改性尼龍發(fā)展的趨勢
①**度高剛性尼龍的市場需求量越來越大,新的增強(qiáng)材料如無機(jī)晶須增強(qiáng)、碳纖維增強(qiáng)PA將成為重要的品種,主要是用于汽車發(fā)動機(jī)部件,機(jī)械部件以及航空設(shè)備部件。
②尼龍合金化將成為改性工程塑料發(fā)展的主流。尼龍合金化是實現(xiàn)尼龍高性能的重要途徑,也是制造尼龍**料、提高尼龍性能的主要手段。通過摻混其他高聚物,來改善尼龍的吸水性,提高制品的尺寸穩(wěn)定性,以及低溫脆性、耐熱性和耐磨性。從而,適用車種不同要求的用途。
③納米尼龍的制造技術(shù)與應(yīng)用將得到迅速發(fā)展。納米尼龍的優(yōu)點在于其熱性能、力學(xué)性能、阻燃性、阻隔性比純尼龍高,而制造成本與普通尼龍相當(dāng)。因而,具有很大的競爭力。
④用于電子、電氣、電器的阻燃尼龍與日俱增,綠色化阻燃尼龍越來越受到市場的重視。
⑤抗靜電、導(dǎo)電尼龍以及磁性尼龍將成為電子設(shè)備、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械的優(yōu)先材料。
⑥加工助劑的研究與應(yīng)用,將推動改性尼龍的功能化、高性能化的進(jìn)程。
⑦綜合技術(shù)的應(yīng)用,產(chǎn)品的精細(xì)化是推動其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力。 抗靜電、導(dǎo)電尼龍以及磁性尼龍將成為電子設(shè)備、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械的優(yōu)先材料。濟(jì)南碳纖維尼龍板材
尼龍的形態(tài)結(jié)構(gòu)
采用熔紡法制得的錦綸在顯微鏡中觀察到的形態(tài)結(jié)構(gòu)具有圓形的截面和無特殊的縱向結(jié)構(gòu)。在電子顯微鏡下可觀察到絲狀的原纖組織,錦綸66的原纖寬約10-15nm。如用異形噴絲板,可制成各種特殊截面形狀的錦綸,如多角形、多葉形、中空等異形截面。它的聚焦態(tài)結(jié)構(gòu)與紡絲過程的拉伸及熱處理有密切關(guān)系。不同錦綸的大分子主鏈都由碳原子和氮原子相連而成。
異形纖維可改變纖維的彈性,使纖維具有特殊的光澤與膨松性,并改善纖維的抱合性能與覆蓋能力以及抗起球、減少靜電等性能。如三角形纖維有閃光效應(yīng);五葉形纖維有肥光般光澤,手感良好,并抗起球;中空纖維由于內(nèi)部有空腔,密度小,保暖性好。 商丘玻璃纖維尼龍改性鑄造尼龍(MC尼龍)也稱單體澆注尼龍.
芳香族尼龍——全芳香尼龍
全芳香尼龍是二十世紀(jì)六七十年代研發(fā)成功并實現(xiàn)了工業(yè)化。全芳香族尼龍由于具有高熔點、高模量、**度而被大范圍用于合成纖維的生產(chǎn)。PPTA是以對苯二胺和對苯二甲酰氯為原料,采用低溫溶液聚合法制得的。PPTA具有**度、高模量、耐高溫、低密度等優(yōu)良性能。主要用于合成纖維紡絲的原材料;PPTA纖維也可作為橡膠增強(qiáng)材料和塑料的增強(qiáng)劑使用。但是PPTA有耐疲勞性和耐壓性能的不足之處,PPTA還不能實現(xiàn)熔融擠出成型。
聚酰胺俗稱尼龍(Nylon),英文名稱Polyamide(簡稱PA),密度1.15g/cm3,是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)—[NHCO]—的熱塑性樹脂總稱,包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品種多,產(chǎn)量大,應(yīng)用大范圍,其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定。由美國有名化學(xué)家卡羅瑟斯和他的科研小組發(fā)明的。
尼龍是聚酰胺纖維(錦綸)的一種說法,可制成長纖或短纖。錦綸是聚酰胺纖維的商品名稱,又稱耐綸(Nylon)。英文名稱Polyamide(簡稱PA),其基本組成物質(zhì)是通過酰胺鍵—[NHCO]—連接起來的脂肪族聚酰胺。 可以用于各種醫(yī)療及針織品。
尼龍的另一類分子結(jié)構(gòu)是由己內(nèi)酰胺縮聚或開環(huán)聚合得到的,其長鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
H-[NH(CH2)XCO]-OH
根據(jù)其單元結(jié)構(gòu)所含碳原子數(shù)目,可得到不同品種的命名。例如錦綸6,說明它是由含6個碳原子的己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合而得。
錦綸6、錦綸66及其他脂肪族錦綸都由帶有酰胺鍵(-NHCO-)的線型大分子組成。錦綸分子中有-CO-、-NH-基團(tuán),可以在分子間或分子內(nèi)形成氫鍵結(jié)合,也可以與其他分子相結(jié)合,所以錦綸吸濕能力較好,并且能夠形成較好的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
錦綸分子中的-CH2-(亞甲基)之間因只能產(chǎn)生較弱的范德華力,所以-CH2-鏈段部分的分子鏈卷曲度較大。各種錦綸因今-CH2-的個數(shù)不同,使分子間氫鍵的結(jié)合形式不完全相同,同時分子卷曲的概率也不一樣。另外,有些錦綸分子還有方向性。分子的方向性不同,纖維的結(jié)構(gòu)性質(zhì)也不完全相同。 尼龍的合成奠定了合成纖維工業(yè)的基礎(chǔ),用這種纖維織成的尼龍絲襪既透明又比絲襪耐穿。濟(jì)南碳纖維尼龍板材
尼龍密度1.15g/cm3,是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)—[NHCO]—的熱塑性樹脂總稱。濟(jì)南碳纖維尼龍板材
尼龍新品種——聚對苯甲酰胺
聚對苯甲酰胺(poly(p-benzamide,簡稱PBA),是20世紀(jì)70年代研發(fā)成功的。其合成路線為:對硝基甲苯經(jīng)過液相空氣氧化得到對硝基甲酸,對硝基甲酸經(jīng)過氨化還原反應(yīng)得到對氨基甲酸,把對氨基苯甲酸轉(zhuǎn)化為對氨基苯甲酰氯的鹽酸鹽或?qū)喠蝓0繁郊柞B?,然后在?jīng)縮聚制得PBA。PBA具有高模量、**度等特性,在工業(yè)上可用于火箭發(fā)動機(jī)殼體、高壓容器、體育用品和涂覆織物等。
以對氨基苯甲酸為單位、N-甲基吡咯烷酮為溶劑,在催化劑、助催化劑存在和80~90℃的條件下,反應(yīng)3小時。然后,將物料沉析到酒精中,用水洗滌樹脂,干燥,即可得到紡絲用樹脂。樹脂的特性粘度控制在1.8~2.2范圍內(nèi)。
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