高分子讲座--尼龙及半芳香尼龙概述-第三讲-
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一文讲清尼龙增韧原理这是塑料改性讲堂第1期分享01尼龙为啥要增韧尼龙尼龙,学名聚酰胺,英文名Polyamide,是一种常用的高分子材料,可以用作工程塑料,也可以作为纤维使用。
尼龙是由杜邦公司的Carothers博士于1935年发明,至今已有八十余年的历史。
从最初的尼龙6和66开始,现在已经形成了一个庞大的家族,成员包括脂肪族尼龙、半芳香族和芳香族尼龙,总数不下二十余种,随着新尼龙单体的不断合成,这一数字还在不断增长。
虽然尼龙家族成员众多,但是最常用的还是尼龙6和66,原因很简单,便宜、好用、性价比高。
尼龙的优势最为一种应用最广泛的工程塑料,尼龙6和66可谓优势多多:●机械强度高●易于加工●耐热性好●耐磨损●耐化学溶剂●自润滑●阻燃性能良好尼龙的不足「甘瓜苦蒂,天下物无全美」,尼龙性能再好也有两大缺点:●吸水性强●低温韧性差尼龙低温韧性差在业界是出了名的,在零下二三十度时脆的像玻璃一样。
为了解决尼龙低温韧性差的缺点,杜邦公司又发明了增韧剂,提高了低温韧性的同时,尼龙吸水性也有所降低。
02尼龙有哪些增韧剂概念解析提到尼龙增韧剂,这里面就有好多类似的概念傻傻分不清,比如增韧剂、冲击改性剂、耐寒剂、相容剂。
尼龙在低温下为什么会变脆?很简单,因为太硬了。
从原理上来说,只要在尼龙里加一些软的材料就能解决(这里的软和硬可以用材料屈服强度来描述),也就是要加入屈服强度比尼龙低的高分子材料。
在那么多描述尼龙增韧的概念中,增韧剂、冲击改性剂和耐寒剂说的是一回事,但是相容剂无论在结构还是作用上,与它们截然不同(下文会做详细解释)。
哪些材料可以作增韧剂只要屈服强度比尼龙低,就可以提高尼龙的韧性,但是这有个前提,它们要有一定的相容性。
所以,橡胶、聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性体、增塑剂,甚至是水都能提高尼龙的低温韧性,只是提高幅度不同罢了。
迄今为止,工业上应用最广的尼龙增韧剂有橡胶和热塑性弹性体。
但是问题又来了,这两种材料主要是由碳和氢元素组成,属于典型的非极性高分子,而尼龙却是极性很强的材料,根本掺和不到一块去。
半芳香族尼龙的制备方法
顾亮;顾星;张红星;严秋月
【期刊名称】《聚酯工业》
【年(卷),期】2012(25)4
【摘要】以尼龙6T为例进行工业小试,采用“水溶液成盐—固相缩聚—硫酸湿法纺丝”的工艺路线,以PTA和HMD为原料,制得熔点为375℃的半芳香族尼龙.介绍了反应机理流程和装置,并对成盐工艺、缩聚工艺、纺丝工艺进行了研究..
【总页数】4页(P23-26)
【作者】顾亮;顾星;张红星;严秋月
【作者单位】扬州惠通化工技术有限公司,江苏扬州225009;扬州惠通化工技术有限公司,江苏扬州225009;扬州惠通化工技术有限公司,江苏扬州225009;扬州惠通化工技术有限公司,江苏扬州225009
【正文语种】中文
【中图分类】TQ342.19
【相关文献】
1.半芳香族耐高温尼龙PA12T的合成、表征与性能 [J], 曹民;黄木军;张传辉
2.半芳香族耐高温尼龙PA6T/10T的合成及应用 [J], 杨汇鑫;阎昆;麦杰鸿;姜苏俊;蒋智强
3.半芳香族耐高温尼龙PA6T/6I基LDS功能材料制备及性能 [J], 杨汇鑫;杨硕;徐显骏;姜苏俊;麦杰鸿
4.尼龙6/半芳香族尼龙阻隔薄膜的制备及特性 [J], 王启;林晓燕;张乐乐;陈海华
5.基于戊二胺的半芳香族耐高温尼龙的合成与表征 [J], 李建伟;朱国富;王道波;阎昆;钟一平;韩澄光;曹民;姜苏俊;黄险波;张传辉
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可以防老化,也需要注意一些事项。
尼龙有大概有7种,纳米尼龙,超强尼龙,PA尼龙,铸造尼龙,尼龙1010,改性尼龙,芳香族尼龙。
尼龙在室内能有较长的使用寿命,室外使用就比较容易老化。
可以考虑通过添加一些助剂来改善,像加入炭黑,抗氧剂,抗水解剂,光稳定剂等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非常重要里程碑。
纳米尼龙据日本东丽化学公司消息,该公司已经成功开发出直径比以往极细纤维还小两位数的纳米级单丝结构的“纳米纤维”新技术,通过控制纳米构造技术达到纤维细度的极限。
东丽化学公司称,该公司利用这项新技术已经开发直径为10μm的单丝140万根以上所构成的纳米尼龙纤维。
这种纤维与以往产品进行比较,表面积是过去产品的1000倍左右,具有很高的表面活性。
超强尼龙Triangle–Raleigh尼龙纤维有许多用途,从服装、地毯到绳索到微机的数据线都可以利用该种纤维。
北卡罗莱纳州大学纺织学院的研究员正努力改进这种纤维,据报道说已经研制出最强脂肪族尼龙纤维。
科学家聚合体教授--托奈里博士与纺织工程、化学和自然科学助理教授理查德.克塔克博士正在研究一种方法,在不需要昂贵的费用、复杂的过程的情况下,产生更高强度的尼龙纤维。
他们利用脂肪族尼龙或者尼龙进行研究,这种尼龙的碳援助利用直链或者开放型支链连接在以前,强调不环链大。
更强壮的脂肪族尼龙能够应用于绳索、装卸皮带、降落伞和汽车轮胎,或者产生能够适合高温利用的合成材料。
这个发现在费城召开的美国化学科学年会上介绍,刊登在聚合体定期刊物上。
这种纤维利用聚合体或者包括许多单位的长链分子制作而成。
当这些聚合体链被整齐的安排,这种聚合体将成水晶状态。
这些盘绕的聚合体需要拉伸,如果他们要制作成更强的纤维,需要消除他们的弹性。
半芳香尼龙论文:半芳香尼龙 PA12T 分子量动态力学等温结晶【中文摘要】作为耐热性材料,半芳香尼龙由于具有优良的机械性能、耐热性和尺寸稳定性等特点,应用越来越广泛。
目前,已经工业化生产的半芳香尼龙品种主要有聚对苯二甲酰己二胺(PA6T)和聚对苯二甲酰壬二胺(PA9T)。
但是PA6T的熔点高过其热分解温度,不能进行熔融加工成型;而PA9T的生产成本过高,这些都在一定程度上限制了它们的广泛应用。
因此,有必要研究开发价格低廉、合成过程环保的新型高强度、高耐热尼龙。
近年来,一种新型的长碳链半芳香尼龙聚对苯二甲酰十二碳二胺(PA12T)已经在实验室阶段开发成功。
研究发现,PA12T是一种综合性能优于PA6T和PA9T的耐热性尼龙新品种,将来有望取代PA9T在多领域得到应用。
但是,由于PA12T的熔点和粘度很高,导致其聚合产物不能实现聚合釜底部的正常出料,这使其工业化进程受到了很大的影响。
本实验室已经分别通过水溶液法和有机溶剂法成功获得了粉末状的PA12T,为PA12T的工业化生产奠定了基础。
然而,在该工艺条件下得到的粉末状PA12T的分子量太低,表现为熔点和粘度低,不能进行成型加工。
本论文深入研究了PA12T的制备工艺,在保证产品为均匀颗粒状态的前提下,制备出了较高分子量的PA12T,产物熔点为310℃。
研究了溶剂加入量、溶剂纯度、抗氧剂等对PA12T分子量的影响规律,研究发现,对于2L的聚合釜,加入110mL 热媒介乙醇比较合适,并且当乙醇的质量分数达到95%以上时,其浓度的变化对产物分子量的影响开始减弱;抗氧剂亚磷酸的加入,有利于提高产物的分子量。
最后对制得的PA12T样品的结构与性能进行了分析表征,研究发现,新工艺条件下合成的PA12T具有较好的力学性能;运用DMTA技术测试出来的PA12T的玻璃化转变温度为144℃,用阿仑尼乌斯公式计算了PA12T各个转变对应的活化能;采用DSC方法研究了半芳香尼龙PA12T的等温结晶过程及其动力学,确定了PA12T等温结晶时的Avrami指数n值,用阿仑尼乌斯方程计算了PA12T的等温结晶活化能。
尼龙(聚酰胺)家族的分类制备以及应⽤介绍⼤全尼龙(聚酰胺)家族的分类制备以及应⽤介绍⼤全导读:尼龙家族的塑料,种类繁多,PA按主链组成分为脂肪族PA、芳⾹族PA、半芳⾹族PA、脂环族PA、含杂环的PA等;⽽最为常见的脂肪族PA,按照单体类型不同,脂肪族聚酰胺⼜分为p型和mp型,常见的p型如:PA6,常见的mp型如PA66.什么是聚酰胺:世界上第⼀种完全⼈造的纤维聚酰胺,⼜称尼龙(Nylon),是⼀种⼈造多聚物、纤维、塑料,发明于1935年,发明者为美国威尔明顿杜邦公司的华莱⼠·卡罗瑟斯,最早的尼龙制品是尼龙制的⽛刷的刷⼦,今天,尼龙纤维是多种⼈造纤维的原材料,硬的尼龙被⽤在建筑业中。
PA按主链组成分为脂肪族PA、芳⾹族PA、半芳⾹族PA、脂环族PA、含杂环的PA等(⼀)脂肪族聚酰胺分⼦链由亚甲基与酰胺组成。
按照单体类型不同,脂肪族聚酰胺⼜分为p型和mp型。
P型:尼龙3,4,6,7,8,9,11,12等mp型: 尼龙66、69、610、1010、1212等阅读原⽂链接:尼龙PA6与PA66的区别⼒学性能典型的强⽽韧聚合物,综合⼒性能优于⼀般的通⽤塑料。
测试环境和条件(温湿度,加载速率)对⼒学性能影响⼤(⽔分有增塑作⽤)。
具有良好的耐磨耗性,是优良的耐磨材料之⼀。
结晶度愈⾼,材料硬度愈⼤,耐磨性愈好。
热性能PA是半结晶聚合物,结晶度⼀般⼩于聚⼄烯、聚丙烯、聚四氟⼄烯等⾼结晶度聚合度。
具有良好的柔性,玻璃化温度在室温左右,氢键的形成,使其熔融温度⼀般⾼于聚烯烃,有明显的熔点。
电性能极性的酰胺基团,影响其电绝缘性。
室温⼲燥的条件下,电绝缘性较好,潮湿的时候,电绝缘性减⼩。
同时,温度升⾼,也会使电绝缘性降低光学性能⼤多数结晶脂肪族PA超过2.5mm厚⼏乎不透明,低于0.5mm时为半透明。
加⼊的添加剂(如炭⿊等)作为成核剂,增加PA的结晶度、球晶数量,从⽽降低光透射,在球晶边界的光散射是光透射减少和不透的原因。
面料课尼龙6、尼龙66、尼龙56、尼龙1313...这些尼龙纤维你分的清吗?【每天学习一点点】第1214期导读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非常重要里程碑。
1935年以己二酸与己二胺为原料制得聚合物,由于这两个组分中均含有6个碳原子,当时称为聚合物66。
他又将这一聚合物熔融后经注射针压出,在张力下拉伸称为纤维。
这种纤维即聚酰胺66纤维,1939年实现工业化后定名为耐纶(Nylon),是最早实现工业化的合成纤维品种。
一、尼龙6(PA6)英文名称:Polyamide6 or Nylon6,简称PA6;尼龙6,又称聚酰胺6,即聚己内酰胺,由己内酰胺开环缩聚而得。
呈半透明或不透明的乳白树脂,具有优越的机械性能、刚度、韧性、耐磨性和机械减震性,良好的绝缘性和耐化学性能。
广泛应用于汽车零部件、电子电气零等多个领域。
二、尼龙66(PA66)英文名:Polyamide66 or Nylon6;简称PA66;尼龙66,又称聚酰胺66,即聚己二酰己二胺。
与尼龙6 相比较,其机械强度、刚度、耐热和耐磨性,抗蠕变性能更好,但冲击强度和机械减震性能下降。
在汽车、无人机、电子电气等有着广泛的应用。
三、尼龙1010(PA1010)英文名:Polyamide1010;Nylon1010;简称PA1010。
尼龙1010,又称聚酰胺1010,即聚葵二酰葵二胺。
尼龙1010是以蓖麻油为基础原料而制得的,是我国上海赛璐珞厂首先研制成功并实现工业化。
其最大的特点是具有高度延展性,可牵伸至原长的3~4倍,而且拉伸强度高,冲击性和低温性优良,-60℃下不脆,同时具有极佳的耐磨性、超高的韧性和良好的耐油性,广泛应用于航天、电缆、光缆、金属或线缆的表面涂覆等。
四、尼龙610(PA610)英文名:Poly[imino-1,6-hexanediylimino(1,10-dioxo-1,10-decanediyl)];Polyamide 610;Nylon 610;简称PA610。