铸型尼龙的制备与研究
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尼龙的制备与应用尼龙是一种合成纤维,具有优秀的耐磨损性、高强度和耐腐蚀性,广泛应用于纺织、塑料制品、汽车零部件等领域。
本文将介绍尼龙的制备过程以及其在不同领域的应用。
一、尼龙的制备1. 材料准备制备尼龙的主要原材料为己内酰胺和间苯二胺。
己内酰胺是通过对氨基己酸进行聚合得到的化合物,间苯二胺则是由苯胺经过氧化反应得到的。
这两种原料在适当比例下进行混合,成为尼龙的基础物质。
2. 聚合反应将准备好的原料加入反应釜中,加热至适当温度并加入催化剂,通入氮气进行惰性气氛保护。
在一定的时间和温度条件下,己内酰胺和间苯二胺开始聚合反应,生成具有高分子量的尼龙聚合物。
3. 拉伸加工聚合得到的尼龙聚合物经过挤出成型后,还需进行拉伸加工,以提高尼龙纤维的强度和耐磨损性。
拉伸加工的过程中,尼龙纤维会经历拉伸和定型两个步骤。
拉伸过程中,尼龙纤维的分子链发生排列调整,并且拉伸后的纤维变得更加结实。
二、尼龙的应用1. 纺织行业尼龙纤维具有轻盈、耐磨、强韧的特性,因此广泛应用于纺织行业。
尼龙纤维制成的衣物具有舒适的穿着感,且不易起皱、不易变形。
此外,尼龙纤维也广泛用于制作丝袜、绳索等纺织制品,其耐磨损的特性使得这些制品具有更长的使用寿命。
2. 塑料制品尼龙是一种常见的工程塑料,在塑料制品行业中被广泛应用。
尼龙具有优异的机械强度和耐腐蚀性能,因此适用于制作各种零部件和工具。
尼龙制成的齿轮、轴承等零部件在机械设备中具有良好的性能表现,同时也广泛应用于汽车工业,用于制作汽车零部件。
3. 化妆品尼龙还可以作为化妆品中的重要成分之一。
尼龙微粒被广泛应用于化妆品中的护肤产品,如面膜、爽肤水等。
尼龙微粒具有吸附油脂和污垢的能力,能够深层清洁皮肤,保持肌肤的清爽和透明感。
4. 医疗领域尼龙纤维也在医疗领域发挥着重要作用。
尼龙纤维可以用于制作医用缝线,其高强度和耐久性能使得伤口愈合过程更加顺利。
此外,尼龙材料还可以用于人工血管和人工关节的制作,为医疗领域的发展做出了重要贡献。
浇铸尼龙一、浇铸尼龙简介尼龙材料以其强度高、硬度大、韧性好,低蠕变耐磨耗及化学稳定性好而著称,浇铸尼龙制品作为工程塑料之一,除具有普通尼龙材料的特点外,由于其分子量大、结晶度高,机械强度比一般尼龙高1.5倍,能直接铸造成型几十公斤乃至上百公斤大型机件,在冶金、化工.特别是当代机械装备制造产业,应用前景十分广阔。
浇铸尼龙在机械方面作为减振耐磨材料代替有色金属及合金钢,自润滑性使其不伤对磨件,减少磨耗,从而延长零件使用寿命,降低成本,并且降低了机械振动,磨擦噪音。
在不宜加润滑油的传动磨耗领域(如医疗、卫生、食品行业等)更是表现出不可代替的价值。
一个400公斤尼龙制品,它的实际体积相当于2.7吨钢或3吨青铜,采用MC尼龙零部件,不仅实现了设备轻量化,提高了机械效率,而且一般使用寿命可提高4-5倍。
我国自七十年代开发引进MC尼龙。
但由于技术、成本、原料供应等原因,至今MC尼龙制品一直没有实现大规模自动化生产,且产品质量一直没有较大的突破。
而国内MC尼龙生产中使用的催化剂体系一直没有大的改进,绝大多数厂家仍然是沿用NaOH+TDI体系。
德国布吕格曼公司作为全球专业的尼龙添加剂生产商,推出新一代浇铸尼龙专用催化剂及增韧改性剂,将为您解决现在生产上的问题及大幅度提高产品性能提供了极为有力的支持。
浇铸尼龙与尼龙6的物性比较二、传统浇铸尼龙的制备工艺以NaOH/TDI体系为例1、配方己内酰胺:NaOH:TDI =1:0.002:0.0032、浇铸生产工艺(以真空脱水法为例)①、将己内酰胺单体加热熔融,加入0.2%的催化剂NaOH,搅匀,升温抽真空,在110℃下保持15—20分钟,水分含量需降至300ppm以下。
②、停止抽真空脱水后,加入0.3%的助催化剂TDI,搅匀后迅速浇铸到模具中。
通过烘箱使模温保持在160℃-170℃,约15-20分钟,聚合反应完毕。
③、脱模后的制品经水煮或油浴等热处理和切削、打磨等机械加工,最终成为可供使用的产品。
Mc尼龙,又名铸型尼龙,是将在模具放在烘箱内预热到一定温度,然后将经过化学反应的溶液浇铸到模具内,聚合而成铸型尼龙坯件,经车床、铣床、铇床等加工成成品。
是世界近年大力推广应用的高科技产品,它是一种高分子聚合物,其分子量高达15万左右,它的物理性能和化学性能都优于其它品种的工程塑料,是一种替代钢材及铜、铝、巴氏合金等有色金属及聚胺脂、聚四氟、橡胶、玻璃钢、塑料件的理想材料,已广泛应用于各行业。
根据国外研究资料和我国权威部门测试鉴定,它有下列优点:一、质量轻Mc尼龙的密度在1.15~1.2,仅是钢的1/7,铜的1/8,合金铝的1/2.5。
由于质量轻,作为机械材料使用时,可以减少零部件不必要的强度和动力,并可减轻运动惯量,装卸及检修也极为轻便。
二、不产生噪音Mc尼龙的模量比金属小得多,对振动减衰率比钢要大几十倍,有吸音功能。
用Mc尼龙制作齿轮、车轮时,噪音小,是防止机械噪音较为经济实用的途径。
三、机械性能好Mc尼龙制品机械强度大,韧性好,抗冲击,耐疲劳,尤其是有较好的抗蠕变特性,所以能长期承受轴承的重负荷;压变形(5%):80-120MPa;工作温度-50℃~180℃。
四、有良好的回弹性Mc尼龙制品可使弯曲面不发生永久性变形,这样能保持强韧度,以抵抗由于反复冲击负荷所产生的断裂。
这对用于承受高冲击负荷的制品是一种理想的材料。
五、具有耐磨性和自润滑性Mc尼龙制品在一般重负荷、低速度的情况下使用时,可以不另加润滑油。
其磨损特点是:摩擦系数为0.3~0.4。
另外,由于Mc尼龙的硬度比金属小得多,所以不损伤对摩件。
这对用于做辊筒、轴承、轴套、轴瓦、车轮、车衬等制品是非常有利的。
六、化学稳定性好Mc尼龙无色、无毒、吸水率低、能耐强酸、强碱及各种有机化学溶济,耐油、抗老化。
对润滑剂要求不严,油、水、油脂皆可使用。
七、对异物的埋没性、就范性能优良Mc尼龙在磨粒杂质存在的恶劣条件下能正常工作,不会发生咬死和伤轴现象。
Mcxx概述MC尼龙既MCPA铸型尼龙,也叫浇注尼龙,它类似于铜铁浇铸制造那样的工艺,可以直接将原料注入预热的模具内迅速进行聚合反应并凝固成型,制成MCPA 铸型尼龙.它是一种新型的工程塑料,该材料是一种强度高.刚性好,密度小,耐磨,减摩,耐油,耐腐蚀,易于加工成型,价格适中的高分子工程塑料,“以塑代钢、性能卓越”,由于它的优秀综合性能,使它在工程塑料中的地位迅速上升,成为重要材料,使用量日益扩大。
一、MCxx的性质:(1)MCPA铸型尼龙是一种高分子聚合物,结晶度高,分子量高达10万---13万,而普通的尼龙6的分子量只有2万左右.因此它具有很高的强度,能够长时间承受负荷;(2)密度小,其值为1.13--1.15,仅是钢的,铜的,合金铝的。
由于质轻,作机械零部件可以减少动力,减轻运动惯性,装卸和检修也极为方便。
(3)具有良好的回弹性,制品弯曲面不会发生永久变形,这样能保持强韧度,以抵抗由于反复冲击负荷产生的断裂。
这对于承受高冲击负荷的制件是一种特殊的优良材料。
尤其具有较好的耐蠕变特性,所以能长期能受轴承的重负荷。
(4)耐摩擦,高耐磨是它独有的优良特性,耐磨自润滑性,提供了优于青铜铸铁碳钢和酚醛层压板在无油(或脱油)润滑应用时的工作性能,降低消耗,节约能源;在一般中,低转速的情况下,具有特殊的自润滑性能,在无润滑的情况下,依然能正常工作。
不像金属那样,随着使用时间增长,磨损也成比例增加,而尼龙则初时稍有磨损,以后很少磨损。
由于它的摩擦系数小,与金属相比MC尼龙硬度低,不损伤对磨件;这对于做辊筒.轴承.车轮、滑轮、齿轮、涡轮是非常有利的。
(5)模量比金属材料小得多对振动的衰减率比钢要大几十部,有特别的吸振消音功能,用于作齿轮,车轮,滑轮的噪声极小,是降低机械噪声最好的材料。
尼龙齿轮比钢质,铜质齿轮可降低噪声20--25dB,提供了优于金属防止噪音的实用途径;(6)低磨擦系数,提供了其在磨擦件上广泛应用可能;(7)高化学稳定性,耐碱、醇、醚、碳氢化合物、弱酸、润滑油、洗涤剂、水(海水),并具有无臭、无毒、无味、无锈的特点,为其广泛应用在抗碱腐蚀,环保卫生、食品、纺织印染等方面的机械零部件使用提供了优良条件。
实验室尼龙的合成方法
尼龙是一种非常重要的合成纤维,广泛应用于各个领域,如纺织、塑料、化妆品等。
尼龙的研究和开发已经有很长的历史,不同的实验室都在
尝试不同的合成方法。
以下是一种常用的实验室合成尼龙的方法。
1.原料准备
尼龙的合成需要两种主要原料:己内酰胺(也称为6-氨基己酸)和
偏二氯肼。
这两种原料可以在化学试剂公司购买到。
同时,还需要一种催
化剂,常用的是硫酸。
此外,还需要一种溶剂,如对甲苯或二氯乙烷。
2.溶液制备
首先,将己内酰胺和偏二氯肼按照一定的摩尔比例混合。
通常情况下,己内酰胺的摩尔数要比偏二氯肼略多一点。
然后再向混合溶液中加入催化
剂进行搅拌。
搅拌时间和速度可以根据实验需要进行调整。
最后,将溶解
剂逐渐加入溶液中,直到形成均匀的溶液。
3.聚合反应
将制备好的混合溶液转移到聚合反应容器中。
该容器通常是一个高压
玻璃容器,可以承受聚合反应中的高压。
然后将容器密封,并加热到适当
的反应温度。
通常情况下,聚合反应温度在200-250摄氏度之间。
聚合反
应时间可以根据需求进行调整,但通常在几个小时到一天之间。
4.聚合物处理
聚合反应完成后,将聚合物从反应容器中取出。
首先用稀酸洗涤来除
去未反应的原料。
然后,用热水洗涤来去除残留的酸和催化剂。
最后,将
洗净的聚合物在室温下晾干。
以上介绍的是一种常用的实验室尼龙合成方法。
当然,在实际操作中,可以根据不同实验目的和需求进行一些改进和调整。