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羥甲基丙烯酰胺

提高尼龍耐老化性的方法


關鍵詞: 尼龍耐老化性 尼龍耐熱性


尼龍又稱聚酰胺 ( PA),是五大工程塑料之一。尼龍具有優良的韌性、耐磨性、耐寒性、耐熱性、自潤滑性、且無毒、易成型、易染色、力學強度高 等綜合性能。所以尼龍廣泛應用于汽車、紡織、儀表、機械、通訊、電子、航空航天、國防、服裝、食品包裝、日用消費品等眾多領域。在許多方面,為了提高性能并減少自重,用尼龍來替代金屬材料。

 

尼龍在光、熱、氧、雜質條件下,容易發生降解。尼龍易在熱處理過程中發生氧化降解,從而降低相對分子質量,增加末端羧基含量,減少末端胺基含量及顏色發生變化。這是因為聚酰胺中具有酰胺基團(NHCO),它的離解能較低,分子鏈易斷裂,并且酰胺基團(NHCO) 是生色基團,在紫外線下易引發聚合物的光降解; 它具有較強的極性,易吸水,在高溫下易發生水解,氨解和酸解,從而劣化了材料性能,導致材料的使用壽命縮短。因此提高尼龍的熱穩定性問題一直為人們所關注,成為當前的研究熱點。

物理改性

為提高尼龍的熱穩定性,摻混技術是尼龍改性的重要途徑。尼龍因其主鏈上有強極性酰胺基團,其氫鍵能增加分子間的作用力,分子鏈端又具有反應性高的氨基和羧基,故尼龍易與其它材料摻混。黃志杰等研究了納米 Si02x的抗老化性 能,結果表明納米 Si02x均勻分散在PA6基體中,受沖擊時基體產生了屈服。呂桂英等研究了玻璃纖維增強聚酰胺老化機理。發現采用玻纖增強后的尼龍拉伸強度大幅提升,吸濕率顯著降低,紫外抗老化后的力學性能保留率較高; 且阻止了聚酰胺的老化裂紋的進一步擴展。Kiliarisa 等研究了有機蒙脫土共混改性PA6樣條的老化機理。研究發現,3%5%的有機蒙脫土改性的PA6,其強度就會達到30%的玻纖強度,而且阻隔性好,但是其耐紫外線老化能力會削弱。

化學改性

化學改性是通過化學反應使尼龍分子主鏈或側鏈引入新的結構單元、聚合物鏈或功能基團,從而使其結構和性能都發生變化的方法。PA的化學改性方法很多,最主要的是接枝改性和聚合物的功能化。關于接枝改性尼龍的研究進展的報道很多,引發劑的品種也很多。Anbarasna 等人研究了尼龍66與聚苯胺在不同介質中的接枝反應。Krumov,Yue Hunag 等人用微觀技術對改性聚合物的性能、特點做了探討。

添加熱穩定劑和著色劑

添加劑是指這樣一類物質或材料,它們在聚合物母體中以物理形式分散而不影響聚合物的分子結構。在高分子材料中添加熱穩定劑,是常用而有效的一種防老化方法,只要選擇適宜的熱穩定劑,就能使其耐老化性能提高數倍至幾十倍。為了使制品具有鮮艷色彩和耐候性,常常加入著色劑,同時起遮蔽紫外光的作用,阻止紫外光進入聚合物內。炭黑、福紅、鍋黃是尼龍較好的著色劑,兼有遮光抑制氧化作用。

表面改性

通過聚酰胺分子共聚、共混改性可降低酰胺基與羧基的密度和活性,能使其耐水性能得到一定程度的改善,但這些方法改變了尼龍原有的分子組成、 結構,會使其本體性能受到影響。從宏觀上看,材料的老化,首先在皮層進行,使表層龜裂,然后裂縫向芯層擴張,最后達到完全破壞。對尼龍纖維而言,由于其比表面積遠大于橡膠、塑料,纖維表面的吸濕、 水解更為嚴重。很多研究也是通過適當的表面處理,改變表面化學組成、結晶形態以及形貌(粗糙度、表面微孔和縫隙),或是清除雜質和脆弱的邊界層等方法,來增加表面能量,改善材料的吸濕水解性能。 高聚物表面改性工藝包括: 等離子體處理、 光處理、熱處理以及表面接枝法等,這些方法一般只會引起表面層的物理與化學變化,不影響其本體的性質。

 

上海綺禾化工有限公司提供的QH-LN10 尼龍抗氧劑耐熱穩定劑,主要適合于尼龍(PA6,PA66)和聚酯(PBT,PET), 也可以在尼龍聚合物過程中作為增鏈劑使用。它應該以50%水溶液形式添加。最佳添加量是大約0.1-0.3%,具體添加量取決于聚合物的種類和最終制品想達到的屬性。

這款穩定劑的典型應用和優點如下:
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作為加工穩定劑可以抵抗褪色和降解。
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可以作為抗氧劑的協同穩定劑。
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在熱老化條件下延長聚合物的壽命。
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作為端基穩定劑,防止解聚。
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戶外條件下抵抗黃變。
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揮發性非常低。
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在最高的加工溫度下非常穩定。
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在廢絲再生料中非常有效。

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