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尼龙66结构特征及其共混改性的研究-推荐下载

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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

生产工艺和改性技术方面不断创新。目前,国内许多专家学者都致力于尼龙生产及

加工工艺的优化和改性尼龙产品的开发,特别是进入21世纪以来,相关的研究层出不穷,也取得了显著的成果,开发出了一大批新型增强增韧尼龙以及功能化尼龙制品,极大的扩展了尼龙的应用领域,同时也使尼龙66的改性理论得到了发展[2]。2.尼龙66的结构及性能特征

2.1尼龙66的结构

聚酞胺,俗称尼龙(Nylno)是由二元胺和二元酸通过缩聚反应制取,或者由一

种内酞胺通过自身开环聚合而成。尼龙分子结构中主要由一个酞胺基(一NHCO一)和若干个次甲基(一CH2一)或其它环氧基、芳香基组成。尼龙的两种通式是:

一NH(CH2)一NHCO(CH2)n-2C0]x称为尼龙mn,一[NH(CH2)n-1CO]-x称为尼龙n。尼龙的命名由二元胺二元酸中的碳原子数来决定。如乙二胺和癸二酸反应所得的缩聚物就称为尼龙610,前一个数字是指二元胺中的碳原子数,后一个数字是指二元酸中的碳原子数。由氨基酸自聚的尼龙,则由氨基酸中的碳原子数决定。如己内酞胺中含有6个碳原子,则其聚合物为尼龙6[3]。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,认为尼龙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,其相邻的分子以氢键连成平面的片状。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。熔融状态下的尼龙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。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。

2.2尼龙66的性能特征

尼龙66与其它聚酰胺相比,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。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)。在有氧和水等存在时,尼龙66在200℃就显示出明显的分解倾向。在有氧存在时,加热还会引起分子链之间的交联。尼龙66对室温水和沸水是稳定的,但在高温尤其是在熔融状态下则会发生水解。另外,尼龙66在碱性水溶液中也很稳定,即使在10%的NaOH溶液中于85℃处理16小时也观察不到明显的变化,但在酸

性水溶液中容易发生水解。

总的说来,尼龙66系由己二酸与己二胺缩聚而成。尼龙66的大分子结构中含

有大量的酸胺基,大分子末端为氨基或竣基,所以它是一种强极性、分子间形成氢

键且具有一定反应活性的结晶性聚合物。它的性能特点为:优良的力学性能,耐磨性,自润滑性,耐腐蚀性、无噪音、无毒、易染色及较好的成型加工性。但尼龙66的缺口冲击强度较差,并且具有较大的吸水性,影响其尺寸的稳定性和电绝缘性[4]。

3.尼龙66的改性方法

尼龙66虽然具有很多的优异性能,但是在一定的条件还有一些不足之处,以至

于不能被广泛的应用,很多科学研究者们很感兴趣,他们利各种物理和化学方法对

尼龙66进行了改性,并取得很显著的成果。科学研究者们对PA的无规共聚改性研

究较多,并有工业化产品,而嵌段、接枝共聚改性仍处于研究阶段。PA与其它共聚

物的掺混技术发展较快,且有工业化产品,与各种添加剂的混合技术仍是简便有效

的常用改性办法。针对聚酞胺工程塑料的耐热性和耐酸性较差,在干态和低温下抗

冲击强度低,吸水率大,影响制品尺寸稳定性和电性能,还有不透明、溶解性差等

特点,改性技术应用进展增快,尼龙使用范围得以拓展。

3.1尼龙66的物理改性方法

掺混技术是尼龙物理改性的重要途径。与开发新的聚合物相比,聚合物掺混能

在较短的时间内开发出多种多样的高性能材料。尼龙经掺混改性能达到高强度、高

韧性、高耐热性、低吸水性及阻燃性,而且掺混改性工艺和设备比较简单,投资少,见效快。因此,引起了人们的普遍关注尼龙因其主链上有强极性酞胺基团,其氢键

能增加分子间的作用力,分子链端又具有反应性高的氨基和羧基,故尼龙易与其它

材料掺混。

3.1.1填充增强改性

PA可通过添加增韧剂、润滑剂、热稳定剂、加工助剂和着色剂来改进和提高性能,或同时使用添加剂和改性剂进行改性。加入不同的添加剂,可制取阻燃、尺寸稳定、增强、增韧、抗静电、导电、耐溶剂和加工性能(包括脱模性)好的树脂。PA改性中最常用的方法是填充、增强。PA主要的增强剂为:(1)玻纤,

PA66,PA6中最多可加50%,PA6,PA10,PA11,PA12中最高加入量为30%;(2)玻璃微珠,PA66,PA12中可加50%;(3)碳纤维和石墨纤维,

PA6中可加20%,PA66,PA11,PA12中可加40%,碳黑和石墨添加量一般不超过5%;(4)金属粉末(铝、铁、青铜、锌、铜),可提高树脂热变形温度和导电性;(5)二氧化硅和硅酸盐,最多可加40%;(6)液晶聚合物(LCP),最高加入量为30%。其中最常用的增强剂是玻纤,这是因为PA熔体粘度较低,且玻纤与

PA亲合性好,当填加较多的玻纤时,仍能保持在良好的加工粘度范围内,且增强效果显著。

3.1.2共混改性

尼龙的合金化是近些年来尼龙改性的热点。把两种聚合物参混在一起,充分利用两者的优点以创造新聚合物的试验很早就有研究。这样的聚合物共混技术即是制造高分子合金的技术。PA借助共混方法易形成合金,这是因为分子链结构中含有极性酰胺基,更重要的是分子链两端有反应性羧基和氨基。但PA的溶解度参数在聚合物中较大,PA6、PA66都在13.6左右,这在所有聚合物中是相当高的,因此相容化技术是研究开发聚酰胺合金的关键。各国科学研究工作者们分别对此进行了深入的研究并在以下方面取得成功:相容化理论和增容剂,聚酰胺/聚烯烃(PA/PO)合金,聚酰胺/弹性体(PA/弹性体)合金,聚酰胺/ABS(PA/ABS)合金,PA6/PBT合金聚酰胺/聚苯醚(PA/PPO)合金,PA与其它聚酰胺的合金,其它聚酰胺合金,例如四川联合大学研究了PA66/PPS共混物的结构与性能,结果表明二者相容性较好,共混物具有好的流动性和韧性[6]。

3.2尼龙66的化学改性方法

化学改性是通过化学反应使尼龙66分子主链或侧链引入新的结构单元、聚合物链或功能基团,从而使其结构和性能都发生变化的方法。尼龙66化学改性方法很多,最主要的是接枝改性和聚合物的功能化。

3.2.1接枝共聚改性

尼龙66主链中的某一原子的氢取代基,在受到自由基、紫外光、高能射

线等激发时,很容易发生电子或质子转移而形成大分子侧基自由基,改性的

乙烯基单位就以此自由基为初级自由基进行引发聚合,从而在队66分子侧

链上形成该单体聚合物的长链,改性后的聚合物就叫接枝共聚物。接枝的结

果是分子主链中引入了新的大分子侧基,其结构变化较大,分子间因大侧链

的存在不能相互接近,原有的氢键受到削弱,分子间作用力降低,结晶度下

降,因而其性能受到较大影响。

3.2.2尼龙66的功能化

尼龙66具有较强的氢键,分子链的结晶度较高,易溶解于极性有机溶剂、而不溶于水和大多数非极性溶剂,与其它非极性聚合物的相容性也不好,从而限制了其加工性能和应用范围的扩展。因此,对尼龙的功能化研究也逐步引起了人们的注目,如:为了改善尼龙66的水溶性,人们通过一般有机化学反应在尼龙66的侧基上引入阳离子(季钱离子)、阴离子(梭基、磺酸基)或通过接枝方法引入具有水溶性的聚合物侧链或是在尼龙66的主链中引入水容性链段等。为了制备尼龙感光树脂,在以

66侧基中引入肉桂酸、偶氮苯等感光性基团[5]。

4.尼龙66的研究进展

4.1国外研究进展

Wenjing Li.Alois K.Schlarb.Martin Weber.Michael Evstatiev在《拉伸PA66/SAN混合物中PA66分散相的变形》一文中通过对PA66/SAN进行拉伸实验,来研究分散相PA66的变形情况,PA66/SAN在130℃拉伸实验中,定股拉伸,分散相PA66的变形受PA66的分散形态影响很大,这是由于PA66与SAN这间存在着界面粘附力的作用。因此在用SANMA作增容剂是,PA66在不相容体系中可以拉伸成为尼龙纤维具有很大的比表面积,而小的球形颗粒PA66就有很小的变形,由此可见PA66

与SAN之间存在着界面粘附力,可以处进PA66与SAN之间的相容性,因此,虽然直径小的PA66与增容剂共同混也可以有很大的变形,可以提高PA66的性能[7]。

用原位合成方法来改性PA66是一种新的方法,通过原位合成的方法加强了

PA66的力学性能及其表面形态,并取得很好的结果。实验中保持PA66的质量分数

从0%至20%,其中抗张强度的最佳组成值是15%[8]。

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

聚酰胺特性

1.聚酰胺特性 聚酰胺(PA)具有品种多、产量大、应用广泛的特点,是五大工程塑料之一。但是,也由于聚酰胺品种繁多,在应用领域方面有些产品具有相似性,有些又有相当大的 差别,需要仔细区分。 聚酰胺(Polyamide)俗称尼龙,是分子主链上含有重复酰胺基团-[-NHCO-]-的热塑 性树脂总称。 尼龙中的主要品种是PA6和PA66,占绝对主导地位;其次是PA11、PA12、PA610、PA612,另外还有PA1010、PA46、PA7、PA9、PA13。新品种有尼龙6I、尼龙9T、特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等;改性品种包括: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。 1.1.性能指标 尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂,作为工程塑料的尼龙分子量一般 为15000-30000。尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热,摩擦系数低,耐磨损,具有自润滑性、吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一般溶剂;电绝缘性好, 有自熄性,无毒,无臭,耐候性好等。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好,因而容易 增强。但是尼龙染色性差,不易着色。尼龙的吸水性大,影响尺寸稳定性和电性能,纤维增强可降低树脂吸水率,使其能在高温、高湿下工作。其中尼龙66的硬度、刚性最高,但韧性最差。尼龙的燃烧性为UL94V2级,氧指数为24-28。尼龙的分解温度﹥299℃,在449℃-499℃会发生自燃。尼龙的熔体流动性好,故制品壁厚可小到1mm。

1.2.性能特点与用途 1.2.1.PA6 物性:乳白色或微黄色透明到不透明角质状结晶性聚合物;可自由着色,韧性、耐磨性、自润滑性好、刚性小、耐低温,耐细菌、能慢燃,离火慢熄,有滴落、起泡现象。最高使用温度可达180℃,加抗冲改性剂后会降至160℃;用15%-50%玻纤增强,可提高至199℃,无机填充PA能提高其热变形温度。 加工:成型加工性极好,可注塑、吹塑、浇塑、喷涂、粉末成型、机加工、焊 接、粘接。 PA6是吸水率最高的PA,尺寸稳定性差,并影响电性能(击穿电压)。 应用:轴承、齿轮、凸轮、滚子、滑轮、辊轴、螺钉、螺帽、垫片、高压油管、 储油容器等。 1.2.2.PA66 物性:半透明或不透明的乳白色结晶聚合物,受紫外光照射会发紫白色或蓝白色光,机械强度较高,耐应力开裂性好,是耐磨性最好的PA,自润滑性优良,仅次于聚四氟乙烯和聚甲醛,耐热性也较好,属自熄性材料,化学稳定性好,尤其耐油性极佳,但易溶于苯酚,甲酸等极性溶剂,加碳黑可提高耐候性;吸水性大,因而 尺寸稳定性差。 加工:成型加工性好,可用于注塑、挤出、吹塑、喷涂、浇铸成型、机械加工、 焊接、粘接。 应用:与尼龙6基本相同,还可作把手、壳体、支撑架等。

聚酰胺改性的意义

聚酰胺改性的意义,现状与发展趋势 摘要:聚酰胺(PA,俗称尼龙)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。 关键词:聚酰胺树脂综合性能加工增强改性性能 引言 聚酰胺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。 正文 聚酰胺由二元酸与二元胺或由氨基酸经缩聚而得,是分子链上含有重复酰胺基团-CONH-的树脂总称。在用作纤维时,我国称为锦纶。PA品种繁多,有PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA1010、PA612和近几年开发的新品种PA6T,PA9T,特殊尼龙MXD6等,其中PA6和PA66占主导地位,占总量的80%以上。PA属于结晶型塑料,在相对宽的温度和湿度范围内具有良好的综合性能,如拉伸强度高、耐摩擦、耐化学性(油、脂肪、脂肪族和芳香族烃类)、良好的冲击强度和阻隔性,而在此范围内,也有其不足的方面就是吸湿性大、吸水率高。 未改性前,在20℃、65%RH下,PA6吸水率约3.5%,PA66为2.5%左右,PA610为1.5%~2.0%,PA12约为1%;但改性后,PA吸水率非常小,如PA6T、9T在水中饱和吸水率仅为3%;未改性PA在干态和低温下冲击强度低,韧性差,除PA11和PA12外,其余经紫外辐照后性能将大大下降。填充、增强是改性PA 最常用的方法,可以提高冲击性能、尺寸稳定性、耐热性、阻燃性,PA可通过填料、增强剂或添加增韧剂、润滑剂、热稳定剂、加工助剂和着色剂来改进和提高性能,或同时使用添加剂和改性剂进行改性。 由于尼龙具有很多的特性,因此,在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快,对尼龙的需求将更高更大。特别是尼龙作为结构性材料,对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龙的固有缺点也是限制其应用的重要因素,特别是对于PA6、PA66两大品种来说,与PA46、PAl2等品种比具有很强的价格优势,虽某些性能不能满足相关行业发展的要求。因此,必须针对某一应用领域,通过改性,提高其某些性能,来扩大其应用领域。主要在以下几方面进行改性: ①改善尼龙的吸水性,提高制品的尺寸稳定性。 ②提高尼龙的阻燃性,以适应电子、电气、通讯等行业的要求。

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

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

聚酰胺特性

聚酰胺特性 聚酰胺(PA)具有品种多、产量大、应用广泛的特点,是五大工程塑料之一。但是,也由于聚酰胺品种繁多,在应用领域方面有些产品具有相似性,有些又有相当大的差别,需要仔细区分。 聚酰胺(Polyamide)俗称尼龙,是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。 尼龙中的主要品种是PA6和PA66,占绝对主导地位;其次是P A11、P A12、P A610、PA612,另外还有P A10、P A46、P A7、P A9、PA13。新品种有尼龙6I、尼龙9T、特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等;改性品种包括: 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。 性能指标 尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂,作为工程塑料的尼龙分子量一般为 1.5-3万。尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热,摩擦系数低,耐磨损,具有自润滑性、吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一般溶剂;电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐候性好等。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良

好,因而容易增强。但是尼龙染色性差,不易着色。尼龙的吸水性大,影响尺寸稳定性和电性能,纤维增强可降低树脂吸水率,使其能在高温、高湿下工作。其中尼龙66的硬度、刚性最高,但韧性最差。尼龙的燃烧性为UL94V2级,氧指数为24-28。尼龙的分解温度﹥299℃,在449℃-499℃会发生自燃。尼龙的熔体流动性好,故制品壁厚可小到1mm。表1给出了聚酰胺主要品种的技术性能指标。 性能特点与用途 PA6 物性乳白色或微黄色透明到不透明角质状结晶性聚合物;可自由着色,韧性、耐磨性、自润滑性好、刚性小、耐低温,耐细菌、能慢燃,离火慢熄,有滴落、起泡现象。最高使用温度可达180℃,加抗冲改性剂后会降至160℃;用15%-50%玻纤增强,可提高至199℃,无机填充PA能提高其热变形温度。 加工成型加工性极好: 可注塑、吹塑、浇塑、喷涂、粉末成型、机加工、焊接、粘接。 PA6是吸水率最高的PA,尺寸稳定性差,并影响电性能(击穿电压)。 应用轴承、齿轮、凸轮、滚子、滑轮、辊轴、螺钉、螺帽、垫片、高压油管、储油容器等。 PA66 物性半透明或不透明的乳白色结晶聚合物,受紫外光照射会发紫白色或蓝白色光,机械强度较高,耐应力开裂性好,是耐磨性最好的PA,自润滑性优良,仅次于聚四氟乙烯和聚甲醛,耐热性也较好,属自熄性材料,化学稳定性好,尤其耐油性极佳,但易溶于苯酚,甲酸等极性溶剂,加碳黑可提高耐候性;吸水性大,因而尺寸稳定性差。 加工成型加工性好,可用于注塑、挤出、吹塑、喷涂、浇铸成型、机械加工、焊接、粘接。 应用与尼龙6基本相同,还可作把手、壳体、支撑架等。

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

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6 共混改性研究进展

收稿日期:1999-09-15。 作者简介:钟明强,浙江工业大学化工学院副教授,硕士生导师。主要从事聚合物共混与复合材料方面的研究工作。 尼龙6共混改性研究进展 钟明强 刘俊华 (浙江工业大学化工学院,杭州,310014) 摘要:系统介绍了国内外用聚乙烯、聚丙烯、PVDF 、PAR 、PET 、PVOH 、ABS 、PC 、PPO 、SAN 、弹性体、TLCP 等改性尼龙6的系列方法、研究成果及其性能,并提出了反应挤出共混改性和无机纳米材料改性尼龙6的设想。 关键词: 尼龙6 共混改性 进展 述评 尼龙6(PA6)具有力学性能优良、耐磨、自润滑、 耐油及耐弱酸弱碱等优良的综合性能。但因其极性强、吸水性大、尺寸稳定性差、抗蠕变性差,不宜在高于80℃、潮湿及高负荷下长期使用。提高PA6性能的方法包括共聚、共混、填充、增强、分子复合等手段,其中共混改性是近十多年来发展最为迅速的方法之一,并以其投资小、见效快、生产周期短等特点得到广泛应用。PA6可以与通用塑料、工程塑料、弹性体、液晶高分子等材料共混改性。 1 与通用塑料共混 111 PA6/PE PA6属极性高聚物,而PE 属非极性高聚物,PE 的掺入有利于降低PA6的吸湿性,但两者不具有热力学相容性,必须加入相容剂或通过机械共混的强烈剪切作用才能得到满意的共混效果。 B.J urkowski [1]等用静态混合器熔融共混PA6/LDPE 。通过热力学方法测试表明,试样在结构上可达到分子水平分布,说明静态混合器熔融共混能实现机械增容,使分散相非常细微[2]。Kang Yeol Park [3]等研究了LDPE 接枝HI (2-羟乙基甲基丙烯酸酯-异佛尔酮-二异氰酸)共聚物与PA6的熔融共混体系。测试表明在熔融共混时发生了化学反应。相态分析进一步表明用HI 官能化LDPE 使PA6/LDPE -g -HI 分散相颗粒比PA6/LDPE 的细,PA6/LDPE -g -HI (50/50)相间存在有连接点。R.G onz ález -n únez [4]等研究了凝聚作用对PA6/LDPE 体系分散相终态结构的影响,结果表明决定分散相最终相态的只是单个颗粒的形变。在PE 分子链上引入酸酐基团如马来酸酐(MAH )后再与PA6熔融共混,这些活性基团可与PA6末端的氨基 实现反应增容,提高两相界面粘接力,改善共混性 能[5]。MAH 对HDPE/PA6体系的反应挤出共混结果表明MAH 对不同配比的共混体系均有明显的增容作用,向HDPE/PA6/MAH/DCP (85/15/0.1/0.05)体系中加入2~3份的EVA -23能使体系的缺口冲击强度比纯PA6提高6倍。1.2 PA6/PP 林春香[6]等用LDPE -g -MAZn 有效改善了 PA6/PP 相容性。SEM 分析表明,在PA6/PP (50/50)体系中,离聚物的加入形成了两相贯穿结构;动态粘弹谱分析表明两相t g 相互靠拢,熔融温度有所提高。M.Heino [7]等用SEBS -g -MAH 增容PA6/PP 体系,并用拉伸试样研究了其断裂强度。结果表明,PA6含量增加,断裂强度增加,当PA6/PP 配比为80/20时,断裂强度最大。邱有德[8]等研究了影响玻纤增强PA6/PP -g -MAH 二元合金和PA6/PP/PP -g -MAH 三元合金的吸水性、流动性、力学和热性能的因素。当增强合金中PP -g -MAH 或PP/PP -g -MAH 含量为10%~20%(质量含量)时,材料的拉伸强度和弯曲强度、热变形温度基本保持在增强PA6水平,其冲击强度、吸水性和流动性能得到改进;当PP -g -MAH 或PP/PP -g -MAH 含量为30%时,增强合金的干湿态机械性能趋于一致。TA IC (三烯丙基异氰脲酸酯)对PP/PA6体系的反应性增容表明,TA IC 可与PP 接枝 提高体系相容性,并能抑制PP 降解;TA IC 使PP/PA6共混材料中PA6失去结晶能力,可作为控制 ?26? 现 代 塑 料 加 工 应 用Modern Plastics Processing and Applications 第12卷第2期

聚酰胺(PA)知识介绍

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。 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 性能:尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂,作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热,磨擦系数低,耐磨损,自润滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一般溶剂,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐候性好,染色性差。缺点是吸水性大,影响尺寸稳定性和电性能,纤维增强可降低树脂吸水率,使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。 尼龙中尼龙66的硬度、刚性最高,但韧性最差。各种尼龙按韧性大小排序为:PA66<PA66/6<PA6<PA610<PA11<PA12. 尼龙的燃烧性为UL94v-2级,氧指数为24-28,尼龙的分解温度>299℃,在449~499℃时会发生自燃。 尼龙的熔体流动性好,故制品壁厚可小到1mm。

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,我国必须在尼龙的生产工艺和改性技术方面不断创新。目前,国内许多专家学者都致力于尼龙生产及加工工艺的优化和改性尼龙产品的开发,特别是进入21世纪以来,相关的研究层出不穷,也取得了显著

聚乙烯共混改性

聚乙烯共混改性 一摘要:聚乙烯是最重要的通用塑料之一,产量居各种塑料首位。聚乙烯(PE) 是由乙烯聚合而得的高分子化合物。聚乙烯分子仅含有C、H两种元素,所以是非极性聚合物,具有优良的耐酸、碱以及耐极性化学物质腐蚀的性质。聚乙烯(PE)树脂是以乙烯单体聚合而成的聚合物。聚乙烯的分子是长链线形结构或支链结构,为典型的结晶聚合物。在固体状态下,结晶部分与无定形部分共存。结晶度视加工条件和原处理条件而异,一般情况下,密度越高结晶度就越大。LDPE 结晶度通常为 55%~65%,HDPE 结晶度为 80%~90%。PE 具有优良的机械加工性能,但其表面呈惰性和非极性,造成印刷性、染色性、亲水性、粘合性、抗静电性能及与其他极性聚合物和无机填料的相容性较差,而且其耐磨性、耐化学药品性、耐环境应力开裂性及耐热等性能不佳,限制了其应用范围。通过改性来提高其性能,扩大其应用领域。其来源丰富,价格便宜,电气性质和加工性质优良,广泛应用于日用品、包装、汽车、建筑以及家用电器等方面。也作为泡沫塑料广泛用于绝热保温、包装和民用等各领域。但是,这些材料都是一次性使用,且质轻、体积大、难降解,用后即弃于环境中,造成严重的环境污染。因此有效合理地回收利用废旧泡沫塑料就显得日益重要。 聚乙烯的改性目标聚乙烯的下述缺点影响它的使用,是改性的主要目标。 (1)软化点低。低压聚乙烯熔点约为Ig0'C。高压聚乙烯熔点仅高于 0℃,因此聚乙烯的使用温度常低于10 0℃。 (2)J强度不高。聚乙烯抗张强度一般小于30M Pa.大太低于尼龙6、尼龙66、聚甲醛等工程塑料。 (3)易发生应力开裂。 (4)耐大气老化性能差。 (5)非极性,不易染色、印刷等 (6)不阻燃、极易燃烧。 ⊙根据密度的不同 低密度聚乙烯(LDPE)-其密度范围是0.91∽0.94g∕cm^3高密度聚乙烯(HDPE)-其密度范围是0.94∽0.99g∕cm^3中密度聚乙烯(MDPE)其密度范围是0.92∽0.95g∕cm^3 ⊙根据乙烯单体聚合时的压力 低压聚乙烯—压力0.1∽1.5MPa 中压聚乙烯—1.5∽8 MPa 高压聚乙烯压力为150∽250MPa 二、PE共混改性的机理 (1)有机增韧理论: 在塑料技术发展过程中,使用橡胶粒子与塑料进行共混改性即使有机粒子一弹性体作为增韧性,可以达到增韧的目的.产生出SBS等一人批新材料,已经在工业上获得广泛的应用如弹性鞋底材料、虽然获得理想的韧性却损害了复合材料宝贵的刚性和强度,劣化了加T流动性和耐热变形性,提高了成本,因而有一定的局限性。 (2)无机刚性粒子增韧理论

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

聚酰胺改性

聚酰胺改性 聚酰胺,PA俗称尼龙 (Nylon),由二元酸与二元胺或由氨基酸经缩聚而得 ,是分子链上含有重复酰胺基团-CONH-的树脂总称。在用作纤维时 ,我国称为锦纶。PA最早由美国杜邦公司开发成功 ,后来又开发出注塑级产品。PA具有良好的机械性能、耐热、耐磨损、耐化学性、阻燃性和自润滑性 ,而且易加工、摩擦系数低 ,特别适于玻璃纤维及其他材料增强改性等。 聚酰胺(PA)是工程塑料中历史最悠久、性能较优、产量最大、应用最广泛的品种。适用于汽车、电子电器、机械、运动和休闲、日用消费品等行业。PA品种繁多,有PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA1010、PA612和近几年开发的新品种PA6T,PA9T,特殊尼龙MXD6等,其中PA6和PA66占主导地位,占总量的80%以上。 PA属于结晶型塑料,在相对宽的温度和湿度范围内具有良好的综合性能,如拉伸强度高、耐摩擦、耐化学性(油、脂肪、脂肪族和芳香族烃类)、良好的冲击强度和阻隔性,而在此范围内,也有其不足的方面就是吸湿性大、吸水率高。未改性前,在20℃、65%RH下,PA6吸水率约3.5%,PA66为2.5%左右,PA610为1.5%~2.0%,PA12约为1%;但改性后,PA吸水率非常小,如PA6T、9T在水中饱和吸水率仅为3%;未改性PA在干态和低温下冲击强度低,韧性差,除PA11和PA12外,其余经紫外辐照后性能将大大下降。填充、增强是改性PA最常用的方法,可以提高冲击性能、尺寸稳定性、耐热性、阻燃性, PA可通过填料、增强剂或添加增韧剂、润滑剂、热稳定剂、加工助剂和着色剂来改进和提高性能,或同时使用添加剂和改性剂进行改性。 一、填充增强剂 PA改性中最常用的方法是填充、增强。PA主要的增强剂为: (1)玻纤,PA66,PA6中最多可加50%,PA6,PA10, PA11.PAl2中最高加入量为30%, (2)玻璃微珠PA66、PAl2中可加50%; (3)碳纤维和石墨纤维,PA6中可加20%,PA66,PA11,PAl2中可加40%,碳黑和石墨添加 量一般不超过5%; (4)金属粉末(铝、铁、青铜、锌、铜),可提高树脂热变形温度和导电性, (5)二氧化硅和硅酸盐,最多可加40%; (6)液晶聚合物(LCP),最高加人量为30%。 其中最常用的增强剂是玻纤,这是因为PA熔体粘度较低,且玻纤与PA亲合性好,当填加较多的玻纤时,仍能保持在良好的加工粘度范围内,且增强效果。

尼龙66改性的最新研究进展

尼龙66改性的最新进展 第一章诸论 1.1 尼龙66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

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