浇铸尼龙6/ABS聚合物合金的研究
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Mc尼龙概述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、MC尼龙的性质:(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1/7,铜的1/8,合金铝的1/2.5。
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。
Acrylonitrile-butadiene-styrene polyamide [编辑本段]ABS塑料-概述ABS树脂是五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。
ABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PS,SAN,B S的各种性能有机地统一起来,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能。
ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。
[编辑本段]ABS塑料-名称化学名称丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名称Acrylonitrile Butadiene Styrene[编辑本段]ABS塑料-性能一般性能ABS外观为不透明呈象牙色粒料,其制品可着成五颜六色,并具有高光泽度。
ABS 相对密度为1.05左右,吸水率低。
ABS同其他材料的结合性好,易于表面印刷、涂层和镀层处理。
ABS的氧指数为18~20,属易燃聚合物,火焰呈黄色,有黑烟,并发出特殊的肉桂味。
力学性能ABS有优良的力学性能,其冲击强度极好,可以在极低的温度下使用;ABS的耐磨性优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和转速下的轴承。
ABS的耐蠕变性比PSF及PC大,但比PA及POM小。
ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。
ABS的力学性能受温度的影响较大。
热学性能ABS的热变形温度为93~118℃,制品经退火处理后还可提高10℃左右。
ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性,可在-40~100℃的温度范围内使用。
电学性能ABS的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下使用。
环境性能ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃中,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。
研究与开发合成纤维工业ꎬ2020ꎬ43(2):9CHINA㊀SYNTHETIC㊀FIBER㊀INDUSTRY㊀㊀收稿日期:2020 ̄01 ̄10ꎻ修改稿收到日期:2020 ̄03 ̄03ꎮ作者简介:陈召(1994 )ꎬ男ꎬ硕士ꎬ主要从事高性能聚酰胺66工业丝技术研究ꎮE ̄mail:aaczhao@163.comꎮ基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2016YFB0303000)ꎮ㊀∗通信联系人ꎮE ̄mail:yuhao@dhu.edu.cnꎮ尼龙66 ̄6T共聚物的晶体结构与力学性能研究陈㊀召ꎬ段小超ꎬ吴燕鹏ꎬ杨通辉ꎬ黄㊀涛ꎬ俞㊀昊∗(东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室ꎬ上海201620)摘㊀要:以尼龙6T盐与尼龙66盐为原料ꎬ以己二酸为分子量调节剂ꎬ通过熔融缩聚法合成了不同尼龙6T盐含量的尼龙66 ̄6T共聚物ꎬ然后通过固相缩聚法提高共聚物的相对分子质量ꎬ研究了共聚物的分子链主链结构㊁晶体结构和力学性能ꎮ结果表明:尼龙66 ̄6T共聚物分子链中成功引入了苯环ꎬ部分己二酸的四亚甲基被对苯二甲酸的苯环替代ꎻ尼龙6T盐的加入没有改变尼龙66的晶型ꎬ共聚物的晶体结构仍为α晶型ꎬ但其结晶完善程度随尼龙6T盐含量的增加而降低ꎻ控制固相缩聚的温度为220ħ㊁时间为6hꎬ各共聚物切片的数均相对分子质量基本处于同一水平ꎻ在共聚物的相对分子质量相近条件下ꎬ尼龙6T盐质量分数为0~20%时ꎬ随尼龙6T盐含量的增大ꎬ共聚物样条的拉伸强度和弯曲强度先增大后减小ꎬ缺口冲击强度逐步增加ꎬ最高可达到12.43kJ/m2ꎮ关键词:聚己二酸己二胺㊀尼龙66盐㊀尼龙6T盐㊀共聚改性㊀熔融缩聚㊀固相缩聚㊀晶体结构㊀力学性能中图分类号:TQ323.6㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1001 ̄0043(2020)02 ̄0009 ̄05㊀㊀聚己二酸己二胺俗称尼龙66ꎬ因其性能优异且具有突出的轻量化优势ꎬ在工程塑料和化学纤维领域均有广泛应用ꎮ具体来说ꎬ尼龙66下游应用领域为工程塑料(占比49%)㊁工业丝(占比34%)㊁民用丝(占比13%)和其他(占比4%)[1]ꎮ尼龙66在工程塑料方面主要用于生产齿轮㊁轴承和发动机叶片等ꎮ近年来ꎬ在新能源汽车的推广和各类产品轻量化的趋势下ꎬ尼龙66的需求不断上升ꎮ因此ꎬ许多科研工作者和企业单位逐步改进原料及生产工艺[2-4]ꎬ并对尼龙66进行共混或共聚改性[5-7]ꎬ以适应相关产业转型下的新要求ꎬ扩大尼龙66的应用领域ꎮ与共混改性相比ꎬ共聚改性可以规避组分相容性问题ꎬ共聚产物均匀性高㊁性能好ꎬ并且尼龙无规共聚物的熔点㊁力学性能㊁结晶性等性能可根据共聚组分含量的不同进行调节ꎮ作者利用自制的尼龙6T盐与尼龙66盐通过熔融缩聚法合成了尼龙66 ̄6T共聚物ꎬ通过调节共聚组分配比进一步研究了共聚物的分子链主链结构㊁晶体结构和力学性能ꎮ1㊀实验1.1㊀原料己二酸㊁己二胺㊁对苯二甲酸:化学纯ꎬ国药集团化学试剂有限公司产ꎻ尼龙66盐:纺丝级ꎬ巴斯夫集团有限公司产ꎮ1.2㊀设备与仪器GSH ̄5型聚合釜:威海行雨化工机械有限公司制ꎻDZF ̄6050型真空干燥箱:上海精宏实验设备有限公司制ꎻSHZ ̄D型循环水真空泵:上海一凯仪器设备有限公司制ꎻLQ ̄60型切粒机:泰州市祥兴橡胶机械有限公司制ꎻHTP ̄312型分析天平:上海花潮电器有限公司制ꎻT ̄030003型布氏漏斗㊁GG ̄17型抽滤瓶:上海禾气玻璃仪器有限公司制ꎻNicolet8700型傅里叶红外光谱仪:美国赛默飞世尔科技公司制ꎻAvance400型全数字化核磁共振谱仪:德国布鲁克科技有限公司制ꎻD2Phaser型X ̄射线衍射仪:德国布鲁克科技公有限公司制ꎻTFV4 ̄35 ̄SP型注塑机:东莞市台富机械有限公司制ꎻWDW ̄100S型万能试验机:济南鑫光有限公司制ꎻXCJD ̄5型摆锤冲击试验机:承德优特检测仪器制造有限公司制ꎮ1.3㊀尼龙66 ̄6T共聚物的制备(1)共聚物的制备:首先ꎬ以对苯二甲酸和己二胺为共聚单体ꎬ用重结晶法制备尼龙6T盐ꎮ根据表1所示的共聚组分质量比ꎬ将尼龙66盐和尼龙6T盐的固体粉末混合物㊁分子量调节剂己二酸和去离子水加入5L的聚合反应釜(配备机械搅拌装置和进出气口)ꎬ通过抽真空㊁通氮气的方式来除去反应器内的空气ꎬ在氮气保护下ꎬ反应器在1.5h内加热至220ħꎬ在220ħ㊁1.8MPa左右的压力下进行高压聚合ꎬ反应1h后缓慢泄压至大气压ꎬ同时反应器逐渐升温至300ħꎬ控制升温速率为20ħ/hꎻ之后ꎬ在50kPa压力下真空聚合0.5hꎬ然后在20kPa的压力下再聚合0.5hꎻ产物在水槽中拉至成条ꎬ然后通过造粒机造粒ꎬ得到较低相对分子质量的尼龙66 ̄6T共聚物切片ꎮ表1㊀尼龙66 ̄6T共聚物试样的原料配比Tab.1㊀Feedratioofnylon66 ̄6Tcopolymersamples试样尼龙66盐质量分数ꎬ%尼龙6T盐质量分数ꎬ%己二酸质量/gP ̄0100.0010.00P ̄595.05.09.96P ̄1090.010.09.93P ̄1585.015.09.89P ̄2080.020.09.86㊀㊀注:己二酸质量是指聚合物数均相对分子质量(Mn)为22000时的添加量ꎮ㊀㊀(2)固相缩聚:由于尼龙66 ̄6T共聚物的熔体黏度随尼龙6T盐添加量的增加而增大ꎬ直接制备高相对分子质量的共聚物不易实现ꎬ故先制备较低相对分子质量的共聚物以保证产量和品质ꎬ然后采用固相缩聚的方法来提高切片的相对分子质量ꎮ固相缩聚前将尼龙66 ̄6T共聚物烘干ꎬ干燥条件为120ħ㊁12hꎻ固相缩聚时间分别为4ꎬ6ꎬ8hꎻ固相缩聚温度为220ħꎮ1.4㊀力学性能测试标准样条的制备采用220ħ㊁6h固相缩聚工艺提高共聚物的相对分子质量后ꎬ将固相缩聚前后的各共聚物切片注塑成力学标准样条来表征力学性能ꎮ将尼龙66 ̄6T共聚物干燥后ꎬ注塑成力学性能测试标准样条ꎻ注塑工艺:螺杆温度240~276ħꎬ注塑压力5.5MPaꎬ保压压力3.0MPaꎮ1.5㊀分析与测试傅里叶变换红外光谱(FTIR):共聚物切片经烘干处理后ꎬ在280ħ㊁5MPa条件下ꎬ经平板硫化机压制成薄膜ꎮ剪取面积约2mm2的薄膜采用红外光谱仪测试ꎮ核磁共振碳谱(13C ̄NMR):将尼龙66 ̄6T共聚物干燥后溶解于氘代硫酸ꎬ然后采用核磁共振碳谱仪进行测试ꎮMn:采用端基滴定法测定ꎮ将0.3g尼龙66 ̄6T共聚物切片溶于25mL苯酚 ̄乙醇(体积比7 3)中ꎬ用标准盐酸溶液测定端氨基的浓度([ NH2])ꎮ同样ꎬ将0.1g切片溶解于25mL苯甲醇中ꎬ用氢氧化钠标准溶液来确定羧酸基团的浓度([ COOH])ꎮ设置空白组以减小误差ꎬ聚合物的Mn的计算见式(1):Mn=2/([ NH2]+[ COOH])(1)㊀㊀X射线衍射(XRD):将注塑样条切割成合适大小ꎬ放置于试样台上进行XRD测试ꎬ测试步长为0.02ʎꎬ扫描衍射角(2θ)为5ʎ~60ʎꎮ力学性能:共聚物样条拉伸性能参考GB/T1040.2 2006测试ꎻ三点弯曲性能参考GB/T9341 2008测试ꎻ缺口冲击强度参考GB/T1843 2008测试ꎮ2㊀结果与讨论2.1㊀FTIR分析从图1可以看出:尼龙66 ̄6T共聚物的FTIR谱图在波数为1500cm-1处出现苯环的振动吸收峰ꎬ且随尼龙6T盐添加量的提高而增大ꎬ说明共聚物分子链中成功引入了苯环ꎻ波数3287cm-1处为N H伸缩振动峰ꎬ3082ꎬ2933ꎬ2857cm-1处为 CH2 的伸缩振动峰ꎬ1628cm-1处为C O的伸缩振动峰即酰胺Ⅰ谱带ꎬ1540cm-1处为酰胺Ⅱ谱带即酰胺键中C N弯曲振动峰ꎬ这些都是尼龙66的特征峰[8]ꎮ图1㊀尼龙66 ̄6T共聚物试样的FTIR图谱Fig.1㊀FT ̄IRspectraofnylon66 ̄6Tcopolymersamples1 P ̄0ꎻ2 P ̄5ꎻ3 P ̄10ꎻ4 P ̄15ꎻ5 P ̄202.2㊀13C ̄NMR分析图2给出了P ̄20试样的13C ̄NMR谱图ꎬ其中ꎬAꎬB表示苯环上两种化学环境的碳(C)的化学位移(δ)ꎬδ在179.2处的峰为尼龙66链节中01㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2020年第43卷的羰基信号ꎬ标记为f1ꎬδ在173.3处的峰为尼龙6T链节中的羰基信号ꎬ标记为f2ꎮδ在20~50处的峰表示共聚物分子链中其他不同化学环境C的信号ꎮ图2㊀P ̄20试样的13C ̄NMR图谱Fig.2㊀13C ̄NMRspectrumofsampleP ̄20㊀㊀设定IHAꎬI6T分别为f1ꎬf2峰的对应强度ꎬ则尼龙66段的摩尔分数(FHA)和尼龙6T段的摩尔分数(F6T)可分别由式(2)和式(3)得到:FHA=IHA/(IHA+I6T)ˑ100%(2)F6T=I6T/(IHA+I6T)ˑ100%(3)㊀㊀根据表1的原料配比ꎬ分别用式(4)及式(5)求得初始投料的尼龙66盐的摩尔分数(fHA)和尼龙6T盐的摩尔分数(f6T):fHA=(WHA/262.35)/(WHA/262.35+W6T/282.33)ˑ100%㊀(4)f6T=1-fHA(5)式中:WHA为初始投料的尼龙66盐的质量分数ꎻW6T为初始投料的尼龙6T盐的质量分数ꎮ根据尼龙66 ̄6T共聚物试样的13C ̄NMR谱图ꎬ计算出各试样原料配比的摩尔分数以及共聚物分子链中各链节的摩尔分数见表2ꎮ从表2可知ꎬ共聚物尼龙66段㊁尼龙6T段的摩尔分数与初始投料尼龙66盐㊁尼龙6T盐的含量基本一致ꎮ表2㊀尼龙66 ̄6T共聚物试样中各链节的含量Tab.2㊀Contentofeachmolecularchainofnylon66 ̄6Tcopolymersamples试样FHAꎬ%F6Tꎬ%fHAꎬ%f6Tꎬ%P ̄0100.000100.000P ̄596.413.5995.344.66P ̄1091.088.9290.179.83P ̄1586.4813.5285.9114.09P ̄2082.8617.1480.9719.032.3㊀XRD分析尼龙66 ̄6T共聚物分子链中含有苯环ꎬ可以理解为尼龙66分子链中部分己二酸中的四亚甲基被对苯二甲酸中的苯环取代后的结果ꎬ理论上这种替换是同构的ꎬ因为己二酸中的四亚甲基长度为0.508nmꎻ同时ꎬ对苯二甲酸中的苯环以35ʎ角向链长方向的长度为0.510nmꎬ而且单元替换后ꎬ分子链中酰胺键的方向也不发生变化[9-10]ꎮ从图3可知ꎬ加入尼龙6T盐共聚组分后ꎬ尼龙66的晶体结构未发生改变ꎬ尼龙66 ̄6T共聚物的晶体结构仍为α晶型ꎬ同时α晶型的α1(100)和α2(010/110)两个特征峰间的距离逐渐减小ꎬ表示共聚物分子链间酰胺键的规整排列所形成的氢键面变得不平整ꎬ共聚物的晶体结构变得不完美ꎬ结晶完善程度降低ꎮ这可能是由于共聚物分子链中的苯环使得分子间力增大造成的ꎬ此外ꎬ苯环的空间位阻也会影响酰胺键的规整排列ꎮ图3㊀尼龙66 ̄6T共聚物试样的XRD图谱Fig.3㊀XRDpatternsofnylon66 ̄6Tcopolymersamples1 P ̄0ꎻ2 P ̄5ꎻ3 P ̄10ꎻ4 P ̄15ꎻ5 P ̄20㊀㊀通过对各试样的XRD曲线分峰拟合得到各试样的结晶度ꎬ见表3ꎮP ̄5及P ̄10试样的结晶度增大ꎬ其余共聚物试样的结晶度降低ꎮ表3㊀尼龙66 ̄6T共聚物试样的XRD数据Tab.3㊀XRDdataofnylon66 ̄6Tcopolymersamples试样α1(2θ)/(ʎ)α2(2θ)/(ʎ)结晶度ꎬ%P ̄020.8023.8944.68P ̄520.9023.6247.38P ̄1021.0123.2447.97P ̄1521.1023.1842.59P ̄2021.1422.8640.152.4㊀固相缩聚前后共聚物的Mn通过滴定尼龙66 ̄6T共聚物试样的端羧基及端氨基浓度可以测得各试样固相缩聚前后的Mnꎮ从图4可以看出ꎬ各共聚物试样固相缩聚前的Mn相差较大ꎬ在尼龙6T盐含量较低时ꎬ共聚物(P ̄5试样)的Mn比纯尼龙66(P ̄0试样)的Mn稍11第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈㊀召等.尼龙66 ̄6T共聚物的晶体结构与力学性能研究大ꎬ而当尼龙6T盐质量分数超过10%时ꎬ此时共聚物体系熔体黏度增大ꎬ为保证出料量需缩短聚合时间ꎬ所得共聚物的Mn稍有降低ꎮ固相缩聚提高了各试样的Mnꎬ所有试样在固相缩聚6h后的Mn较接近ꎬMn均为22000左右ꎮ图4㊀尼龙66 ̄6T共聚物试样的Mn随固相缩聚时间的变化Fig.4㊀PlotsofMnofnylon66 ̄6Tcopolymersamplesversussolidstatepolycondensationtimeʏ P ̄0ꎻӘ P ̄5ꎻһ P ̄10ꎻ▼ P ̄15ꎻ▶ P ̄202.5㊀固相缩聚前后共聚物的力学性能2.5.1㊀拉伸性能从表4可知ꎬ固相缩聚前ꎬ随尼龙6T盐含量的增加ꎬ尼龙66 ̄6T共聚物试样的拉伸强度先增大后减小ꎬ通过固相缩聚提升共聚物的相对分子质量之后ꎬ各试样的拉伸强度较固相缩聚前略有提升ꎬ但提升幅度较小ꎮ由于固相缩聚前共聚物的相对分子质量已较高ꎬ相对分子质量的小幅提升对拉伸强度的影响较小ꎮ在固相缩聚后各试样的相对分子质量接近的情况下ꎬ随尼龙6T盐含量的增加ꎬ共聚物试样的拉伸强度同样先增大后减小ꎮ另外ꎬ随尼龙6T盐含量的增加ꎬ所得共聚物试样的拉伸模量逐渐降低ꎬ固相缩聚后ꎬ试样的拉伸模量变化较小ꎬ变化趋势相同ꎮ表4㊀固相缩聚前后尼龙66 ̄6T共聚物试样的拉伸性能Tab.4㊀Tensilepropertiesofnylon66 ̄6Tcopolymersamplesbeforeandaftersolidstatepolycondensation试样拉伸强度/MPa固相缩聚前固相缩聚后拉伸模量/GPa固相缩聚前固相缩聚后P ̄074.1177.552.582.53P ̄575.1678.982.472.52P ̄1073.3177.852.282.45P ̄1573.8676.372.202.17P ̄2071.0773.432.162.142.5.2㊀三点弯曲性能由表5可知:固相缩聚前ꎬ尼龙66 ̄6T共聚物试样的三点弯曲强度均比纯尼龙66的低ꎻ而固相缩聚后ꎬ随着尼龙6T盐含量的提高ꎬ共聚物试样的三点弯曲强度先增大后减小ꎬ最高比纯尼龙66提升6%左右ꎮ分析原因ꎬ主要是受分子主链中的苯环影响:其一ꎬ由于苯环的环结构和π键特性ꎬ增加了聚合物主链的化学键力ꎻ其二ꎬ苯环的π键可能会使得共聚物分子链间存在π ̄π相互作用ꎬ这可能会增加分子链间范德华力ꎬ这两方面原因使得共聚物的三点弯曲强度比纯尼龙66略有提升ꎬ而P ̄20试样的三点弯曲强度降低与其结晶度和结晶完善程度较低有关ꎮ另外ꎬ随尼龙6T盐含量的增大ꎬ尼龙66 ̄6T共聚物试样的弯曲模量逐渐降低ꎬ固相缩聚后各试样的弯曲模量稍有增加ꎬ变化趋势没有改变ꎮ表5㊀固相缩聚前后尼龙66 ̄6T共聚物试样的三点弯曲性能Tab.5㊀Three ̄pointbendingperformanceofnylon66 ̄6Tcopo ̄lymersamplesbeforeandaftersolidstatepolycondensation试样弯曲强度/MPa固相缩聚前固相缩聚后弯曲模量/GPa固相缩聚前固相缩聚后P ̄096.90100.322.562.92P ̄584.08102.482.432.79P ̄1093.35103.802.302.60P ̄1591.10106.002.252.52P ̄2090.2195.552.182.352.5.3㊀冲击性能由表6可知:固相缩聚前后ꎬ尼龙66 ̄6T共聚物试样的缺口冲击强度均随着尼龙6T盐含量的增加而增大ꎬ并且在固相缩聚后纯尼龙66和尼龙66 ̄6T共聚物的缺口冲击强度比固相缩聚前均有所增加ꎻ随着尼龙6T盐质量分数增大到20%时ꎬ共聚物(P ̄20试样)的缺口冲击强度最高可达12.43kJ/m2ꎮ表6㊀固相缩聚前后尼龙66 ̄6T共聚物试样的缺口冲击强度Tab.6㊀Notchedimpactstrengthofnylon66 ̄6Tcopolymersamplesbeforeandaftersolidstatepolycondensation试㊀样㊀缺口冲击强度/(kJ m-2)固相缩聚前固相缩聚后P ̄07.038.53P ̄57.258.84P ̄107.989.35P ̄159.1410.26P ̄209.5512.43㊀㊀这说明共聚改性所带来的分子链中苯环含量的增大使得共聚物的缺口冲击强度增大ꎮ一方面ꎬ当苯环引入主链时ꎬ分子链中的苯环不仅增加21㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2020年第43卷了分子链主链的键能ꎬ使分子链发生断链时吸收更多的能量ꎻ另一方面ꎬ苯环的空间位阻大使分子链相互滑移变得困难ꎬ这两方面原因使得样条发生断裂时ꎬ发生化学键断裂的概率增大ꎬ能够吸收更多的冲击能ꎬ因而缺口冲击强度增大ꎮ3㊀结论a.对于熔体黏度较高的共聚体系来说ꎬ通过聚合阶段直接得到较高相对分子质量的不同共聚组分含量共聚物较为困难ꎬ可以添加分子量调节剂限制相对分子质量上限ꎬ然后通过固相缩聚进一步提高相对分子质量ꎬ并使不同共聚组分含量共聚物的相对分子质量接近ꎮb.加入尼龙6T盐共聚组分后ꎬ尼龙66的晶体结构未发生改变ꎬ尼龙66 ̄6T共聚物的晶体结构仍为α晶型ꎬ同时ꎬ共聚物分子链间酰胺键的规整排列所形成的氢键面变得不平整ꎬ共聚物的晶体结构变得不完美ꎬ结晶完善程度降低ꎮc.尼龙6T盐的引入对尼龙66的拉伸强度㊁三点弯曲强度均有小幅提高ꎬ对缺口冲击强度提高较大ꎮ当尼龙6T盐质量分数增大到20%时ꎬ尼龙66 ̄6T共聚物的缺口冲击强度最高达到12.43kJ/m2ꎮ参㊀考㊀文㊀献[1]㊀安超.中国尼龙66切片市场分析及前景展望[J].中国石油和化工经济分析ꎬ2017(2):62-64.[2]㊀程雪坚ꎬ谢建军.尼龙6固相聚合研究进展[J].合成纤维工业ꎬ2001ꎬ24(4):42-45.[3]㊀李本斌ꎬ董建勋ꎬ王红专.高浓度PA66盐的储存工艺对其UV指数的影响[J].合成纤维工业ꎬ2015ꎬ38(4):64-66.[4]㊀沈国良ꎬ徐铁军ꎬ贺光亮ꎬ等.尼龙66盐水溶液的溶解度与结晶成核诱导期的研究[J].合成纤维工业ꎬ1993ꎬ16(6):22-25.[5]㊀徐洁.产业用锦纶66纤维的开发与应用[J].合成纤维ꎬ2012ꎬ41(6):34-35.[6]㊀LAYACHIAꎬFRIHIDꎬSATHAHꎬetal.Non ̄isothermalcrystallizationkineticsofpolyamide66/glassfibers/carbonblackcomposites[J].JournalofThermalAnalysisandCalo ̄rimetryꎬ2016ꎬ124(3):1319-1329.[7]㊀梁文聪ꎬ王冲ꎬ刘文志ꎬ等.玻璃微珠增强改性聚酰胺66的力学性能研究[J].合成材料老化与应用ꎬ2009ꎬ38(1):9-12.[8]㊀朱吴兰.红外光谱法鉴别不同种类的聚酰胺[J].塑料ꎬ2009ꎬ38(3):114-117.[9]RWEISPꎬTSENGYCꎬCHIUKCꎬetal.Thecrystallizationkineticsofnylon6/6Tandnylon66/6Tcopolymers[J].Ther ̄mochimicaActaꎬ2013ꎬ555:37-45.[10]KANGXꎬHESQꎬZHUCSꎬetal.Studiesoncrystallizationbehaviorsandcrystalmorphologyofpolyamide66/claynano ̄composites[J].JournalofAppliedPolymerScienceꎬ2005ꎬ95(3):756-763.Studyoncrystalstructureandmechanicalpropertiesofnylon66 ̄6TcopolymersCHENZhaoꎬDUANXiaochaoꎬWUYanpengꎬYANGTonghuiꎬHUANGTaoꎬYUHao(StateKeyLaboratoryforModificationofChemicalFibersandPolymerMaterialsꎬCollegeofMaterialScienceandEngineeringꎬDonghuaUniversityꎬShanghai201620)Abstract:Nylon66 ̄6Tcopolymerwithdifferentcontentofnylon6Tsaltwassynthesizedbymeltpolycondensationusingnylon6Tsaltandnylon66saltasrawmaterialsandadipicacidasmolecularweightregulator.Therelativemolecularmassofthecopol ̄ymerwasimprovedbysolidstatepolycondensation.Andthemainmolecularchainstructureꎬcrystalstructureandmechanicalpropertiesofthecopolymerwerestudied.Theresultsshowedthatbenzeneringwassuccessfullyintroducedintothemolecularchainofnylon66 ̄6Tcopolymerꎬandthetetramethylenegroupofadipicacidwaspartiallyreplacedbybenzeneringofterephthalicacidꎻtheadditionofnylon6Tsaltdidnotchangethecrystalformofnylon66ꎬthecrystalstructureofthecopolymerwasstillαcrystalformꎬbutthedegreeofcrystallizationperfectiondecreasedwiththeincreaseofnylon6Tsaltcontentꎻthesolidstatepoly ̄condensationtemperatureandtimewascontrolledat220ħand6hrespectivelyꎬsothatthenumberaveragerelativemolecularmassofeachcopolymerchipcouldbebasicallyatthesamelevelꎻandthetensilestrengthandbendingstrengthofthecopolymersamplesfirstincreasedandthendecreasedwiththeincreaseofnylon6Tsaltcontentandthenotchedimpactstrengthgraduallyin ̄creasedtillreachingamaximumof12.43kJ/m2whentherelativemolecularmassofthecopolymerswassimilarandthemassfractionofnylon6Tsaltwas0-20%.Keywords:polyhexamethyleneadipamideꎻnylon66saltꎻnylon6Tsaltꎻcopolymerizationmodificationꎻmeltpolycondensati ̄onꎻsolidstatepolycondensationꎻcrystalstructureꎻmechanicalproperties31第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀陈㊀召等.尼龙66 ̄6T共聚物的晶体结构与力学性能研究。
2024年尼龙聚酰胺6(PA6)市场分析报告1. 概述尼龙聚酰胺6(PA6)是一种广泛应用于各个领域的合成聚合物。
本文将对尼龙聚酰胺6市场进行详细分析,并提供相关市场数据和趋势预测。
2. 市场规模根据最新的市场研究数据显示,尼龙聚酰胺6市场正在快速增长。
预计在未来几年内,该市场规模将继续扩大。
3. 市场驱动因素尼龙聚酰胺6市场增长的主要驱动因素包括: - 工业领域对高性能聚合物的需求增加。
- 增长的汽车制造业,对轻量化材料的需求推动了尼龙聚酰胺6的市场增长。
- 日益增长的纺织业对耐磨材料的需求。
4. 市场应用尼龙聚酰胺6具有良好的物理性能和化学稳定性,广泛应用于以下领域: - 工程塑料:尼龙聚酰胺6在汽车、电子、电气设备、机械和航空等工程领域有广泛应用。
- 纺织行业:尼龙聚酰胺6纤维用于制作服装、袜子、丝袜等纺织品。
- 包装行业:尼龙聚酰胺6用于制作高强度的包装膜和薄膜。
- 其他领域:尼龙聚酰胺6在农业、建筑、医疗等领域也有应用。
5. 市场竞争状况尼龙聚酰胺6市场竞争激烈,主要厂商包括: - 巴斯夫(BASF) - 云天化集团(YunNeng) - 邁爾士股份有限公司(Mitsui Chemicals) - 等这些公司竞争力强,并不断进行技术创新和产品开发,以适应不断变化的市场需求。
6. 市场前景和趋势尼龙聚酰胺6市场前景广阔,未来几年仍将保持强劲增长。
一些趋势可以预测到:- 环保需求增加:随着全球环保意识的提高,对可持续发展材料的需求将推动尼龙聚酰胺6市场的增长。
- 新技术的出现:尼龙聚酰胺6的新技术应用将进一步扩大其市场规模。
- 产业升级:随着各行业对高性能材料需求的不断增加,尼龙聚酰胺6市场将受益于产业升级。
7. 总结尼龙聚酰胺6市场前景广阔,市场规模不断扩大。
随着工业领域和纺织行业的增长,对高性能聚合物的需求也在增加。
尼龙聚酰胺6具有优异的物理性能和化学稳定性,在工程塑料、纺织、包装等领域有广泛应用。
均为高分子化合物,橡胶是聚合物中含有双键可以进行硫化形成体形结构的高分子化合物。
塑料是树脂及填料、增塑剂稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。
abs是将丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)与聚丁二烯(B)混合,或这将两种胶乳混合后再共聚;是一种没有跟各种添加剂混合的高聚物。
尼龙是一种纤维制品。
一、塑料的定义塑料料是以树脂为主要成分,在一定温度和压力下塑造成一定形状,并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。
树脂是指受热时通常有转化或熔融范围,转化时受外力作用具有流动性,常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物,它是塑料最基本的,也是最重要的成分。
广义地讲,在塑料工业中作为塑料基本材料的任何聚合物都可称为树脂。
二、塑料的分类塑料目前尚无确切的分类,一般分类如下:1.按塑料的物理化学性能分热塑性塑料:在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。
如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。
热固性塑料:因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料。
如酚醛塑料、环氧塑料等。
2.按塑料用选分通用塑料:-般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。
如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
工程塑料:-般指能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。
如ABS、尼龙、聚矾等。
特种塑料:-般指具有特种功能(如耐热、自润滑等),应用于特殊要求的塑料。
如氟塑料、有机硅等。
3.按塑料成型方法分模压塑料:供模压用的树脂混合料。
如一般热固性塑料。
层压塑料:指浸有树脂的纤维织物,可经叠合、热压结合而成为整体材料。
注射、挤出和吹塑塑料:-般指能在料筒温度下熔融、流动,在模具中迅速硬化的树脂混合科。
如一般热塑性塑料。
浇铸塑料:能在无压或稍加压力的情况下,倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料。
如MC尼龙。
各种尼龙按韧性大小排序为:PA66<PA66/6<PA6<PA610<PA11<PA12.反应注射模塑料:一般指液态原材料,加压注入模腔内,使其反应固化制得成品。
尼龙66和尼龙12合金的研究嘿,朋友们!今天咱来唠唠尼龙66和尼龙12合金的研究这事儿。
这可不像听起来那么高深莫测,其实和咱生活还挺贴近的呢。
尼龙66啊,那可是在尼龙家族里大名鼎鼎的角色。
它的强度高得很,就像一个结实的大力士,能承受不小的压力。
比如说在汽车行业,很多零部件都用得上它。
汽车发动机周围那些高温、高压力的环境下,尼龙66就发挥出它的优势了,稳稳当当扛住各种考验,保证汽车能正常跑起来。
而且它的耐磨性也相当不错,就好比一双特别耐穿的鞋子,不管怎么折腾,都不容易坏掉。
再来说说尼龙12。
这尼龙12啊,就像是个灵活的小精灵。
它的吸水性比较低,不像有些材料一碰到水就变得软趴趴的。
它在潮湿的环境里也能保持自己的性能,这多厉害呀!在电子电器领域,尼龙12就大显身手了。
那些电子设备经常会在各种复杂的环境下工作,尼龙12的低吸水性就能保证设备的稳定性,让咱的手机、电脑啥的用起来更放心。
可光有尼龙66和尼龙12各自为政还不够啊,科学家们就想到把它们俩合在一起,搞出个尼龙66和尼龙12的合金。
这一结合,那可就产生奇妙的化学反应啦!这个合金继承了尼龙66的高强度和耐磨性,又有尼龙12的低吸水性和良好的耐化学性。
就好比把大力士的力量和小精灵的灵活劲儿都集中到一个身上了。
在工业生产中,这种合金的应用越来越广泛。
比如在制造管道的时候,它既能承受管道内液体的压力,又能抵抗各种化学物质的腐蚀,使用寿命大大延长了。
从研究的角度来看,科学家们为了让这个合金的性能达到最佳,那可没少花心思。
他们不断地调整两种尼龙的比例,就像厨师做菜调整调料的用量一样,一点点摸索,看看哪种比例下合金的强度、韧性、耐化学性等各方面性能最平衡。
而且啊,他们还研究不同的加工工艺对合金性能的影响。
是用注塑成型好呢,还是挤出成型更合适?这些问题都得反复试验,才能找到最合适的方法。
在实际应用中,尼龙66和尼龙12合金也在不断地改进和完善。
随着科技的发展,对材料的要求也越来越高。
ABS-PBT合金增韧改性研究ABS-PBT合金是一种由ABS(聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)和PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)两种聚合物混合而成的合金。
这种合金结合了ABS和PBT的优点,具有良好的力学性能和热稳定性。
然而,ABS-PBT合金的韧性相对较低,导致其在一些应用领域受限。
因此,对ABS-PBT合金进行增韧材料改性研究具有重要的意义。
目前,针对ABS-PBT合金的增韧改性主要有以下几种方法:1.添加增韧剂:通过添加增韧剂来改善ABS-PBT合金的韧性。
常用的增韧剂有碳纳米管、纳米纤维和橡胶颗粒等。
这些增韧剂可以提高ABS-PBT合金的拉伸强度和断裂韧性。
2.引入相容剂:ABS和PBT在分子结构上存在差异,导致两者之间的相容性较差。
通过添加相容剂,可以改善ABS-PBT合金的相容性,从而提高其韧性。
常用的相容剂包括MBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)和MAH(马来酸酐)接枝物等。
3.添加增强填料:通过添加纤维增强物或颗粒增强物,可以提高ABS-PBT合金的拉伸强度和韧性。
常用的增强填料有玻璃纤维、碳纤维和陶瓷颗粒等。
4.过渡金属催化剂:通过引入过渡金属催化剂,可以在ABS-PBT合金中形成硬质相和软质相之间的交联结构,从而提高其韧性。
常用的过渡金属催化剂有镍、铁和钴等。
以上方法可以单独应用,也可以组合应用,以达到最佳的增韧改性效果。
此外,还可以通过调整合金中各组分的比例,优化熔融工艺参数,以及改变合金的结晶方式等方式来改善ABS-PBT合金的韧性。
总之,对ABS-PBT合金进行增韧改性研究可以提高其力学性能和热稳定性,拓宽其应用领域。
随着新材料和新技术的不断涌现,相信对ABS-PBT合金的增韧改性研究还有很大的发展空间。
mc浇筑尼龙指标
MC浇铸尼龙是一种具有优异机械性能和热性能的工程塑料,它通过将尼龙单体注入模具内聚合成型来提高尼龙的特性。
以下是MC浇铸尼龙的一些主要指标:
1. 物理机械性能:MC尼龙比普通尼龙具有更好的物理机械性能,包括较高的强度、刚性、韧性和耐磨性。
2. 化学稳定性:MC尼龙具有良好的化学稳定性,吸水率低,尺寸稳定性好。
3. 自熄性:MC尼龙具有自熄性,持续耐热可达100℃,这使得它在高温环境下也能保持稳定的性能。
4. 滑动性能:在高负载下,MC尼龙的滑动性能优异,这对于制造齿轮、轴承等部件非常重要。
5. 连续使用温度:MC尼龙的连续使用温度可达120℃,适用于多种规格和应用场合。
此外,MC尼龙还有不同的改性版本,例如MC901(蓝色)改性尼龙6,它具有更高的韧性和柔性,适合用于齿轮和传动齿轮;PA6+油(绿色)是自润滑尼龙,适用于无法润滑的高负载低速度零件;PA6+二硫化钼(灰黑色)含有二硫化钼粉末,提高了承载能力和耐磨性,广泛用于制造齿轮、轴承等部件。
综上所述,MC浇铸尼龙因其卓越的性能而被广泛应用于机械、造船、汽车等工业部门。
在选择MC尼龙时,需要根据具体的应用要求选择合适的类型和规格。
第21卷 第2期 石油化工高等学校学报 Vol.21 No.2 2008年6月 J OU RNAL OF PETROCH EMICAL UN IV ERSITIES J un.2008 文章编号:1006-396X(2008)02-0045-03改性PC/ABS塑料合金的制备及力学性能研究司春雷1, 包建华2, 吴全才1(1.沈阳工业大学石油化工学院,辽宁辽阳111003; 2.盘锦市科技局高新办,辽宁盘锦124000)摘 要: 采用熔融共混工艺路线,选用合适的PC,ABS和相容剂,制备了PC/ABS合金材料,通过DSC和力学性能测试对所得到的合金材料进行了结构及力学性能表征。
结果表明,PC与ABS为部分相容体系,加入相容剂ABS-g-MA H和PE-g-MA H,可以改善合金的相容性,从而提高了合金材料的综合力学性能。
ABS-g-MA H的改性效果要好于PE-g-MA H,ABS-g-MA H中的ABS部分与PC/ABS合金中的ABS相具有相似结构,并且酸酐基团可以与PC发生酯交换反应,因而可以更好的融入PC相中,提高了两相的界面黏结力而导致力学性能的提高。
关键词: PC; ABS; 合金; 相容剂; 力学性能中图分类号: TQ324.8 文献标识码:AResearch on t he Modified PC/ABS Alloy Materialsand Mechanical PerformanceSI Chun-lei1,BAO Jian-hua2,WU Quan-cai1(1.School of Pet rochemical Engineering,S heny ang Universit y of Technolog y,L iaoy ang L iaoning111003,P.R.China;2.Panj in Department of S cience&Technology,Panj in L iaoning124000,P.R.China)Received17J anuary2008;revised1A p ril2008;acce pted15A p ril2008Abstract: PC/ABS alloy was prepared through melt blending process by using PC,ABS and different kinds of compatibilizing agents.The structure and mechanical properties were characterized by DSC and normal mechanical measurement methods.The results show that PC/ABS belongs to partially-compatible system,the compatibility and mechanical properties could be improved when compatibilizing agents ABS-g-MA H and PE-g-MA H were added to the blending system.The modification effect of ABS-g-MA H is better than that of PE-g-MA H.The reason is that the similar molecular structure of ABS-g-MA H and PC/ABS alloy,at the same time,the interface adhesion could be improved through ester exchange reaction between acid anhydride in ABS-g-MA H and PC.K ey w ords: Polycarbonate;Acrylonitrile-butadiene-styrene polymer;Alloy;Compatibilizing agent;Mechanical property Corresponding author.Tel.:+86-419-5319236;fax:+86-419-5311989;e-mail:zhaoxydq@ 聚碳酸酯(PC)是一种性能优异的工程塑料,具有突出的冲击韧性、宽广的使用温度范围和良好的电绝缘性,已经在汽车和电子电器工业中得到了广泛应用。
MC尼龙MC 尼龙MC 尼龙又称浇铸尼龙,它是在常压下,将熔融的原料已内酰胺单体C6H11NO 用碱性的物质作催化剂,与活化剂等助剂一起制成待聚单体,直接注入预热到一定温度的模具中,使物料在模具内很快地进行聚合反应,凝结成坚韧的固体胚件,再经过有关工艺处理,得到预定的制品。
MC尼龙制品作为工程塑料之一,“以塑代钢、性能卓越”,用途极其广泛。
它具有重量轻、强度高、自润滑、耐磨、防腐,绝缘等多种独特性能是应用广泛的工程塑料,几乎遍布所有的工业领域。
一、MC尼龙应用简介名称特点主要分类应用实例:二、MC尼龙的应用性能## MC尼龙的性质:三、 MC尼龙机械加工及装配参考(零)、## (一)、机械加工(二)、装配一、MC尼龙应用简介名称特点主要分类应用实例:二、MC尼龙的应用性能 ## MC尼龙的性质:三、 MC尼龙机械加工及装配参考(零)、## (一)、机械加工(二)、装配展开编辑本段一、MC尼龙应用简介名称MC 尼龙又称浇铸尼龙:英文名称 Monomer casting nylon ,中文称单体浇铸尼龙。
学名:聚己内酰胺。
它是在常压下,将熔融的原料已内酰胺单体C6H11NO用碱性的物质作催化剂,与活化剂等助剂一起制成待聚单体,直接注入预热到一定温度的模具中,使物料在模具内很快地进行聚合反应,凝结成坚韧的固体胚件,再经过有关工艺处理,得到预定的制品。
特点其摩擦系数比钢低8.8倍,比铜低8.3倍,而比重仅为铜的七分之一。
MC尼龙可直接取代原铜不锈钢、铝合金等金属制品。
多年来我公司生产的MC尼龙滑轮、滑块、齿轮、蜗轮、托轮、支承轮、走轮、水泵叶轮、轴套、轴瓦、柱肖、活赛阀体、挡胶板、皮带轮、转动轮、棒材、管材、板材等,不仅较好地取代了相应的金属品,而且使用户降低了成本,延长了整机及零件的使用寿命,经济效益有显著提高。
MC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,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,不仅提高了机械效率,减少保养,而且一般使用寿命可提高4-5倍。