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尼龍66

補充:0  瀏覽:7655  發布時間:2012-4-19


  尼龍66為聚己二酰己二胺,工業簡稱PA66。常制成圓柱狀粒料,作塑料用的聚酰胺分子量一般為1.5萬~2萬。各種聚酰胺的共同特點是耐燃,抗張強度高(達104千帕),耐磨,電絕緣性好。
尼龍66簡介
  中文別名:錦綸66短纖維;聚己二酰己二胺;尼龍-66;尼龍66;尼龍66樹脂;聚酰胺-66;聚已二酰己二胺;錦綸-66。
熱性質
 。1) 熔點(Tm)
  熔點即結晶熔解時的溫度,對結晶性高分子尼龍-66,顯示清晰的熔點,根據采用的測試方法,熔點在259~267℃的范圍內波動。通常采用差熱分析(DTA)法測出的尼龍-66的熔點為264℃。實際上,尼龍-66的熔點可以根據結晶的熔融熱(ΔH)和熔融熵(ΔS)計算出來:   
  尼龍-66的ΔH為4390.3J/mol,ΔS為8.37J/kmol,Tm的理論值為259.3℃[ ]。   
  如果將體積膨脹系數顯示極大值的溫度當作熔點,則尼龍-66的熔點溫度范圍為246~263℃。接近理論熔解溫度259℃。
 。2) 玻璃化溫度(Tg)
  高分子的比容和比熱容等溫度特性值在某一溫度可出現不規則的變化,這一溫度就是玻璃化轉變溫度,是分子鏈的鏈段克服分子間力開始運動的溫度。在這一溫度附近,模量、振動頻率、介電常數等也開始發生變化。   
  尼龍-66的玻璃化溫度,與測試方法、試樣中的水分含量、單體濃度、結晶度等因素有關。Wilhoit和Dole等從比熱容的溫度變化分析,認為尼龍-66的玻璃化溫度為47℃[ ],而Rybnikar則在低溫下測定了尼龍-66的比容,發現在尼龍-66在-65℃也有一個轉變溫度[ ]。
  結晶和結晶度
 。1) 結晶構造
  Bill認為,尼龍-66的晶形有α型和β型二種形態,在常溫下為三斜晶形,在165℃以上為六方晶形[ ]。   
  Bunn等確定了尼龍-66α型的結晶構造[ ],如圖01-72所示,其晶胞的晶格常數列于表01-73。從圖01-72可見,尼龍-66分子中的亞甲基呈鋸齒狀平面排列,酰胺基取反式平面結構,分子鏈被筆直地拉長。相鄰的分子以氫鍵連成平面的片狀,其模型如圖01-68所示。   
  表01-68 尼龍-66 穩定晶形的晶格常數   
  晶體 a b c(纖維軸) α β γ   
  α型結晶(三斜晶系) 4.9×10-4μm 5.4×10-4μm 17.2×10-4μm 48½° 77° 63½°   
  計算密度=1.24g/cm3   
  圖01-44 尼龍-66的α晶型結構[ ] 圖01-45尼龍-66分子中晶片排列模型[ ]   
  線條:鏈狀分子;○:氧原子   
  從圖01-45可以看出,尼龍-66的α晶型是一系列晶片沿鏈軸方向一個接一個的壘積,而β晶型則每隔一片相互上下偏移壘積。對未進行熱處理的普通成型品,構成結晶的氫鍵平面片的重疊方式,是這種α晶型和β晶型的任意混合。
 。2) 球晶
  熔融狀態的尼龍-66緩慢冷卻時,在235~245℃急劇生成球晶。球晶不僅包含于結晶部分,也包含于非結晶部分,結晶度為20%~40%。   
  球晶有在徑向上優先取向的正球晶及在切線方向上優先取向的負球晶[ ]。尼龍-66球晶通常為正球晶,但在250~265℃下加熱熔融結晶時可以生成負球晶[ , ]。球晶生成速度和球晶大小,除顯著地受冷卻溫度的影響之外,還受到熔融溫度、分子量等因素的影響。
 。3) 結晶度
  一般認為,普通結晶形高分子,具有結晶區域和非結晶區域,結晶區域的比例便稱為結晶度。在很大程度上,結晶度可以左右尼龍-66的物理、化學和機械性質。結晶度可以用X-射線、紅外吸收光譜、熔融熱、密度和體積膨脹率等求得,其中以密度法最為簡單方便。
  分子量和分子量分布
  綜合考慮尼龍-66的可應用性和可加工性,通常將其分子量調整為15000~30000(聚合度約150~300),若分子量太大,成型加工性能變差。已經開發了一系列方法測定聚酰胺的分子量,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、電位滴定法、電導滴定法)、光散射法、滲透壓法、熔融電導法等,其中溶液粘度法在實驗室條件較為容易進行。   
  熱分解和水解反應   
  與其它聚酰胺相比,尼龍-66最容易熱降解和三維結構化。當尼龍-66發生熱分解時,首先表現為主鏈開裂引起分子量、熔體粘度降低;進一步降解時,由三維結構化引起熔體粘度上升而最終變成凝膠,成為不溶不熔物。其機理尚未完全闡明,但相信主要原因是尼龍-66本質造成的,與己二酸殘基容易形成環戊酮衍生物密切相關。   
  在惰性氣體氛圍中,尼龍-66可以在300℃保持短時間的穩定性,但時間長后(如290℃5小時)就可看出明顯的分解,產生氨和二氧化碳等。在無氧的條件下,其分解產物為氰基(-CN)和乙烯基(-CH=CH2)。   
  在有氧和水等存在時,尼龍-66在200℃就顯示出明顯的分解傾向。在有氧存在時,加熱還會引起分子鏈之間的交聯.   
  尼龍-66對室溫水和沸水是穩定的,但在高溫尤其是在熔融狀態下則會發生水解。另外,尼龍-66在堿性水溶液中也很穩定,即使在10%的NaOH溶液中于85℃處理16小時也觀察不到明顯的變化。但在酸性水溶液中容易發生水解。
  尼龍66針式濾膜
  尼龍66針式濾膜是有機系濾膜,適用于絕大多數有機溶劑和水溶液,可用于強酸,70%乙醇,二氯甲烷等有機溶劑,耐高溫,強度好,化學性能穩定。
尼龍66的應用
  尼龍66主要用于汽車、機械工業、電子電器、精密儀器等領域。從最終用途看,汽車行業消耗的尼龍66占第一位,電子電器占第二位。大約有88%的尼龍66通過注射成型加工成各種制件,約12%的尼龍66則通過擠出、吹塑等成型加工成相應的制品。
  1.汽車工業
  由于尼龍66優良的耐熱性、耐化學藥品性、強度和加工方便等,因而在汽車工業得到了大量應用,目前幾乎已能用于汽車的所有部位,如發動機部位,電器部位和車體部位。發動機部位包括進氣系統和燃油系統,如發動機氣缸蓋罩、節氣門、空氣濾清器機器外殼,車用空氣喇叭、車用空調軟管、冷卻風扇及其外殼、進水管、剎車油罐及灌蓋,等等。車體部位零部件有:汽車擋泥板、后視鏡架、保險杠、儀表盤、行李架、車門手柄、雨刷支架、安全帶扣搭、車內各種裝飾件等等。車內電器方面如電控門窗、連接器、保鮮盒、電纜扎線等。
  2.電子電器工業
  PA66可生產電子電器絕緣件、精密電子儀器部件、電工照明器具和電子電器的零部件等,可用于制作電飯鍋、電動吸塵器、高頻電子食品加熱器等。PA66具有優良的耐焊錫性,廣泛用作接線盒、開關和電阻器等的生產。阻燃級PA66可用于彩電導線夾、固定夾和聚焦旋鈕。
  3.機械運輸和機械設備工業
  列車客車的門把手、貨車的制動器接合盤等可用PA66制作。其它如絕緣墊圈、擋板座、船舶上的渦輪、螺旋槳軸、螺旋推進器、滑動軸承等也可以用PA66制作。高抗沖擊性尼龍66還可制作管鉗、塑料模具、無線電控制車身等。未增強級尼龍66通常用于制造低蠕變、無腐蝕的螺母、螺栓、螺釘、噴嘴等;增強級尼龍66用于生產鏈條、傳送帶、扇葉、葉輪和腳手架固定腳扣等。
  4.其他行業
  利用PA66耐蠕變特性和耐溶劑性,可以制造一系列的日用品,如以非增韌的尼龍66注塑成的氣體打火機和氣霧劑噴嘴、太陽鏡片、梳子、紐扣等。增韌的尼龍66用于制造冰鞋、滑雪板零件、網球拍線套、帆板連接器等。玻纖增強增韌尼龍66用于自行車輪、刀柄和槍托的生產中。   
  在家具行業中,也經常采用尼龍66制造的連接件、裝飾品、抽屜滑輪、滑軌等。另外,大量的用品用具也直接以尼龍66來制造,如:齒輪、扇葉、縫紉機凸輪、洗衣機腳,一些以汽油為動力的機械,如割草機。軍事上,刺刀鞘、密件套和火藥帶等。   
  在建筑業,PA66用于制作自動扶梯欄桿、自動門橫欄、窗框架、門滑輪等等。   
  在包裝業,PA66可以用于制作膜和多層膜、烘烤食品的容器等。PA66薄膜氧氣透過率小,具有防止內裝物氧化變質的功能,而且耐油性、耐低溫沖擊性優良,可用于肉、火腿、蝦等食品的包裝,市場發展前景看好。

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