铸型尼龙制备和改性研究.pdf

第 42卷 第 10期 化 工 技 术 与 开 发 V01．42 No．10 2013年 10月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Oct．2013 铸型尼龙制备与改性研究 郭立强 (南通纺织职业技术学院，江苏 南通 226007) 摘 要：铸型尼龙是以己内酰胺为单体，强碱性物质为催化剂，与助催化剂等助剂一起，经过真空脱水后直接注 入到已预热至一定温度的模具中，聚合成固体坯料。根据阴离子聚合反应的机理，考察了催化剂、助催化剂、改性剂 等因素对材料拉伸强度、断裂伸长率、硬度和冲击强度等指标的影响，分析了各指标的变化规律及联系。实验结果表明， 真空度为1．333kPa，氢氧化钠一般是己内酰胺的0．4％-0_5％ ·mol-，列克纳胶用量为4ⅡlL，材料的综合l生能较佳。 关键词：己内酰胺；铸型尼龙 ；开环聚合 中图分类号 ：TQ342 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2013)10-0019-03 铸型尼龙(MC尼龙)与尼龙6都是由己内酰胺开 1．2 铸型尼龙的制备 环聚合而成 】，在l生能上与传统的尼龙6基本相似，但 在 250mL的三El烧瓶 中加入 120g己内酰胺 是铸型尼龙的聚合和制品成型在同一个模具内进行， 单体，启动真空泵，并加热升温至80～IO0~C使己内 具有合成工艺路线短，浇铸设备小，模具成本低，力学 酰胺熔融，继续升温至 120～130℃，真空度维持在 性能优等特点，因此铸型尼龙也被广泛应用于航天航 1．333kPa内，使液体蒸气正常回流20～30min，停止 空、石油化工、火力发电等行业的固液混合物料和固 抽真空，加入适量氢氧化钠混合均匀，继续抽真空 体粉状物料输送的高磨损、高腐蚀、高温工况的场合。 脱水 ，以确保熔体内含水量在300×10 以内，回流 由此可见铸型尼龙产品需求量大，市场前景广阔[2]。 40～60min，卸掉真空加入助催化剂，混合均匀后，注 但 MC尼龙的低温脆陛和长时间耐热温度低的缺点也 入模具，175oC的烘箱保温90min后，取出制品冷却 在一定程度上限制了它的推广应用 网。 至 70cI=以下，脱模l0然后将所有样条(按 lmm厚煮 铸型尼龙是己内酰胺在碱催化下发生的阴离子 沸 15min)用沸水处理，制样、测试。 聚合过程。本文试图通过探讨己内酰胺阴离子聚合 1-3 铸型尼龙的性能测定 过程中的各种反应条件的变化对制品形态和性能影 响的关系，找出铸型尼龙的最佳工艺条件，为拓宽铸 1．3．1 拉伸性能测定 型尼龙的使用场合奠定基础。 拉伸试验是在规定的试验温度、试验速度和湿 1 试验部分 度条件下，对标准试样(图1)，沿其纵轴方向施加拉 伸载荷，直到试样被拉断为止。伸长率的计算和拉 1．1原料及仪器设备 伸强度的计算如下： 己内酰胺 (工业 品)，氢氧化钠 (分析纯 )，列克 伸长率： ：_L--Lo 拉伸强度 ： ： 钠胶 (工业品)，六 甲基磷酰三胺 (化学纯)，改性剂 L0 (自制 )，硅油 (工业品)。