搜档网
当前位置:搜档网 › 尼龙66改性的最新研究进展

尼龙66改性的最新研究进展

尼龙66改性的最新研究进展
尼龙66改性的最新研究进展

xx66改性的最新进展

第一章诸论

1.1xx66的概述

尼龙66是一种高档热塑性树脂,是制造化学纤维和工程塑料优良的聚合材料。它是高级合成纤维的原料,可广泛用于制作针织品、轮胎帘子线、滤布、绳索、渔网等。经过加工还可以制成弹力尼龙,更适合于生产民用仿真丝制品、泳衣、球拍及高级地毯等。尼龙66还是工程塑料的主要原料,用于生产机械零件,如齿轮润滑轴承等。也可以代替有色金属材料作机器的外壳。由于用它制成的工程塑料具有比重小,化学性能稳定,机械性能良好,电绝缘性能优越,易加工成型等众多优点,因此,被广泛应用于汽车、电子电器、机械仪器仪表等工业领域,其后续加工前景广阔。

尼龙66由己二胺和己二酸缩合制得,常见的尼龙是一种结晶性高分子,不同牌号、不同测试方法报道的尼龙66的熔点在250-271℃之间。由于尼龙66无定型部分的酞胺基易与水分子结合,常温下尼龙66的吸水率较高。与一般塑料相比,尼龙66的冲击韧性大,耐磨性优良,摩擦噪音小,另外,尼龙66对烃类溶剂,特别是汽油和润滑油的耐受力较强。尼龙66的90%应用于工业制品领域。

其中,尼龙在汽车工业中的用量占总用量的37%,其用途包括储油槽、汽缸盖、散热器、油箱、水箱、水泵叶轮、车轮盖、进气管、手柄、齿轮、轴承、轴瓦、外板、接线柱等。尼龙66的第二大应用领域是电子电器工业,消耗量占总量的22%,其用途包括电器外壳、各类插件、接线柱等。此外尼龙66也被广泛应用于文化办公用品、医疗卫生用品、工具、玩具等场合。

我国尼龙66的生产起步于60年代中期。1964年辽阳石油化纤公司引进了法国生产技术,建设了年产

4.6万吨的生产装置。1994年,我国第二个尼龙“生产装置开工建设,该装置引进日本的技术,年产尼龙66为

6.5万吨。在当前形势下,外商普遍看好我国尼龙“产品市场。美国杜邦、德国伍德、日本东洋和旭化成等公司均将大量尼龙66等制品投放中国市场,面对跨国公司的激烈竞争,我国必须建设我们自己的尼龙66生产与加工产业,提高国内企业在市场中的地位。由于尼龙66的生产目前仍是走国外引进的路子,就要求国内加大尼龙66深加工的力度,拓展尼龙66的广阔市场。尼龙66的深度加工具有加工工艺简单、建设周期短、投资少、增值快的特点,大部分属于短平快项目。有的深加工项目只需增添一些增强剂、改性剂,然后注塑成型即可制成工程塑料。目前,我国对尼龙66的深加工主要是用来生产轮胎帘子布和高级合成纤维,而用于工程塑料尚处于摸索起步阶段。

PA66的力学性能、耐磨性、自润滑性、耐腐蚀性优良,成型加工性较好,但PA66吸水率大,尺寸稳定性和电性能较差,耐热性和低温冲击性能亦有待提高。为提高PA66的物理力学性能,扩大其应用范围,人们通过填充增强、共混等方法对PA66进行改性,研制开发出一系列高性能化、高功能化的改性PA66新品种。近年来,复合材料的发展速度十分惊人,功能化PA的研究也十分活跃。

为了满足使用的要求,拓展其应用的空间,开发多功能PA材料已成为新的研究课题[1-2]。

1.2影响尼龙66的强度和韧性的主要因素

尼龙66表现出脆性行为还是韧性行为既与尼龙66本身结构如化学结构、二次结构等有关,还与外界条件如温度、湿度、应变速率有关。下面就影响尼龙66强度和韧性的几个主要因素进行讨论。

1.2.1化学结构的影响

高聚物材料的破坏无非是高分子主链上化学键的断裂抑或是高分子链间相互作用力的破坏,所以尼龙66的强度来源于主链化学键和分子间的相互作用力,通过增加高分子的极性或产生氢键都可使材料强度提高。尼龙66有氢键,拉伸强度可达60-83Mpa,氢键密度越高,材料的强度也就越高。但如果极性基团过密,致使阻碍高分子链段的活动性,则虽然强度会有所提高,但材料变脆。

1.2.2添加剂的影响

1.2.

2.1增塑剂

一般地说,在高聚物中加入增塑剂后,因削弱了高分子之间的相互作用力,会导致材料的断裂强度下降,强度的降低值与加入的增塑剂量成正比,同时也能降低材料的屈服强度,从而提高材料的韧性。水对高分子链上带有亲水基团的尼龙66来说是一种增塑剂,尼龙66吸水后摸量和强度明显下降,断裂伸长率和冲击强度提高。但是尼龙66吸水过多会严重变形而影响其尺寸稳定性,即在吸水量超过某一临界值后,不仅强度下降,韧性也会变坏。

1.2.

2.2固体填料

尼龙66复合材料的强度同填料本身的强度和填料与尼龙66的亲和程度有关。一类是为降低成本而采用的惰性填料,只起稀释作用,它将使尼龙66的强度降低;另一类是把提高尼龙66的强度作为主要目的的活性填料,如现今发展起来的玻璃纤维以其高强度和低廉价格的优势而成为普遍采用的纤维增强填料。

1.2.3共聚和共混的影响

高聚物的共聚共混是改善高聚物性能的重要手段之一,通过共聚和共混可以达到提高应用性能、改善加工性能或降低成本的目的,因而引起了广泛的关注。

在尼龙66共混复合材料中,不同组分之间主要是以物理作用结合,在强的剪切作用下熔融混合时,由于剪切作用可能使大分子产生断链,产生少量的自由基,从而生成嵌段或接枝共聚物,或在共混物中加入增容剂,也可以在其中引入少量的化学键合。用接枝共聚、嵌段共聚和共混的方法对尼龙66的力学性能进行改性的效果与基体尼龙66和分散相的化学组成与结构、分散相的含量、粒径和接枝率等因素有关。

第二章xx66的改性研究

2.1PA66的填充增强改性

在PA66树脂中加入纤维增强材料,不仅可保持PA66树脂的耐化学药品性,加工性能等优点,而且力学性能,耐热性能亦可大幅提高,尺寸稳定性等也能得到明显的改善[3]。

由于玻璃纤维(GF)的比强度和杨氏模量比PA66大10-20倍,线膨胀系数约为PA66的,吸水率接近于零,且有耐热和耐化学药品性好等特点[4]

。增强剂E一玻璃纤维(GF)具有良好的机械性能,其单丝强度达到

3500N/mm2

,弹性模量达到73000N/ mm2

,适合于做工程用增强材料。先用硅烷类偶联剂对玻纤表面进行处理,否则玻纤与尼龙的界面粘合能较小,容易从尼龙基体中拔出。偶联剂通过与增强材料表面的某些基团反应,又与基体树脂反应,在两者之间形成一个传递应力的界面层,增强玻纤与尼龙66之间的粘合强度。研究表明,玻纤增强尼龙66复合材料在玻纤含量为30%时,其缺口冲击强度达到最大值。含量为15%时,无缺口冲击强度达到最小值。需将玻纤含量控制在30%附近,材料的缺口、无缺口冲击强度才会达到较理想的值,其拉伸强度也较高。如果在增强的基础上进一步进行增韧改性,则尼龙66复合材料的综合性能会有更大幅度改善。如在PA66/GF中添加一定量的增韧剂POE,就能保证复合材料在具有较优良的力学性能的同时具有较高的冲击韧性。国内对GF增强PA66的研究非常活跃,增强PA66中的GF含量逐步提高。国外对高GF含量PA66的研究较多,研制出的高GF含量的PA66材料具有高刚性,低吸水性,热变形温度和尺寸稳定性也有显著提高。国内对高GF含量的PA66材料的研究还不多。但也有不错的成果。

然而,由于玻纤的纤维粗大,性脆等特点,造成其增强塑料在加工与使用中存在难以克服的缺点。具体表现在以下几个方面:

注塑成型时玻纤对模具的浇口和流道磨损严重,大大缩短了模具的使用寿命;注塑过程中玻纤的流动性差,在复杂模具中很难分布均匀,从而在制品中形成机械强度很低的贫纤维区;玻纤增强塑料制成的运动部件因玻纤脆而易引起疲劳开裂:

玻纤增强塑料制品的表面光洁度差。后三点缺陷对于常用作受力与运动部件的玻纤增强尼龙来说尤为突出。

除玻璃纤维外,还可选择碳纤维(CF)、钛酸钾晶须等其它增强材料。研究表明,碳纤维增强增韧尼龙66的效果比玻纤更显著,表现为

PA66/GF/POE>PA66/CF>PA66/GF,这是因为碳纤是比玻纤更刚性的材料,与

PA66基体复合后,可利用碳纤的高强度以承受应力,利用基体的塑性及其与纤维的粘接性以传递应力。钛酸钾晶须是一种新型针状短纤维,是新一代高性能复合材料增强剂。

用改性剂处理后的钛酸钾晶须与尼龙66复合后会形成弹性界面层在微裂纹由基体扩展到晶须表面时会使传播速率突然变小而发生偏转,这种偏转会增加材料对能量的消耗,终止微裂纹继续扩展。

2.2PA66的共混改性

PA66树脂与其它树脂共混改性可提高材料干态和低温下的冲击强度,改善吸湿性,提高耐热性。国内外在这方而进行了大量的研究工作,并取得了很大的成效。共混合金化增韧尼龙66主要是以尼龙树脂为主体,添加增韧剂如韧性树脂、橡胶弹性体及热塑性弹性体,经共混制得的高分子多组分体系-尼龙66合金。

尼龙合金中的主要增韧剂有PP、PE等非极性聚烯烃物质和三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯-辛烯共聚物(POE)等弹性体。

但是用共混的方法改善高聚物的性能,要得到预期的效果,必须是共混组分在宏观上相容,而微观上相分离。若共混的两组分相容性太好,则共混物的性能不会得到很大的改善;但两者的相容性太差,其界面结合力低,材料的力学性能也难以提高。于云花等[5]

用三元乙丙胶(EPDM)来改善PA66的冲击韧性,由于PA66与EPDM在极性方面的差异很大,二者相容性差,结合强度低,材料的力学性能难以提高,采用三元乙丙胶接枝马来酸醉(MA)的共聚物(EPDM-g-MA)作为增韧增容材料作为界面相容剂,以改善PA66与EPDM的相容性。发现随着EPDM-g-MA含量的增加,PA66/EPDM-g-MA二元共混体系的耐冲击性能明显提高,当EPDM-g-MA含

量为20%(质量)时、lzod缺口冲击强度为纯PA66的7倍,但拉伸强度、模量等随之下降;对于PA66/EPDM/EPDM-g-MA三元共混体系,其力学性能介于

PA66/EPDM和PA66/EPDM-g-MA两种二元共混体系之间。

2.3PA66的热氧化稳定性改性

聚酞胺在加工使用过程中,即使在完全没有氧存在的情况下,也会发生因聚酞胺化学结构变化引起的各种老化。如末端氨基相互作用产生仲氨基和叔氨基或由于氨解、酸解和水解而引起的降解等。PA66通常在80℃以下空气中能经受得起较长时间的热作用,但在100-140℃就会迅速老化,引起制品变黄、变脆和机械性能下降。聚酞胺的末端氨基在导致制品发黄的过程中起重要作用,这可能是因为末端氨基与聚酞胺的氧化产物相互作用会产生显色的各种吡咯衍生物所致。

防热氧化的稳定剂,其作用机理分为两大类。第一类是能够使自由基链式反应终止的链终止剂;第二类位能抑制引发自由基反应的抑制类稳定剂。第一类稳定剂又称为主抗氧剂,它又可分为:

自由基捕获剂、电子给予体、氢给予体,第二类稳定剂又称为辅助抗氧剂,可分为:

过氧化物分解剂和金属离子钝化剂两种。

用于聚酚胺的稳定化的稳定剂有受阻酚、芳香胺、金属盐、受阻胺、亚磷酸醋、硫化物等,而最常用的是铜化合物和碱金属的溴盐、碘盐等无机防老剂,还有磷酸的各种无机和有机衍生物。这类工作多见专利文献[6]

,系统研究不同类型稳定剂对聚酞胺的稳定作用,稳定机理及并用效应等的工作较少。星山康治等[7]

曾比较过卤化铜、胺类和受阻酚类的稳定作用,指出卤化铜和受阻酚类抗氧化效果优于胺类,同时卤化铜和胺类有使聚酞胺着色的缺点。Lnaksa等研究了受阻酚、芳香胺、受阻胺和氮氧自由基对PA66的稳定化,他们的结果表明芳香胺具有较好的稳定作用,而受阻酚的稳定作用很差。他们认为这可能是由于在PA66热加工过程中,受阻酚结构遭到破坏,从而失去了稳定作用。由于在他

们的研究中主要应用吸氧方法,只研究了初期的氧化,其结果具有很大的局限性。中科院的李荣福[8]

对聚酞胺(主要选择PA66体系)的热氧化降解进行了系统的研究。他们得到PA66的热氧化降解,不同稳定剂稳定作用大小的顺序。受阻酚及芳香胺和168及DNP并用体系均表现出不同程度的协同作用。虽然铜盐及芳香胺表现出很高的稳定作用效率,但是它们使PA66着色,因而对于要求无色或浅色的制品,他们是不理想的稳定剂,而受阻酚1098及10和辅助抗氧剂的复合配方体系则是更好的选择。他们还研究了各种金属盐(铁、钻、镍、铜、锰、银等)对PA66热氧化降解的影响,金属铜盐的稳定效果最好。铜盐和KI配合使用时,稳定效果较好,其它金属盐和KI配合使用时,则表现出反协同作用。

2.4PA66助剂改性

助剂是指这样一类物质或材料,它们在聚合物母体中以物理形式分散而不影响聚合物的分子结构,或者不影响聚合和变定过程。许多添加剂在塑料中起了十分重要的作用,有时甚至是决定材料价值的关键。在PA66中添加助剂改性主要用于改善其阻燃性,提高抗静电性、抗菌性,增强耐老化性、耐磨性以及赋予PA66其它特殊功能。

PA66是结晶性聚合物,如果不加阻燃剂,其阻燃性属UL94V-2级,只有加人阻燃剂后才能达到UL94V-0级。常用的阻燃剂有卤素阻燃剂、氮素阻燃剂、锑系阻燃剂、芳香簇卤系阻燃剂等。随着人们对环境保护的要求越来越高及电子电气、煤矿、机械仪表等行业的不断发展,对阻燃材料的要求越来越高。国外各大公司都在积极开发新的阻燃材料,如美国Lnarel工业公司开发了以氯代有机阻燃剂为基础的耐温性较高的阻燃GF填充PA66材料。阻燃PA66适用制作阻燃性零部件。有关无卤膨胀阻燃白色尼龙66,我国尚处于基础研究阶段,有关的的资料和报道不多。阻燃尼龙的研究仍向无毒、高效的方向发展着。

增塑剂添加到高分子聚合物中能够增加高分子聚合物的塑性,从而使之易于加工并且使制品具有柔韧性。增塑剂可以降低树脂的软化温度、熔融温度和玻璃化温度,降低融体的粘度,增加其流动性,从而改善树脂加工性能。目前增塑剂在塑料加工行业中的运用极为普遍,大约有500种。将这些品种进行归类,有利于了解各类品种的特性,便于用户根据需要进行准确地选择品种和进

行复配,也便于研究者根据这些规律开发新品种。根据化学结构,增塑剂可分为如下的类别:

邻苯二甲酸酯类、二元酸酯类、环氧酯类、磷酸酯类、聚酯类、烷基磺酸苯酯类及氯化石蜡类等。某些增塑剂在尼龙中的使用多引起材料易燃,所以有一定的局限性。所以我们在尼龙中常选用含有N、S、P、Si等阻燃元素的增塑剂添加到共混物中。且在用量不太大的情况下达到增塑的目的。

为了抑制光、热、氧等外界因素的作用,在尼龙中添加如下对尼龙较为有效的防老剂:

DNP、Gl

1098、UV

207、UV

327、对苯二酚、间苯二酚、碘化钾、碘化锂、醋酸铜、醋酸锰、萘酸铜、萘酸锰等。有报道说,美国Clariant公司开发的芳香族受阻胺光稳定剂NylosatbS-EED,适用于所有尼龙聚合物,它以化学键与聚合物连接,保护聚合物及尼龙纤维对外界光稳定、热稳定,且称之为反应性稳定剂[9]。

为了使制品具有鲜艳色彩和耐候性,常常加入着色剂,同时起遮蔽紫外光的作用,阻止紫外光进入聚合物内。炭黑、镉红、镉黄是尼龙较好的着色剂,兼有遮光抑制氧化作用[10-11]。

近年来离子注入改善聚合物材料表面的导电性、生物相容性,也有不少探索性工作。离子注入提高聚合物材料表面的硬度和耐磨性已经引起人们的注意。

用离子注入技术来提高尼龙66的表面硬度和耐磨性。

C、Al、Ti、Fe、Ni五种离子单独被注入尼龙66,磨损实验表明五种离子注入后均可使尼龙66的耐磨性提高,其中Al离子注入后改性效果最好。Al离子注入后尼龙66的耐磨性提高了8倍多,纳米硬度测量显示Al离子注入后其硬度提高了

1.4倍,弹性模量提高了15%[12]。

2.5xx66纳米填料增韧改性

纳米技术是20世纪90年代发展起来的新技术。由于纳米微粒具有巨大的表面积,表面能高,位于表面的原子占有相当大的比例,处于表面的原子数多,并缺少近邻的原子配位和高表面能,使其表面原子具有很高的活性,能与某些大分子键合作用,使纳米复合材料的强度、耐热性有很大提高。

自从1987年日本丰田研究所首先报道用插层聚合法制得了尼龙66粘土纳米复合材料以来,人们对以蒙脱土(MMT)为代表的粘土/聚合物纳米复合材料倾注了极大的热情。人们对PA66/蒙脱土纳米复合材料的制备、结构及性能进行了大量的研究。蒙脱土(MMT)是一种厚度方向上具有纳米尺寸的层状硅酸盐粘土。利用蒙脱土的结构特点得到的有机蒙脱土可便于尼龙66大分子的插入,并且当MMT的含量很少(2%左右)时使尼龙66的冲击韧性不变甚至提高的情况下,其他性能有显著的改善[13]

。这正是目前xx改性希望达到的目标。

PA66/蒙脱土纳米复合材料的制备以熔融共混法为主,在共混之前,通常要对蒙脱土进行有机化处理,即将合适的有机物(如季铵盐)通过离子交换插入到蒙脱土片层间。有机化处理的目的主要有两个,一是促进蒙脱土片层的剥离,一是改善蒙脱土与聚合物的相容性。据报道[14]

,通过将环氧树脂改性的有机粘土与尼龙66复合得到的纳米尼龙66具有很好的综合性能,其悬臂梁缺口冲击强度可以在粘土含量为5%时提高50%,而且此时该改性尼龙66的吸水性也有显著下降。

xx,xx等人[15]

还利用表面原位修饰法制得的表面键合有机官能团的SiO

2来增韧尼龙,研究结果表明尼龙66与此改性SiO

2纳米微粒有很好的界面相容性,使得尼龙66/纳米SiO

2复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度均较纯尼龙66有不同程度的提高;而且,随着纳米SiO

2含量的增加,复合材料的拉伸强度在纳米SiO

2质量分数为3%是达到最大,较纯尼龙66提高

7.6%;复合材料的简支梁缺口冲击强度提高

51.3%,他们认为这是因为尼龙基体与SiO

2纳米微粒间形成一个弹性过渡层,可以有效的传递和松弛界面上的应力,更好地吸收和分散外界的冲击能,从而提高材料的韧性。通过该实验结果,可以知道相比蒙脱土而言,纳米SiO

2有更好的增韧效果,并且无需对尼龙进行增韧剂处理,方法更为简单。

第三章总结

xx66从

1935年2月于研究室合成到1939年开始工业生产以来,在纤维、工程塑料等方面保持领先地位,这与各研究部门不断致力于开发高性能的尼龙制品新品种是分不开的。目前,尼龙改性研究受到许多学者的关注。PA的无规共聚改性研究比较多,并有工业化产品,而嵌段、接枝共聚改性仍处于研究阶段,有着广阔的开发前景。

第四章参考文献

[1]李昕,黄利强,邱庆文,尼龙改性产品的研究进展[J]塑料科技,2001,

(3):

47-

50.

[2]Zhong Zhenyu,Yu Caike,Yu Chunou,eta.l Impact fracturemor-phology ofnylon 6 toughened

with amaleated polyethylene octane elastomer[J]. Journal of Applie Polymer Science,2000,76

(8):1 285-1

295.

[3]张吉鲁,何杰,李学.改性尼龙66开发现状及应用研究[J].工程塑料应用,2000,28

(5):19[4]樊孝玉,孟大维,吴秀玲.工程塑料尼龙66的增韧改性研究状况[J].广州化工2004,32

(4):46-47

[5]于运花,王镇平,谭敏韶,王成厚,谢文博,尼龙66改性研究[J]合成树脂及塑料,2004,

(1):32-33

[6]朱诚身,何素芹等.抗氧化尼龙6树脂及其制备方法[P].中国:A,2004,9,

8.[7]李荣福,孙涛,胡兴洲.聚酞胺热氧稳定化研究[J].合成材料老化与应

用,1998,

(4):7-17[8]李荣福,胡兴洲.金属杂质对聚酞胺热氧化降解的影响[J].合成材料老化与应用,2006,

(1):5-

2.

[9]孙书适,李杰.抗氧剂、光稳定剂在色母料和功能色母料中的应用.塑料加工,2004,39(l):30-32

[10]WeiPin Lin,Yasser Gowayed.Eeffcts of Acid Dyes on Crystallization and Mechanical ofroPertiesofMelt-ReProeessedNylon

66.JoumalofAPPliedPolymerSeienee.1999,74:2386-2396P

[11]United States Patents,945,

469.Heath,etal.August31,1999 NyloneomPositionsofrUVstbailiyt.[12]伞金福,朱宝亮,等.离子注入对尼龙66机械性能的影响[J]中国表面工程,2000,49

(4):21-28

(12):5-7

(1)180-423

[15]卢会敏,徐翔民,李小红,张治军.尼龙66/纳米SiO

2复合材料的形态和力学性能[J].塑料工业。

2006.34

(4):48-50

尼龙66的性质

尼龙66的基本性质 热性质 (1)熔点(Tm) 熔点即结晶熔解时的温度,对结晶性高分子尼龙-66,显示清晰的熔点,根据采用的测试方法,熔点在259~267℃的范围内波动。通常采用差热分析(DTA)法测出的尼龙-66的熔点为264℃。实际上,尼龙-66的熔点可以根据结晶的熔融热(ΔH)和熔融熵(ΔS)计算出来: 尼龙-66的ΔH为4390.3J/mol,ΔS为8.37J/kmol,Tm的理论值为259.3℃[ ]。 如果将体积膨胀系数显示极大值的温度当作熔点,则尼龙-66的熔点温度范围为246~263℃。接近理论熔解温度259℃。 (2)玻璃化温度(Tg) 高分子的比容和比热容等温度特性值在某一温度可出现不规则的变化,这一温度就是玻璃化转变温度,是分子链的链段克服分子间力开始运动的温度。在这一温度附近,模量、振动频率、介电常数等也开始发生变化。 尼龙-66的玻璃化温度,与测试方法、试样中的水分含量、单体浓度、结晶度等因素有关。Wilhoit和Dole等从比热容的温度变化分析,认为尼龙-66的玻璃化温度为47℃[ ],而Rybnikar则在低温下测定了尼龙-66的比容,发现在尼龙-66在-65℃也有一个转变温度[ ]。 结晶和结晶度 (1)结晶构造 Bill认为,尼龙-66的晶形有α型和β型二种形态,在常温下为三斜晶形,在165℃以上为六方晶形[ ]。 Bunn等确定了尼龙-66α型的结晶构造[ ],如图01-72所示,其晶胞的晶格常数列于表01-73。从图01-72可见,尼龙-66分子中的亚甲基呈锯齿状平面排列,酰胺基取反式平面结构,分子链被笔直地拉长。相邻的分子以氢键连成平面的片状,其模型如图01-68所示。 表01-68尼龙-66稳定晶形的晶格常数 晶体 a b c(纤维轴) αβγ α型结晶(三斜晶系) 4.9×10-4μm 5.4×10-4μm 17.2×10-4μm48?° 77°63?° 计算密度=1.24g/cm3 图01-44尼龙-66的α晶型结构[ ] 图01-45尼龙-66分子中晶片排列模型[ ] 线条:链状分子;○:氧原子 从图01-45可以看出,尼龙-66的α晶型是一系列晶片沿链轴方向一个接一个的垒积,而β晶型则每隔一片相互上下偏移垒积。对未进行热处理的普通成型品,构成结晶的氢键平面片的重叠方式,是这种α晶型和β晶型的任意混合。 (2)球晶 熔融状态的尼龙-66缓慢冷却时,在235~245℃急剧生成球晶。球晶不仅包含于结晶部分,也包含于非结晶部分,结晶度为20%~40%。 球晶有在径向上优先取向的正球晶及在切线方向上优先取向的负球晶[ ]。尼龙-66球晶通常为正球晶,但在250~265℃下加热熔融结晶时可以生成负球晶[ , ]。球晶生成速度和球晶大小,除显著地受冷却温度的影响之外,还受到熔融温度、分子量等因素的影响。(3)结晶度 一般认为,普通结晶形高分子,具有结晶区域和非结晶区域,结晶区域的比例便称为结晶度。在很大程度上,结晶度可以左右尼龙-66的物理、化学和机械性质。结晶度可以用X-射线、红外吸收光谱、熔融热、密度和体积膨胀率等求得,其中以密度法最为简单方便。 分子量和分子量分布 综合考虑尼龙-66的可应用性和可加工性,通常将其分子量调整为15000~30000(聚合度约150~300),若分子量太大,成型加工性能变差。已经开发了一系列方法测定聚酰胺的分子量,如粘度法(溶液粘度法和熔融粘度法)、末端基定量法(中和滴定法、比色法、电位滴定法、电导滴定法)、光散射法、渗透压法、熔融电导法等,其中溶液粘度法在实验室条件较为容易进行。 热分解和水解反应 与其它聚酰胺相比,尼龙-66最容易热降解和三维结构化。当尼龙-66发生热分解时,首先表现为主链开裂引起分子量、熔体粘度降低;进一步降解时,由三维结构化引起熔体粘度上升而最终变成凝胶,成为不溶不熔物。其机理尚未完全阐明,但相信主要原因是尼龙-66本质造成的,与己二酸残基容易形成环戊酮衍生物密切相关。 在惰性气体氛围中,尼龙-66可以在300℃保持短时间的稳定性,但时间长后(如290℃5小时)就可看出明显的分解,产生氨和二氧化碳等。在无氧的条件下,其分解产物为氰基(-CN)和乙烯基(-CH=CH2)。

尼龙工程材料的改性

尼龙工程材料的改性 摘要: 尼龙66是由Du pont公司于1935年研制成功的,1939年实现工业化,1956年开始作为工程塑料使用。它是国际上产量最大,应用最广的工程塑料之一,也是我国主要的尼龙产品。尼龙66优越的力学性能、耐磨性、自润滑性、耐腐蚀性等使其在汽车部件、机械部件、电子电器、胶粘剂以及包装材料及领域得到了广泛的应用。但尼龙66在使用过程中还存在许多不足之处,如成型周期长、脱模性能差、尺寸不稳定、易脆断、耐热性差,还有不透明性、溶解性差等。因此对尼龙66的改性受到人们的广泛关注。国内外对尼龙改性多集中在共混、填充、共缩聚、接枝共聚等技术领域。 1.尼龙改性的研究进展 对尼龙66的改性主要有接枝共聚、共混、增强和添加助剂等方法,使其向多功能方向发展。本实验主要从快速成型和缩短成型周期的角度出发来改善尼龙66的综合性能,并使其得到更广泛的应用。 1.1共混改性 在尼龙改性研究中,高分子合金是最常用的一种手段。其中尼龙合金在所有工程塑料合金中发展最快,其原因是与周期长、投资大的新PA基础品种的开发相比, 尼龙合金的工艺简单、成本低、使用性能良好,且能满足不同用户对多元化、高性能化和功能化的要求。国外各大公司均十分重视尼龙合金的开发,很多产品已经商品化并具有一定市场规模。就尼龙合金而言,主要的研究集中在以下几个方面。1.1.1尼龙与聚烯烃(PO)共混改性 聚酰胺(PA)和聚丙烯(PP)是一对性能不同且使用场合也不一样的聚合物,但通过熔融混合工艺可以克服两者的固有缺点,取其各自的特点,得到所需性能的合金材料。此类合金可以提高尼龙在低温、干态下的冲击强度和降低吸湿性,特别使尼龙与含有烃基的烯烃弹性体或弹性体接枝共聚物等组成的共混合金可以得到超韧性的尼龙。 在极性的聚酰胺树脂和非极性的聚烯烃树脂共混改性的时候,最重要的一个问题是两者之间的相容性。PA 和PO 是一对热力学不相容体系,该共混物呈现相分离的双相结构。根据聚合物共混理论,理想的体系应该是两组分部分既相容,又各自成相,相间存在一界面层,在层中两种聚合物的分子链相互扩散,有明显的浓度梯度。通过增大共混组分间的相容性,进而增强扩散,使相界面弥散,界面层厚度加大,是获得综合性能优异共混物的重要条件。

尼龙66注塑成型工艺 (1)

华侨大学 课程名称:增强增韧尼龙66汽车专用料姓名:彭儒 学号:9 专业:08高分子二班 任课教师:钱浩

前言: 尼龙是结晶型塑料,品种颇多,已达到130多种,应用于注塑加工的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010以及共聚性尼龙、超韧性尼龙、玻璃纤维增强尼龙、矿物增强尼龙等等。世界市场中,应用量最大的是尼龙66。 尼龙最早在1889年首先由Gabriel和Maass 两人合成制得,但系统的研究并最终实现工业化实在1929年,由美国杜邦公司的Carothers着手进行的。1931年Carothers申请了第一篇尼龙专利,1935年首先制得尼龙66,1939年实现工业化。 尼龙66的应用领域一般在汽车、电子电器、化工设备、机械设备等方面。从最终用途看,汽车行业消耗的尼龙66占第一位,电子电器占第二位。大约有88%的尼龙66通过注射成型加工成各种制件,约12%的尼龙66则通过挤出、吹塑等成型加工成相应的制品。 由于尼龙66优良的耐热性、耐化学药品性、强度和加工方便等,因而在汽车工业得到了大量应用,目前几乎已能用于汽车的所有部位,如发动机部位,电器部位和车体部位。发动机部位包括进气系统和燃油系统,如发动机气缸盖罩、节气门、空气滤清器机器外壳,车用空气喇叭、车用空调软管、冷却风扇及其外壳、进水管、刹车油罐及灌盖,等等。车体部位零部件有:汽车挡泥板、后视镜架、保险杠、仪表盘、行李架、车门手柄、雨刷支架、安全带扣搭、车内各种装饰件等等。车内电器方面如电控门窗、连接器、保鲜盒、电缆扎线等。 工艺特点:

⑴吸水性尼龙66较易吸湿,如果长时间暴露在空气下,会吸收大气中的水分。吸水后会发生体积膨胀,影响制品的尺寸精度,如在注塑前吸收过量的水分时,其制作的外国外观和力学性质都会受损。 ⑵结晶性尼龙66为结晶性高聚物,一般在20%~30%之间。结晶度的高低与性能有关,结晶度高,拉伸强度、耐磨性、硬度、润滑性等性能有所提高,热膨胀系数和吸水性趋于下降。 ⑶热稳定性在熔点以上温度,约254℃,水分子会与尼龙66发生化学反应,使聚合物水解或裂解,使尼龙66变色,树脂分子量及其韧性相对减弱,流动性增大,不单带来加工上的困难,而且会对制品性能造成损害。注塑时喷嘴流涎,制件飞边严重。聚合物裂解产生的气体和从空气中吸收的水分,共同夹击制件,轻则在表面形成不光洁、银丝、斑纹、微孔、气泡,重则反生熔体膨胀无法成型或成型后机械强度下降。最后,经过这种水解裂解的尼龙,其性能完全不可还原,即使重新干燥也不能再次使用。 干燥好的原料如果随便在空气中露置,会迅速在空气中吸收水分而使干燥效果丧失殆尽。即使在加盖的机台料斗内,存放的时间也不宜太长,一般雨天不超过1h,晴天限制在3h之内。 尼龙66熔融温度虽然高,但当达到熔点后,其粘度远较一般热塑性塑料如聚苯乙烯等低很多,故成型时流动性不成问题,尼龙66的流变特性是剪切速率增加时其表观粘度下降不突出,加之熔融温度范围较窄,在3~5℃之间,所以高的料温无疑是顺利冲模的保证,而不在乎高的注射速度和压力。 ⑷流动性尼龙66熔体的粘度低,流动性大,容易冲模成型,对薄壁制品更是如此,而且制品在模内能迅速固化,模塑周期短。

尼龙66改性的最新研究进展

xx66改性的最新进展 第一章诸论 1.1xx66的概述 尼龙66是一种高档热塑性树脂,是制造化学纤维和工程塑料优良的聚合材料。它是高级合成纤维的原料,可广泛用于制作针织品、轮胎帘子线、滤布、绳索、渔网等。经过加工还可以制成弹力尼龙,更适合于生产民用仿真丝制品、泳衣、球拍及高级地毯等。尼龙66还是工程塑料的主要原料,用于生产机械零件,如齿轮润滑轴承等。也可以代替有色金属材料作机器的外壳。由于用它制成的工程塑料具有比重小,化学性能稳定,机械性能良好,电绝缘性能优越,易加工成型等众多优点,因此,被广泛应用于汽车、电子电器、机械仪器仪表等工业领域,其后续加工前景广阔。 尼龙66由己二胺和己二酸缩合制得,常见的尼龙是一种结晶性高分子,不同牌号、不同测试方法报道的尼龙66的熔点在250-271℃之间。由于尼龙66无定型部分的酞胺基易与水分子结合,常温下尼龙66的吸水率较高。与一般塑料相比,尼龙66的冲击韧性大,耐磨性优良,摩擦噪音小,另外,尼龙66对烃类溶剂,特别是汽油和润滑油的耐受力较强。尼龙66的90%应用于工业制品领域。 其中,尼龙在汽车工业中的用量占总用量的37%,其用途包括储油槽、汽缸盖、散热器、油箱、水箱、水泵叶轮、车轮盖、进气管、手柄、齿轮、轴承、轴瓦、外板、接线柱等。尼龙66的第二大应用领域是电子电器工业,消耗量占总量的22%,其用途包括电器外壳、各类插件、接线柱等。此外尼龙66也被广泛应用于文化办公用品、医疗卫生用品、工具、玩具等场合。 我国尼龙66的生产起步于60年代中期。1964年辽阳石油化纤公司引进了法国生产技术,建设了年产 4.6万吨的生产装置。1994年,我国第二个尼龙“生产装置开工建设,该装置引进日本的技术,年产尼龙66为

增强增韧尼龙66汽车专用料的性能研究

新技术与产品开发 增强增韧尼龙66汽车专用料的性能研究 Ξ 崔 欣1,王静江2 (11中国石油辽阳石化分公司研究院,辽宁辽阳111003;21中国石油辽阳石油化纤公司技术中心,辽宁辽阳111003) 摘要:采用双螺杆挤出加工工艺,对增强增韧尼龙66材料综合性能进行了研究;比较了尼龙品种、增韧剂、玻璃纤维及助剂对内饰件材料的改性效果;并分析了生产工艺对材料性能的影响。确定了材料的最佳工艺参数和配方,并成功应用在出口汽车座椅滑块制品上。 关键词:尼龙;玻璃纤维;增韧剂;结构;性能;应用 中图分类号:T Q32316 文献标识码:B 文章编号:1005-5770(2007)04-0062-04 Study of Property of R einforced and Toughened N ylon 66 Special Compound for Auto I ndustry C UI X in 1,W ANGJing 2jiang 2 (11Research Institute of Liaoyang Petrochemical Branch ,PetroChina ,Liaoyang 111003,China ;21T echnical Center of Liaoyang Petrochemical Fiber C o.,PetroChina ,Liaoyang 111003,China ) Abstract :The overall property of rein forced and toughened nylon 66com pound was studied by means of extru 2sion technology on twin 2screw extruder 1The effect of the variety of nylon and the effects of toughener ,glass fiber and additive on the m odification of the decorative com pounds were com pared ,the effect of processing technology on the property of the com pound was analyzed 1The optimum processing parameter and formulation for the com pound were determined and applied to the production of the slide bar of the saddle of car for export success fully 1 K eyw ords :Nylon ;G lass Fiber ;T oughener ;Structure ;Property ;Application 汽车上零部件要求能耐高低温、耐油、耐化学药 品、耐候和一定的机械性能,达到节能降耗、提高车速、改进外观和舒适性、降低成本等众多目标。普通单牌号尼龙虽具有良好的强度和刚性,但冲击强度各有不同,且熔融范围较窄,熔体强度对温度敏感,以30%玻纤增强尼龙66为例,其熔体质量流动速率(MFR )为10~25g/10min ,波动较大,给注塑制件的工艺调整带来不便。随着国内汽车业的不断发展和成熟,对车用材料提出了更高要求的同时,成本控制也近乎苛刻,通过合金工艺生产的尼龙合金复合材料,可以很好地解决上述问题,满足汽车用材料的要求。以汽车座椅滑块为例,要求材料具有高强度、高刚性,良好的尺寸稳定性,并具备适当的韧性和良好的加工性。本项目组采用共混合金工艺,经过反复试验,取得了良好的效果,材料性能满足使用要求。 1 实验部分 111 主要原材料及设备 尼龙66:中黏EPR27、高黏EPR32,平顶山神马集团;尼龙6:高黏32,岳阳石化;中黏26228,岳阳石化/石家庄化纤;接枝聚丙烯:K T J 21A ,沈阳科通;接枝聚乙烯:K T 25A ,大连工大;接枝POE :K TR 23C ,沈阳科通;接枝POE :长春应化所;接枝POE :9805,上海日之升;接枝EPDM :9802,上海 日之升;接枝EPDM :南京驰鸿;玻璃纤维:988(长),浙江巨石;抗氧剂:1010,瑞士汽巴/吉林大河东;光亮润滑剂:T AF ,苏州国光。 双螺杆挤出机:SH J582Ⅱ,南京信立;注塑机:CWI 2120D ,上海纪威;万能试验机:C MT5204,深圳 新三思;冲击试验机:X JU 2515,承德金建;热变形温度检测仪:XRW 2300,承德金建;熔体质量流动速率仪:SRZ 2400C ,长春智能;尺寸变化测定仪:XC B 2150,承德金建。 ? 26?塑料工业 CHI NA P LASTICS I NDUSTRY 第35卷第4期2007年4月 Ξ作者简介:崔欣,女,1968年生,大学本科,高级工程师,长期从事化工材料材料的研究,发表论文多篇。 cuixin823@sina 1com

改性尼龙需要注意的问题点

聚酰胺俗称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide(简称PA),是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中,脂肪族PA品种多,产量大,应用广泛,其命名由合成单体具体的碳原子数而定。是美国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组发明的。 尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66,占绝对主导地位,其次是尼龙11,尼龙12,尼龙610,尼龙612,另外还有尼龙1010,尼龙46,尼龙7,尼龙9,尼龙13,新品种有尼龙6I,尼龙9T和特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等,尼龙的改性品种数量繁多,如增强尼龙,单体浇铸尼龙(MC尼龙),反应注射成型(RIM)尼龙,芳香族尼龙,透明尼龙,高抗冲(超韧)尼龙,电镀尼龙,导电尼龙,阻燃尼龙,尼龙与其他聚合物共混物和合金等,满足不同特殊要求,广泛用作金属,木材等传统材料代用品,作为各种结构材料。 尼龙是最重要的工程塑料,产量在五大通用工程塑料中居首位。 尼龙[1],是聚酰胺纤维(锦纶)是一种说法. 可制成长纤或短纤。 尼龙是美国杰出的科学家卡罗瑟斯(Carothers)及其领导下的一个科研小组研制出来的,是世界上出现的第一种合成纤维。尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新,它的合成是合成纤维工业的重大突破,同时也是高分子化学的一个重要里程碑。 1928年,美国最大的化学工业公司——杜邦公司成立了基础化学研究所,年仅32岁的卡罗瑟斯博士受聘担任该所的负责人。他主要从事聚合反应方面的研究。他首先研究双官能团分子的缩聚反应,通过二元醇和二元羧酸的酯化缩合,合成长链的、相对分子质量高的聚酯。在不到两年的时间内,卡罗瑟斯在制备线型聚合物特别是聚酯方面,取得了重要的进展,将聚合物的相对分子质量提高到10 000~25 000,他把相对分子质量高于10 000的聚合物称为高聚物(Superpolymer)。1930年,卡罗瑟斯的助手发现,二元醇和二元羧酸通过缩聚反应制取的高聚酯,其熔融物能像制棉花糖那样抽出丝来,而且这种纤维状的细丝即使冷却后还能继续拉伸,拉伸长度可达到原来的几倍,经过冷却拉伸后纤维的强度、弹性、透明度和光泽度都大大增加。这种聚酯的奇特性质使他们预感到可能具有重大的商业价值,有可能用熔融的聚合物来纺制纤维。然而,继续研究表明,从聚酯得到纤维只具有理论上的意义。因为高聚酯在100 ℃以下即熔化,特别易溶于各种有机溶剂,只是在水中还稍稳定些,因此不适合用于纺织。 随后卡罗瑟斯又对一系列的聚酯和聚酰胺类化合物进行了深入的研究。经过多方对比,选定他在1935年2月28日首次由己二胺和己二酸合成出的聚酰胺66(第一个6表示二胺中的碳原子数,第二个6表示二酸中的碳原子数)。这种聚酰胺不溶于普通溶剂,熔点为263 ℃,高于通常使用的熨烫温度,拉制的纤维具有丝的外观和光泽,在结构和性质上也接近天然丝,其耐磨性和强度超过当时任何一种纤维。从其性质和制造成本综合考虑,在已知聚酰胺中它是最佳选择。接着,杜邦公司又解决了生产聚酰胺66原料的工业来源问题,1938年10月27日正式宣布世界上第一种合成纤维诞生了,并将聚酰胺66这种合成纤维命名为尼龙(Nylon)。尼龙后来在英语中成了“从煤、空气、水或其他物质合成的,具有耐磨性和柔韧性、类似蛋白质化学结构的所有聚酰胺的总称”。 聚酰胺(尼龙) 聚癸二酸癸二胺(尼龙1010) 聚十一酰胺(尼龙11) 聚十二酰胺(尼龙12) 聚己内酰胺(尼龙6) 聚癸二酰乙二胺(尼龙610) 聚十二烷二酰乙二胺(尼龙612) 聚己二酸己二胺(尼龙66) CAS编码:32131-17-2

尼龙66的主要牌号与性能

尼龙66的主要牌号与性能 01.3.6.1国产尼龙66的主要性能指标 国内生产尼龙66的厂家有:黑龙江省尼龙厂、上海塑料制品十八厂、辽阳化纤工业总公司、太原合成纤维厂、神马集团、浙江衢州化工厂、宜兴太湖尼龙厂、江苏海安化工厂。其产品主要用制造各种机械、汽车、化工、电子电气装置的零部件,特别适合用于高强度或耐磨部件,如各种齿轮、滑轮、辊轴、轴承、泵体中叶轮、风箱叶片、高压密封圈、阀座、垫片、衬套、各种壳体、工具手柄、支撑架、电缆包层、汽车灯罩等。在电子仪器设备、继电器等电气设备中制造零件、电梯导轨、建筑装饰扶手等。在医疗器械、体育用品和日用品上也有广泛应用,如棒球棒、滑雪板等。也可制成薄膜后与铝箔等形成复合膜用于食品包装,如软包装饮料、罐头等。表01-73列出了几家企业的尼龙66产品指标。 表01-73 国产尼龙66的性能指标 01.3.6.2阻燃增强尼龙66的主要性能指标

目前,国内尚有许多厂家从事改性尼龙66树脂的生产。生产阻燃尼龙66和阻燃增强尼龙66的主要厂家有:黑龙江省尼龙厂、黑龙江省化工研究所、上海赛璐珞厂、广州莲花山工程塑料厂、江阴市永建化工有限公司等。阻燃尼龙66主要用于低压电器、机床电器、广播电视工业中,制造各种阻燃零件如调压器开关、仪器仪表外壳和电子电气连接器等;生产玻纤增强尼龙66的主要厂家有:黑龙江省尼龙厂、上海德胜塑料厂、广州莲花山工程塑料厂、苏州塑料一厂等。产品主要应用于低压电器工业,如交流接触器底座、线圈骨架、行程开关等各种要求耐火性能的介电零件中。黑龙江省化学研究所还生产防老化尼龙。其主要指标列于表01-74中。 表01-74 国产改性尼龙66树脂的主要性能指标 01.3.6.3杜邦公司系列尼龙66产品的基本性能指标 杜邦公司是主要的尼龙66生产厂家之一,其产品型号齐全,覆盖面广,满足各行各业对尼龙66树脂的不同性能要求,见表01-75。 表01-75 杜邦公司Zytel? 尼龙66树脂型号与用途

高分子论文综述(聚酰胺)

摘要 聚酰胺6的结构与性能之间存在相互关系,其加工方式多种多样,成型方式也多种多样,其加工工艺有六个方面需要注意。聚酰胺主要采用注塑和挤出。由于聚酞胺具有机械强度高、耐热性、耐磨性和耐油性优异等特点,已广泛应用于国民经济的许多领域。但由于其尚存在吸水性大、干态和低温冲击强度低等缺陷而限制了它在某些方面的应用。为此,国内外广泛开展了PA6的改性研究。 目前增强改性PA6主要研究有玻璃纤维、晶须、碳纳米管和热致液晶高分子材料增强改性聚酰胺6(PA6)的方法,并对其影响因素进行了分析。结果表明:4种增强材料均可提高PA6的力学性能;玻璃纤维是最常用的PA6增强材料,而短切玻纤因其易加工、成本低及良好的力学性能而被广泛应用。 PA6的应用市场广泛,未来PA6的研究方向将围绕低成本和高性能化、功能化不断发展。 关键词:聚酰胺6(PA6);加工工艺;增强改性;玻璃纤维;晶须;碳纳米管;热致液晶高分子材料;应用;低成本;功能化

目录 摘要 (2) 绪论 (4) 引言 (4) 一、PA6的结构与性能 (4) 二、PA6的加工 (6) 三、PA6的改性研究 (7) (一)改性研究的背景与意义 (7) (二)改性方向 (10) (三)增强改性PA6的研究进展 (11) 四、PA6的应用市场 (18) 五、PA6的发展展望 (21) 参考文献 (22)

绪论 引言 聚酰胺俗称尼龙(Nylon),英文名称Polyamid eP,它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。聚酰胺可由内酸胺开环聚合制得,也可由二元胺与二元酸缩聚等得到的。是美国DuPont 公司最先开发用于纤维的树脂,于1939年实现工业化。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品,以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。PA具有良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性,且摩擦系数低,有一定的阻燃性,易于加工,适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性,提高性能和扩大应用范围。PA的品种繁多,有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等,以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等新品种。 而聚酰胺 6 ( PA6) 是由德国 Farben 公司的 P.Schlack 开发,并于 1943 年实现工业化生产的,因其具备优良的耐热性、机械性、耐磨性、耐化学性、易加工等特点,被普遍用于机械设备、化工设备、航空设备、冶金设备等制造业中,成为工程塑料中用量最大的材料。 一、PA6的结构与性能 聚酰胺PA6是部分结晶性聚合物。PA6的结晶密度1.24g/cm3,结晶度约20%一30%,Tg约48℃。聚酰胺分子间通过酰氨基形成氢键,这是其物性优秀的重要因素。PA6化学结构式如图1-1.

尼龙的增韧改性

《聚合物复合材料设计 与加工》课程报告 题目:尼龙的增韧改性 专业:10材料化学 姓名:李玉海 尼龙的增韧改性 摘要:尼龙66(PA66)具有良好的力学综合性能,并且耐油、耐磨耗和优良的加工性能,可替代有色金属和其他材料广泛应用于各行业。但是尼龙66在低温条件下和在干态条件下的冲击性能差,吸水性大,制品的性能和尺寸不稳定等性能缺点。本文将就其韧性性能进行改善,针对玻璃纤维增强聚酰胺材料韧性差的问题,对聚酰胺/玻璃纤维复合体系的增韧进行了研究,考察了玻璃纤维、改性聚合物对共混材料力学性能的影响。对PA/聚烯烃、PA/聚烯烃弹性体、不同类型PA合金等几类增韧体系进行了详细介绍。其中聚烯烃应用范围广泛。采用聚烯烃增韧与玻璃纤维共混,在保持复合材料拉伸强度和模量的同时,较大地提高了冲击强度,获得了综合力学性能优异的纤维增强聚酰胺材料。关键词:聚酰胺玻璃纤维增强增韧共混改性 1.前言 当代高分子材料发展的一个重要方向就是通过对现有聚合物进行物理和化学改性,使其进一步高性能化、结构化和工程化。尼龙是聚酸胺类树脂的统称,常觅的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙ll、尼龙12、尼龙46、尼龙MXD6、尼龙lUM等,目前产量占主导地位的是尼龙6和尼龙66,占总量的90%以上。尼龙作为当今第一大工程塑料,大多数品种为结晶型聚合物,大分子链中含有酰胺键(—CO—NH—),能形成氢键,其具有强韧、耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等优异的特性,特别是耐磨性和自润滑性能优良,摩擦系数小,因而尼龙在与其他工程塑料的激烈竞争中稳步迅速增长,

年消费量已经超过100万吨,年增长率为8%~10%,广泛应用于汽车家用电器及运动器材等零部件的制造。为适用聚酰胺在不同领域的发展,这就要求聚酰胺具有更高的机械强度,耐热性能。机械部件,铁路机车用聚酰胺均对PA的力学性能,尺寸稳定性提出了很高的要求。因此,对尼龙的改性始在必然,采用嵌段、接枝、共混、填充等改性技术和工艺得到关注和发展,使其向多功能发展,应用与更多领域。几年来,国内外聚酰股发展的重点是对现有品种通过多组分的共聚、共混或加入不同的添加剂等方法,改进聚酰眩塑料的冲击性、热变形性、力学性能、阻燃性及成型加工性能。 2.国内外的技术情况 国内外学者对尼龙改性进行了大量的研究,近年来已有了新的进展,同时有了一些成熟的工业化产品,也获得了许多综合性能优良,加工性能好的产品。 尼龙自发明以来,生产能力和产量都居于五大通用工程塑料之首(PA,Pc,PoM,PBT/PET,PPO)的第一位"美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂,于1939年实现工业化,20世纪50年代开始开发和生产注塑制品,以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求,因而被广泛用于电子电气、交通运输、机械设备及日常生活用品等领域,在经济中的地位日益显着"。 但于我国经济发展的需求和国外先进技术相比,差距是不言而喻的。目前我们应当重视将比较成熟的研究成果进行中试,直至规模生产,从而减低国内用户的生产成本。同时应当在加强传统PA6共混手段研究的基础上,逐步开展一些新型PA6改性方法的研究,加速尼龙6改性研究步伐,开发系列化的耐高温、低吸湿、可电镀、高硬度、高强度、高阻隔性等特殊性能的改性PA6,进一步拓宽尼龙6应用领域以适应科技发展需要。我国尼龙66的生产起步于60年代中期。1964年辽阳石油化纤公司引进了法国生产技术,建设了年产4.6万吨的生产装置。1994年,我国第二个尼龙“生产装置开工建设,该装置引进日本的技术,年产尼龙66为6.5万吨。在当前形势下,外商普遍看好我国尼龙“产品市场。美国杜邦、德国伍德、日本东洋和旭化成等公司均将大量尼龙66等制品投放中国市场,面对跨国公司的激烈竞争,我国必须建设我们自己的尼龙66生产与加工产业,提高国内企业在市场中的地位。由于尼龙66的生产目前仍是走国外引进的路子,就要求国内加大尼龙66深加工的力度,拓展尼龙66的广阔市场。尼龙66的深度加工具有加工工艺简单、建设周期短、投资少、增值快的特点,大部分属于短平快项目。有的深加工项目只需增添一些增强剂、改性剂,然后注塑成型即可制成工程塑料。目前,我国对尼龙66的深加工主要是用来生产轮胎帘子布和高级合成纤维,而用于工程塑料尚处于摸索起

二聚酸型聚酰胺热熔胶的应用与改性研究进展

万方数据

万方数据

万方数据

万方数据

万方数据

二聚酸型聚酰胺热熔胶的应用与改性研究进展 作者:祝爱兰, 孙静, 施才财, ZHU Ai-lan, SUN Jing, SHI Cai-cai 作者单位:上海轻工业研究所有限公司研发中心,上海,200031 刊名: 中国胶粘剂 英文刊名:CHINA ADHESIVES 年,卷(期):2008,17(12) 被引用次数:4次 参考文献(32条) 1.殷锦捷;马海云聚酰胺热熔胶牯剂的应用及发展趋势[期刊论文]-中国胶粘剂 2003(01) 2.高国生改性010聚酰胺树脂合成聚酰胺热熔胶的研究 2004 3.钟明强;徐立新;王先进热熔胶的开发与应用进展[期刊论文]-浙江化工 2000(04) 4.潘耀民二聚酸聚酰胺树脂的合成及其在制鞋工业中的应用 1997(01) 5.曹建平二聚酸聚酰胺包头胶的研制[期刊论文]-中国胶粘剂 1997(05) 6.杜郢改性聚酰胺树脂的合成及其在热熔胶领域的应用[期刊论文]-江苏石油化工学院学报 2002(01) 7.杜郢;蔡华兵;杨恩华废弃PET聚酯/二聚酸聚酰胺共聚物的合成及过程分析[期刊论文]-化工进展 2007(12) 8.金旭东;杨云峰;胡国胜聚酰胺热熔胶性能研究及其应用[期刊论文]-中国胶粘剂 2007(11) 9.牛丽红;王桂香;李春归汽车灯用热熔胶的研究及性能表征[期刊论文]-粘接 2005(01) 10.杨秀云;刘晓秋新型车灯热熔胶的研制[期刊论文]-长春理工大学学报 2007(03) 11.张彰热熔胶在电缆和光缆中的应用[期刊论文]-现代有限传播 1997(02) 12.孟宪铎热熔胶在油气管道接头密封上的应用[期刊论文]-粘接 1999(06) 13.李(足翟)亨;杨燕龙;吴宏聚酰胺与聚脂酰胺热熔胶及其制造方法 2002 14.LEONI R;GRUBER W;ROSSINI A Polyamide resin from dimer/trimer acid and N-alkyl diamine 1988 15.LEONI R;GRUBER W;WICHELHAUS J Adhesive composition comprising thermoplastic polyamide from dimer acid and N-substituted aliphatic diamine 1990 16.LEONI R;GRUBER W;WICHELHAUS J Adhesive composition comprising polyamide from dimer acid and Nalkyl diamine 1989 17.LEONI R;GRUBER W;ROSSINI A Polyamide of dimerized fatty acids and polyether urea diamines and their use as adhesives 1990 18.陈续明;贾兰琴;李瑞霞用于热熔胶的聚酰胺树脂合成组成与性能关系的研究[期刊论文]-中国胶粘剂 2000(01) 19.梁子材;李(足翟)亨;杨燕龙具有聚酰胺或聚酯酰胺结构的热态高强度热熔胶 1999 20.HEUCHER R;WICHELHAUS J;SCHUELLER K Hotmelt adhesive 1996 21.WICHELHAUS J;GRUBER W;ANDRES J Polymeric hotmelt adhesive 1988 22.DOUCET JOS Adhesive composition 1983 23.MATSUBA Y;TERADA N;OSAKO T Hot-melt polyamide adhesive and polyamide resin sheet-shaped molded product 2002 24.张华明;罗顺忠;赵鹏骥耐温保气型热熔胶的研制[期刊论文]-中国胶粘剂 1995(04) 25.张秀斌油气管道接口热收缩带用固定片及热熔胶的研制[期刊论文]-沈阳化工学院学报 2001(03) 26.陈续明;钟华;贾兰琴聚酯酰胺/EEA共混体组成与性能[期刊论文]-高分子材料科学与工程 2001(06) 27.陈续明;贾兰琴;李瑞霞聚酯酰胺/SIS共混体系的组成与性能[期刊论文]-石油化工 2001(01)

尼龙的增韧改性.

《聚合物复合材料设计与加工》课程报告 题目:尼龙的增韧改性 专业:10材料化学 姓名:李玉海 学号:2010130101025

尼龙的增韧改性 摘要:尼龙66(PA66)具有良好的力学综合性能,并且耐油、耐磨耗和优良的加工性能,可替代有色金属和其他材料广泛应用于各行业。但是尼龙66在低温条件下和在干态条件下的冲击性能差,吸水性大,制品的性能和尺寸不稳定等性能缺点。本文将就其韧性性能进行改善,针对玻璃纤维增强聚酰胺材料韧性差的问题,对聚酰胺/玻璃纤维复合体系的增韧进行了研究,考察了玻璃纤维、改性聚合物对共混材料力学性能的影响。对PA/聚烯烃、PA/聚烯烃弹性体、不同类型PA合金等几类增韧体系进行了详细介绍。其中聚烯烃应用范围广泛。采用聚烯烃增韧与玻璃纤维共混,在保持复合材料拉伸强度和模量的同时,较大地提高了冲击强度,获得了综合力学性能优异的纤维增强聚酰胺材料。 关键词:聚酰胺玻璃纤维增强增韧共混改性 1.前言 当代高分子材料发展的一个重要方向就是通过对现有聚合物进行物理和化学改性,使其进一步高性能化、结构化和工程化。尼龙是聚酸胺类树脂的统称,常觅的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙ll、尼龙12、尼龙46、尼龙MXD6、尼龙lUM等,目前产量占主导地位的是尼龙6和尼龙66,占总量的90%以上。尼龙作为当今第一大工程塑料,大多数品种为结晶型聚合物,大分子链中含有酰胺键(—CO—NH—),能形成氢键,其具有强韧、耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等优异的特性,特别是耐磨性和自润滑性能优良,摩擦系数小,因而尼龙在与其他工程塑料的激烈竞争中稳步迅速增长,年消费量已经超过100万吨,年增长率为8%~10%,广泛应用于汽车家用电器及运动器材等零部件的制造。为适用聚酰胺在不同领域的发展,这就要求聚酰胺具有更高的机械强度,耐热性能。机械部件,铁路机车用聚酰胺均对PA的力学性能,尺寸稳定性提出了很高的要求。因此,对尼龙的改性始在必然,采用嵌段、接枝、共混、填充等改性技术和工艺得到关注和发展,使其向多功能发展,应用与更多领域。几年来,国内外聚酰股发展的重点是对现有品种通过多组分的共聚、共混或加入不同的添加剂等方

尼龙改性

尼龙改性认识 一、尼龙的种类及特性 1.1尼龙的种类 尼龙系分子主链的重复结构单元中,含有酰胺基(—CONH—)的一类热塑性树脂,包括脂肪族聚酰胺、脂肪-芳香族聚酰胺及芳香族聚酰胺。脂肪族聚酰胺品种多、产量大、应用广泛,既可作纤维,也可作塑料。脂肪-芳香族聚酰胺品种少,产量也小;芳香族聚酰胺常简称为聚芳酰胺,主要用作纤维(芳纶)。脂肪族尼龙分尼龙6、尼龙66、尼龙1010等。 1.2尼龙的特性 尼龙属于聚酰胺,在它的主链上有氨基。氨基具有极性,会因氢键的作用而相互吸引。所以尼龙容易结晶,可以制成强度很高的纤维。聚酰胺为韧性角质状半透明或乳白色结晶性树脂,常制成圆柱状粒料,作塑料用的聚酰胺分子量一般为1.5万~2万。 各种聚酰胺的共同特点是耐燃,抗张强度高(达104MPa),耐磨,电绝缘性好,耐热(在455kPa下热变形温度均在150℃以上),熔点150~250℃,熔融态树脂的流动性高,相对密度1.05~1.15(加入填料可增至1.6),大都无毒。

二、尼龙的现有主要种类及市场概况 2.1HTN HTN属于杜邦尼龙家族。杜邦HTN分为51G、52G、53G和54G四个系列,其中51G、52G和54G是属于6T的改性产品,可归属于半芳香族尼龙PPA,而53G系列因分子中苯环含量较少杜邦把它归为高性能尼龙。 Zytel?HTN51G=PA6T/MPMDT………..PPA Zytel?HTN52G=PA6T/66……………….PPA Zytel?HTN53G=PA……………………..HPPA Zytel?HTN54G=PA6T/XT+PA6T/66…PPA 作为老牌尼龙制造商,拥有强劲开发实力的杜邦实现HTN的工业化也比较早,并最先推出高温尼龙的无卤阻燃系列。杜邦高温尼龙目前在市场上表现平平,后期在无卤规格上可能会有所作为。 2.2 ARLEN? PA6T ARLEN?为日本三井化学公司所开发出的一种耐高温尼龙,是基于对苯二甲酸,己二酸及己二胺的改性尼龙6T,其熔点高达310℃。ARLEN?主要应用于电子零件用ARLEN为一种对于苯二甲酸,己二酸及己二胺的改質尼龙6T,其熔点高于310℃。电子零件。ARLEN 的主要特性为优异的高温刚性,尺寸安定性以及耐化学品性。 2.3 PA9T PA9T由KURARAY公司首度开发成功并实现工业化。商品名为

聚酰胺改性研究进展

聚酰胺改性研究进展 摘要:聚酰胺(尼龙,英文缩写为PA)是通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广、性能优良的基础树脂。具有很高的机械强度、熔点高、耐磨、耐油、耐热性能优良等优点,广泛应用于汽车、电子电气、机械等领域。但由于聚酰胺的吸水性较大,造成产品尺寸稳定性差,干态或低温下冲击强度低等缺点,也限制了其更广泛的应用。对其进行改性可以得到性能多样的产品,拓宽其应用领域。为此,人们对聚酰胺的改性进行了大量研究。本文对近些年来聚酰胺改性方面的研究进展进行综述。 关键词:PA6 聚酰胺-胺聚酰胺石墨N -甲基吡咯类聚酰胺 1. PA6的增容改性 聚酰胺6(PA6)具有优良的力学性能,并且耐磨性和自润滑性好,易成型加工,是应用极广的工程塑料。但PA6具有吸湿大、尺寸不稳定、成型收缩大的缺点。而聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)具有刚度好、强度高、耐热老化性优异、耐有机溶剂性好、易加工成型等优点,同时也具有冲击韧性差、在高温、高湿环境下易分解等缺点。将两者制成合金,可改善PA6的吸水性和PBT的冲击脆性。陈兴江等人采用固体环氧树脂(EP)反应增容聚酰胺6/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PA6/PBT)共混物。结果表明:EP的加入降低了共混物的界面张力,使分散相粒径明显细化;当PA6/PBT=80/20,EP含量为1~1.5份时,共混物的改性效果较好;当PA6用量少于30份或超过70份时,EP的加入可明显提高共混物的冲击性能和拉伸性能;随着EP的加入,共混物的流动性降低。并采用固体环氧树脂(EP)反应增容聚酰胺6/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PA6/PBT)共混物。EP的加入降低了共混物的界面张力,使分散相粒径明显细化;当PA6/PBT=80/20,EP含量为1~1.5份时,共混物的改性效果较好;当PA6用量少于30份或超过70份时,EP的加入可明显提高共混物的冲击性能和拉伸性能;随着EP的加入,共混物的流动性降低。 2.OMMT改性PA6制备纳米复合材料 周雪琴等人采用环氧树脂改性MMT ,得到有机化改性的OMMT ,然后通过熔融插层法制备PA6/ OMMT 纳米复合材料,并利用X 射线衍射仪、透射电子显微镜、万能材料试验机等研究了纳米复合材料的形态结构、力学性能及热稳定性结果表明,经环氧树脂改性得到的OMMT 的层间距明显增加,从未改性的1. 22 nm 增加到 5. 13 nm ,并以纳米尺度分散于PA6 基体中;随着OMMT 含量的增加,PA6/ OMMT 复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量增加,热变形温度提高,拉伸强度可达76 MPa ,弯曲模量达到 3.462GPa,热变形温度为134 ℃;PA6/OMMT复合材料失重10%时的温度为422℃,比纯PA6 提高16 ℃,提高了PA6 的热稳定性。 3.改性聚酰胺-胺树枝状高分子 用乙二醇改性王持等人合成了PAMAM-PEG作为基因载体,PAMAM-PEG 细胞毒性能有效降低,但转染率也有所降低,引入少量(10%) PEG 改性的效果更为显著。王持等人以IDPI 为偶联剂,由相对分子量2000 的甲氧端基聚乙二醇

尼龙66结构特征及其共混改性的研究.

尼龙 66的结构特征及其共混改性研究 1. 引言 聚酰胺 (PA 又称尼龙, 其品种繁多, 有 PA 6, PA66, PA11, PA12, PA46, PA610, PA1010, PA612和近几年开发的新品种 PA6T , PA9T 等,其中 PA6, PA66占主导地位, 占总量的 80%以上。聚酰胺(PA 由杜邦公司发明以来,已经经历了半个多世纪, 到目前为止, 聚酰胺仍是应用广泛的塑料, 特别是在工程塑料领域的发展十分迅速, 在五大工程塑料中占有很重要的地位 [1]。尼龙 66原料供应短缺大大限制了全球尼龙 66纤维需求的增长进入 2007年后,尼龙 66纤维需求的年增长率为 2.5%,而中国尼龙 66纤维需求的年增长率将超过 10%,为此对原料的需求也在增长。罗地亚公司和英威达公司在中国均有原料项目建设计划。据分析, 2006年中国尼龙纤维消费量已超过 130万吨,占全球尼龙纤维消费量约 30%。 我国尼龙 66的生产起步于 20世纪 60年代中期。 1964年,上海辽原化工厂建设了我国第一个尼龙 66盐生产厂,年产能力仅 600吨。 1973年辽阳石油化纤公司引进了法国罗纳·普朗克公司的尼龙 66生产技术, 建设了年产万吨的生产装置。“八五” 期间,我国尼龙 66盐需求量已达 10万吨,而生产尼龙 66盐的企业只有辽阳一家, 无法满足市场需求。国家每年要花费大量外汇进口尼龙 66,仅神马集团一家生产锦纶帘子布用尼龙 66盐每年就需外汇 5000万美元。 1994年,中国神马集团开工建设了我国第二个尼龙 66生产装置,该装置引进日本的技术,年产尼龙 66盐 6.5万吨。目前,我国尚没有自主开发的尼龙 66生产技术,国内仅有的两个主要生产企业的技术都是引进的。尼龙 66生产技术、生产规模主要集中在美国、日本、德国几个经济大国手中。随着我国化纤、机械、电子、仪器、仪表等领域的发展,尼龙 66将被应用到更广阔的领域,尤其是我国工程塑料的迅猛发展,为尼龙 66的发展提供了很好的空间。进入 2007年后,全球对尼龙 66切片的需求增长率为 6%,国内市场年均增长率达 12%据分析, 2006年中国尼龙纤维消费量已超过 130万吨, 占全球尼龙纤维消费约 30%。但是我国在尼龙 66工程塑料的生产方面还处于起步阶段,尼龙 66的产量还远不能满足国内不断增长的对产品量的需求, 而且在产品质量及种类方面与国外有一定的差距。面对国际市场上日益激烈的竞争, 我国必须在尼龙的

相关主题