尼龍6固相縮聚及其結(jié)構(gòu)性能的研究.pdf

1、尼龍6(Nylon6)作為五大工程塑料之一，由于具有拉伸強(qiáng)度高、彈性模量大、耐磨性和白潤(rùn)滑性?xún)?yōu)異等特點(diǎn)而在汽車(chē)制造業(yè)、電子電器行業(yè)、機(jī)械設(shè)備和包裝等行業(yè)而得到廣泛的應(yīng)用。工業(yè)用尼龍要求相對(duì)強(qiáng)度要大，即相對(duì)粘度要大。一般說(shuō)來(lái)，相對(duì)粘度大于3才能用來(lái)制造工程塑料。而目前存在的主要問(wèn)題之一是通過(guò)水解開(kāi)環(huán)得到的尼龍6切片相對(duì)粘度較低，無(wú)法達(dá)到相關(guān)生產(chǎn)要求，因此需要進(jìn)一步提高切片的相對(duì)粘度。本文采用固相縮聚的方法提高切片的相對(duì)粘度，并且測(cè)試了增粘

2、后切片的流變性能，探索了催化劑的種類(lèi)及用量。
　　首先，將尼龍6預(yù)聚體切片為主要原料，通過(guò)連續(xù)通入氮?dú)獾姆椒M實(shí)際生產(chǎn)中固相縮聚的生產(chǎn)裝置，設(shè)置了不同反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度，探索了對(duì)提高相對(duì)粘度的影響效果。結(jié)果表明，同一反應(yīng)溫度下，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，相對(duì)粘度逐漸提高，但增粘速度逐漸降低，最后基本趨于平穩(wěn)狀態(tài)。溫度越高，切片的相對(duì)粘度提升效果越明顯。羧基和氨基含量逐漸降低，且反應(yīng)開(kāi)始時(shí)前6h下降趨勢(shì)最為明顯，這與相對(duì)粘度增加趨勢(shì)相應(yīng)

3、。增粘后的樣品基本保持了原樣的熱穩(wěn)定性能。固相聚合過(guò)程中，尼龍6的晶格參數(shù)發(fā)生了變化，出現(xiàn)了晶面的擇優(yōu)取向生長(zhǎng)。
　　其次，設(shè)置了不同的熔融溫度和剪切速率，測(cè)試了增粘后切片的流變性能。主要考察了切片的表觀粘度和剪切力隨剪切速率的變化關(guān)系，以及切片的稠度K和非牛頓指數(shù)n，計(jì)算了不同粘度切片的粘流活化能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，尼龍6切片及增粘切片的熔體屬于典型的非牛頓流體，表現(xiàn)出明顯的剪切變稀的特點(diǎn)。在相同的溫度下，相對(duì)粘度越大的切片熔體其稠

4、度K越大，n越小。切片在測(cè)試溫度范圍內(nèi)均屬于假塑性流體。同一樣品，隨著相對(duì)粘度的增加，尼龍6的稠度K逐漸增大，非牛頓性逐漸增強(qiáng)，剪切速率提高，粘流活化能逐漸降低。在同一剪切速率下，相對(duì)粘度越高，粘流活化能越低。
　　最后初步探索了尼龍6的催化劑種類(lèi)和用量。選擇了不同種類(lèi)和不同比例的催化劑，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)將粉體加入到尼龍6熔體中，而后造粒，縮聚，并測(cè)試。結(jié)果表明，不同比例和成分的催化劑其催化效果不同，催化劑的使用比例也存在一個(gè)最佳