch mit reaktiven Monomeren wie Maleinsäureanhydrid gepfropft wurde, weist POE eine gute Kompatibilität mit Nylon auf. Das beste Zähigkeitsmittel für PA6 und PA66 ist POE-gehärtetes PA6, das nicht nur eine hohe Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen (-40 °C), sondern auch eine hohe Schlagzähigkeit bei Raumtemperatur aufweist.
Copolymer-Kern-Schale
Ein flexibles Molekül dient als Zentrum des so genannten Kern-Schale-Copolymers, während ein steifes Molekül als Schalenstruktur dient. Auf Nylon hat dieses Copolymer eine erhebliche zähmachende Wirkung.