張浩悅
(杭州本松新材料技術(shù)股份有限公司,浙江杭州 311106)
改性尼龍6 6初生纖維的制備及性能研究
張浩悅
(杭州本松新材料技術(shù)股份有限公司,浙江杭州 311106)
尼龍66具有很好的耐腐蝕、耐磨、自潤(rùn)滑性高以及力學(xué)性能良好等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用和發(fā)展,但是由于其具有不透明、吸水率大以及溶解性差的缺點(diǎn)在其使用的過程中受到了一定條件的限制。由于工業(yè)發(fā)展以及生產(chǎn)研究需要,加強(qiáng)對(duì)改性尼龍66初生纖維的制備以及其性能的研究對(duì)于降低尼龍66的缺陷,提高它的應(yīng)用性是非常重要的。
改性尼龍66;初生纖維;性能研究
在改性尼龍的研究過程中,通過對(duì)原材料的改進(jìn)和設(shè)計(jì),使得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能也發(fā)生了一定變化,而且在塑料種類中,改性尼龍的性能也得到了很大程度的提高,彌補(bǔ)了許多之前的缺陷。尼龍作為極性結(jié)晶性聚合物,它的結(jié)構(gòu)特征適合采用外加的反應(yīng)型相容劑的方式來進(jìn)行交聯(lián)或者增容,所以在進(jìn)行改性尼龍66初生纖維的制備及性能研究時(shí)要注意此方面的分析,以便了解改性尼龍66初生纖維的制備工藝和性能。
改性尼龍66初生纖維的制備首先是確定尼龍66作為制備的主要原料,制備過程中還需要抗氧化劑,以保證制備過程中化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行。其次就是制備中所使用的主要設(shè)備的選取,在整個(gè)過程中用到的設(shè)備有除濕干燥送料組合機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、熔融紡絲機(jī)、高溫拉伸機(jī)等。
制備改性尼龍66初生纖維過程中首先將干燥的PA66與MAH-g-PE混合均勻后在同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混并造粒。然后將共混粒料與DOP混合均勻后再次在同向雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混并造粒。最后將所制備的粒料經(jīng)熔融紡絲得到改性尼龍66初生纖維樣品。不過制備好的樣品要經(jīng)過性能的對(duì)比研究,只有這樣才能更明確地體現(xiàn)出改性尼龍66初生纖維性能的優(yōu)越性,才能更好地使改性尼龍66初生纖維發(fā)展和擴(kuò)大應(yīng)用。
(1)尼龍66的物理改性分析。尼龍66的物理改性主要是在聚合物中摻混其他的聚合物以在短時(shí)間內(nèi)開發(fā)出各類性能較高的材料,這種改性研究相對(duì)于新開發(fā)的聚合物更具有意義,而且尼龍的改性研究也是目前尼龍66進(jìn)行物理改性的主要方法,現(xiàn)在將此方法稱為摻混技術(shù)。在尼龍66改性過程中,使用摻混技術(shù)能夠有效地提高尼龍66的強(qiáng)度、韌度、高耐熱性、低吸水性以及助燃性,而對(duì)于尼龍66這些性能的改變就可以使尼龍66的應(yīng)用范圍變得很大,此外,這種摻混技術(shù)相比于其他改性技術(shù)所耗費(fèi)的成本比較低,改性效果明顯,操作過程中也比較簡(jiǎn)單,是現(xiàn)在尼龍66改性過程中常用的一種方法。
(2)尼龍66的化學(xué)改性分析。尼龍66的化學(xué)改性主要是通過運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)的方法來改變尼龍66分子的側(cè)鏈或者主鏈,從而引入新的功能基團(tuán)、聚合物以及新的結(jié)構(gòu)單元,最終使尼龍66的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化,實(shí)現(xiàn)尼龍66改性的目標(biāo)?,F(xiàn)在,在尼龍66的改性研究中已經(jīng)有一部分尼龍66通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行改性制備,而且也取得了一定的改性效果。
尼龍66和改性尼龍66系列樣品的熱學(xué)性能是不同的,共混改性樣品纖維的熔融溫度隨著PP-g-MAH含量的增加,先增大后減小,即先向高溫方向移動(dòng),后向低溫方向移動(dòng)。但是并不是PP-g-MAH含量越多改性尼龍66的熱學(xué)性能就會(huì)越好,添加的PP-g-MAH的含量也是有一定標(biāo)準(zhǔn)的,比如當(dāng)它的含量達(dá)到10%時(shí),改性尼龍66的熱學(xué)性能最好,而當(dāng)它的含量不是10%時(shí),改性尼龍66的熱學(xué)性能都不是最好的,所以在對(duì)纖維熱學(xué)性能研究過程中,要注意添加物的含量控制,以保障纖維熱學(xué)性能的最佳。
在任意溫度變化下,改性尼龍66初生纖維的可延伸性比尼龍66初生纖維的可延性會(huì)隨著DOP含量的增加而變強(qiáng),而且根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)DOP的含量在5%時(shí),纖維的可延伸性能是最好的。纖維的可延伸性能在此時(shí)之所以會(huì)達(dá)到最佳狀態(tài)主要是因?yàn)榫酆衔锵鄬?duì)分子質(zhì)量達(dá)到一定值時(shí),纖維的抗張強(qiáng)度主要依從于纖維的取向度,除此之外,纖維的可延伸性強(qiáng)度增加也是因?yàn)楦呓又β实脑?,因?yàn)樗梢允鼓猃?6的端氨基酸發(fā)生接枝反應(yīng),從而增大了尼龍66內(nèi)部的相互作用,提高了纖維的可延伸強(qiáng)度。所以在以后的改性尼龍66初生纖維的性能研究過程中不僅要注重改性尼龍66初生纖維的制備工藝流程,更要注意尼龍66改性過程中的變化,尤其是一些添加物含量的控制變化,雖然添加一些物質(zhì)發(fā)生摻混反應(yīng)能夠使改性尼龍66初生纖維的性能發(fā)生變化,并且比之前的性能要強(qiáng)大,但是這些添加物的含量控制是非常嚴(yán)格的,一旦控制不好不但達(dá)不到預(yù)期的結(jié)果,還有可能減弱之前所具有的性能。
根據(jù)以上的分析闡述知道,改性尼龍66對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)以及在其他領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展有著非常重要的作用,而不斷的提高改性尼龍66的性能,彌補(bǔ)其自身存在的缺陷對(duì)于提高改性尼龍的使用范圍是非常有必要的,而且隨著工業(yè)生產(chǎn)品類的不斷增加,國(guó)內(nèi)外對(duì)改性尼龍也進(jìn)行了大量研究,并希望通過大量的研究能夠找到更好的方案來提高改性尼龍66初生纖維的性能,以滿足工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的需要。
[1] 王經(jīng)武.塑料改性技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:76-78.
Preparation and Properties of Modified Nylon 66 Raw Fiber
Zhang Hao-yue
Nylon 66 has a good resistance to corrosion,wear resistance,high self-lubricating properties and good mechanical properties are widely used and developed,but because of its opaque,high water absorption and poor solubility in the use of the process It is very important to reduce the defects of nylon 66 and improve its application because of the development of modified nylon 66 raw fiber and its performance due to industrial development and production research needs.
modified nylon 66;primary fiber;performance study
TQ342.12
A
1003–6490(2017)10–0062–01
2017–07–08
張浩悅(1992—),男,黑龍江大慶人,助理工程師,主要從事塑料改性工作。