高分子论文综述(聚酰胺) - 图文
更新时间:2023-11-18 00:22:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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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
1
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
2
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.
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图1-1 PA6化学结构式
PA6的化学物理特性和PA66很相似,然而,它的熔点较低,为215~225℃,而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗溶解性比PA66要好,加工流动性也比较好,是性能与价格比较为优良的树脂,但吸湿性也更强。因为塑件的许多品质特性都要收到吸湿性的影响,因此使用PA6设计产品时要充分考虑这一点。为了提高PA6的机械特性,经常加入各种各样的改性剂。玻璃纤维就是最常见的添加剂,有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶,如EPDM和SBR等。对于没有添加剂的产品,PA6的收缩1%到1.5%之间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向还要稍高一些)。PA6的基本性能如表1-1和表1-2.
表1-1 PA6基本性能 表1-2 PA6基本性能
(续)
4
由PA6的化学和物理性质,我们可以得知PA6具有以下的特性。 (1)属强韧性塑料,拉伸强度一般为60—70MPa,冲击强度优于聚甲醛,硬度在R100以上。吸水状态对聚酰胺的强度影响很大,特别是吸水后冲击强度优秀(绝对干燥时冲击强度并不很好)此外,结晶度也对其强度有明显的影响。
(2)使用温度高,用玻璃纤维增强的聚酰胺或导人芳基的聚酰胺尤其明显。
(3)耐摩擦磨耗性能优秀,具有自润滑性,在pv值不高时,可在无润滑状态下使用,不同品种的聚酰胺的摩擦系数差别不大,油润滑为0.1—0.3,且可通过加入二硫化钼(MoS2)、石墨等填充剂加以改善。 (4)耐化学药品性优良,但不耐强酸、氧化剂和强碱。水与醇等可使其溶胀,溶于酚、氯化钙、饱和甲醇溶液、浓甲酸。
(5)气体的阻隔性好,经双向拉伸后,气体和湿气透过率更低。
(6)合金化较容易,可利用顺丁烯二酸酐(顺酐)改性了的聚合物作为相容剂。
二、PA6的加工
聚酰胺可采用多种成型方法,但最主要的是注塑和挤出。但吸水率高、熔程短(虽然粘度对T敏感)、熔融状态下热稳定性差、结晶性使其收缩率大且易产生内应力。
对于PA6来说,它的加工工艺有以下几个方面需要注意: 1.干燥处理:由于PA6很容易吸收水分,因此加工前的干燥特别要注意,如果材料是用防水材料包装供应的,则容器应保持密闭。如
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