聚酰胺(PA6)液相增粘反应技术的研究与开发

聚酰胺(PA6)作为重要的工程塑料之一,由于具有拉伸强度高、弹性模量大、耐磨损、自润滑和耐高温等特性,因此在汽车工业、电子行业、机械设备、海洋工程等行业得到广泛应用。本文主要针对聚酰胺(PA6)通过水解开环及固相增粘技术工艺存在反应效率低,工艺流程长,能耗高、分子量分布不均匀等缺点,通过PA6液相增粘反应技术小试试验研究,研究不同温度、停留时间及真空度下等条件下的增粘效果,其主要流程是缩聚反应完成之后的熔融物料直接进入液相增粘反应器中,通过双轴同向差速叶片连续搅拌不断的进行表面更新,同时低聚物、溶剂等小分子在更新表面溢出并被外部负压系统带走,完成增粘反应。聚酰胺(PA6)液相增粘反应技能耗显著降低,产品质量稳定,产品综合竞争力显著提高。

HCCP添加下建筑阻燃用PA6无纺布性能分析

聚酰胺6(PA6)是制备无纺布的主要化工材料,广泛应用于建筑阻燃领域。通过添加六氯环三磷腈(HCCP)可以更加有效地提高阻燃性能。采取熔喷工艺制备了一种PA6/HCCP无纺布,并通过实验测试的手段表征其阻燃性能。研究结果表明:HCCP与PA6范德华作用不能直接作用于PA6分子链,是以物理吸附方式与其他大分子相互作用,加入HCCP后可使提高PA6阻燃性能。添加HCCP后,织物面密度和厚度均减小,其厚度在1.2~1.7 mm之间,其表面密度大于261.4 g/m^(2)。该研究有助于提高对树脂高分子原理的认识,也可拓宽到其它的化工领域。

单向CF/PA6复合材料性能劣化及老化寿命预测

利用热压成型工艺制备出碳纤维(CF)/尼龙6(PA6)复合材料单向板,并将复合材料试样置于蒸馏水热水浴中,分别在25,60,80℃下进行不同时间的湿热老化,再对湿热老化后复合材料试样进行吸湿测试、三点弯曲测试、微观形貌表征,探究复合材料的吸湿规律、力学性能劣化规律和微观形貌变化,并对复合材料的长期寿命进行预测。结果发现,复合材料在25,60℃下的吸湿行为基本符合Fick扩散定律,而80℃下在老化最后阶段出现了背离Fick扩散定律现象。复合材料的弯曲强度随老化温度、老化时间的增加呈下降趋势,分别在25,60,80℃下老化120 d后,试样弯曲强度分别下降了22.78%,25.0%,26.25%。但是老化温度、老化时间对弯曲弹性模量无显著影响,且CF与PA6树脂之间的界面黏合性能随着温度、时间的增加逐渐变差。以绍兴2021年平均温度作为服役温度,基于加速老化测试模型和阿伦尼乌斯理论建立了CF/PA6复合材料在服役环境下剩余弯曲强度的预测模型,可预测到1 400 d后,CF/PA6复合材料的弯曲强度保留率在64.8%左右。

基于二苯甲酮季铵盐化合物改善PA6的抗紫外性能

以2,4-二羟基-二苯甲酮、二甲氨基氯乙烷盐酸盐和溴代烷为原料,采用二步法制备了二苯甲酮季铵盐化合物(BP-Qas)。将BP-Qas引入聚己内酰胺(PA6)中,以溶液流延方式制备抗紫外PA6薄膜。其紫外光谱结果表明,当BP-Qas质量分数为1.5%时,抗紫外膜在200~350 nm实现了对紫外光线的零透过、零反射。同时,采用BP-Qas对PA6织物进行后整理,当pH=4、BP-Qas质量分数为3%时,PA6织物具有良好的抗紫外效果,其紫外线防护系数(UPF)达到50+。

PA6对LDPE/LLDPE薄膜性能影响的研究

研究了不同含量的PA6(聚酰胺6)对LDPE(低密度聚乙烯)/LLDPE(线性低密度聚乙烯)复合膜性能的影响。通过紫外-可见光-近红外吸收光谱、DSC(差示扫描量热法)熔融曲线、DSC结晶曲线和力学性能测试,系统分析了PA6含量对复合膜光学性能、热性能及力学性能的影响。结果表明,随着PA6含量的增加,LDPE/LLDPE/PA6膜的紫外吸收能力增强、透光率下降;复合材料硬度、弯曲强度和弯曲模量升高,拉伸强度增加,断裂伸长率下降。

具有光致变色功能的PA6纳微米纤维的制备与性能

为制备具有光致变色功能的纳微米纤维,以萘并吡喃(NA)为变色单元,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为聚合物基质单体,以二氧化硅(SiO_(2))为包覆层,制备了光致变色纳微米微球PMMA/NA@SiO_(2),然后将PMMA/NA@SiO_(2)纳微米微球引入到尼龙6的静电纺丝溶液中,通过对静电纺丝过程中的各工艺参数的优化,对PA6的基本形貌进行了在线调控,成功制备了直径分布较均匀的PA6纳微米变色纤维。场发射扫描电镜和紫外可见光分光光度计的测试结果表明:PMMA/NA@SiO_(2)的直径范围在100~210 nm之间;在PMMA/NA@SiO_(2)质量分数小于10%时,纤维样品的形貌无明显变化,变色性能随添加的变色材料的增加而增强,所制备的样品变色性能和纤维形貌最好,在紫外光照射后会呈现出较好的变色性能和耐疲劳性;通过紫外灯照射发现,相对于λ=365 nm的紫外光,λ=254 nm的紫外光对该光致变色纳微米纤维的变色性能影响较大。

纳米HA/PA6复合材料的体外生物活性

研究了PA6和纳米HA/PA6复合材料在模拟体液(SBF)中的行为变化,用IR,XRD,SEM和EDS等手段对材料的表面变化进行了分析,讨论了PA6和纳米HA/PA6复合材料的稳定性、亲水性和生物活性。结果表明:在SBF中PA6的吸水率大概在6%左右,纳米HA/PA6复合材料的吸水率有少量下降,PA6和纳米HA/PA6复合材料出现一定的溶解和降解。在SBF中,PA6表面形成Ca,P化合物中的Ca/P比例为1.12,与HA的理论值1.67有一定的差别;HA/PA6复合材料在其表面形成了HA沉积物和碳酸取代的磷灰石沉积物,Ca/P逐步变化为1.67,表现出较好的生物活性。复合材料表面沉积的HA和原来合成的HA具有相近的结晶形貌,该复合材料可作为优良的骨修复填充材料和组织工程支架材料。

PA6/PE基体-微纤型纤维溶解抽出过程的研究

对浸胶的 PA6/PE(60 /4 0 )共混纤维无纺布试样用二甲苯进行溶解抽出 ,计算其 PE的溶出率(抽出率 ) ,探索渗透剂氨基硅烷对溶解过程的影响。结果表明 :溶解抽出的温度高于 70℃ ,并且温度越高 ,溶解时间越长 ,PE的抽出率越大 ,最佳溶解温度为 85～ 90℃ ,溶解时间为 60～ 90 min;溶解过程中在二甲苯中加入适量浓度的氨基硅烷对 PE的溶解抽出有一定的促进作用 ,还可以使无纺布更加柔软 ,手感更好。

PTFE/PA6和PTFE/PA66共混物的吸水性及流变行为

通过浸水实验、缺口冲击断裂实验和动态流变测试,考察了PTFE含量对PTFE/PA6和PTFE/PA66共混物的吸水率、冲击断裂强度及熔体黏度的影响以及熔体黏度随温度和频率的变化规律。结果表明,PTFE/PA6和PTFE/PA66共混物的吸水率均随着PTFE含量的增加而减小,即PTFE的加入抑制了共混物的吸水性。两种共混物的冲击强度比纯PA明显降低,但是吸收水对两种共混物冲击强度的影响不显著。随着PTFE含量的增加,共混物熔体的黏度先减小后增加,说明适量的PTFE可以改善共混物的成型加工特性。共混物熔体的黏度随加载频率的增大而降低,符合假塑性流体流动规律。有趣的是,对于PTFE/PA6共混物的黏度随着温度的升高而减小,而PTFE/PA66共混物黏度随着温度升高近似成指数规律增大。

高流动性PA6在GF增强PA66体系中的应用

以尼龙(PA)66和高流动性PA6为基体树脂,采用熔融共混方法制备了PA66/高流动性PA6/GF复合材料,考察了高流动性PA6用量对复合材料的结晶熔融行为、热变形温度(HDT)、熔体流动速率(MFR)、表面性能和力学性能的影响。结果表明,在GF质量分数为40%的情况下,当高流动性PA6用量不高于基体树脂总质量的20%时,复合材料表现出PA66的结晶熔融行为特征,HDT随高流动性PA6用量的增加略有下降;随高流动性PA6用量增加,复合材料的MFR显著提升;当高流动性PA6用量达到基体树脂总质量的20%时,复合材料制品表面浮纤问题得到解决,此时复合材料的拉伸和弯曲强度与未加高流动性PA6时相当,简支梁和悬臂梁缺口冲击强度则分别提高了17.6%和16.4%,MFR为18.3 g/10 min,较未加高流动性PA6时提升1倍,具有最佳的综合性能。

抗紫外线PA6母粒及纤维的研制与开发

文章详细探讨了抗紫外PA6母粒纤维的制备过程、生产流程和工艺条件,结果表明:通过高低混将功能性粉体包覆在PA6切片上,然后经双螺杆挤出造粒后的功能母粒其功能性更为持久和显著,而且纺丝过程中分散均匀性比较好,不容易出现飘丝、断丝等现象。母粒制备中,分散剂的选择和使用对于纺丝是否成功是关键因素,所纺的抗紫外PA6纤维制成织物穿在人体身上可以有效防止或减弱紫外线对人体的伤害,而且织物能够在持续洗涤的状态下,仍然保持良好的远红外功能。

PA6柴油机涡轮增压器喘振故障分析

1柴油机增压工作方式PA6柴油机采用相继增压方式。在低负荷情况下即“1TC”模式,燃气阀和空气阀关闭,1^(#)涡轮增压器工作,2^(#)涡轮增压器不工作,同时,关闭燃气阀和空气阀来隔离B排涡轮增压器,确保A、B排涡轮增压器的燃气满足1^(#)涡轮增压器工作,以提高柴油机在低负荷情况下空气供给量,提高柴油机的输出转矩,同时也降低排气烟度、温度以及油耗。在高负荷情况下即“2TC”模式,燃气阀和空气阀打开,1^(#)、2^(#)涡轮增压器同时工作,满足柴油机在高负荷情况下的空气供给量。柴油机增压工作方式示意图如图1所示。

高强耐磨纤维用PA6/PA1010复合材料的制备及摩擦磨损性能研究

文章通过熔融共混方法制备高强耐磨纤维用聚酰胺6/聚酰胺1010(PA6/PA1010)复合材料,利用力学性能、摩擦磨损性能等测试,研究了PA6/PA1010复合材料的性能。测试结果表明:PA6和PA1010的质量配比为92∶8时,复合材料的拉伸强度达69.32 MPa,冲击强度为12.324 kJ/m^(2),较PA6材料分别提高3.7%和30%;同时,复合材料的摩擦因数和磨损质量随PA1010添加量的增加而下降,分别达43.8%和46.4%。因此,PA1010的适量添加对熔融共混方法制备的PA6/PA1010复合材料具有增韧和提升摩擦磨损性能的作用。

PA6/PTFE和PA66/PTFE的力学性能和熔融行为的实验研究

研究了PA6/PTFE和PA66/PTFE共混物的熔融过程的热学性能、动态力学性能和吸水前后的静态力学性能.结果表明:吸收水和PTFE对共混物静态拉伸性能和弯曲性能的影响不同.共混物弯曲性能受PTFE含量的影响不显著,受吸收水的影响较大;而共混物的拉伸性能受吸收水的影响较小,但PTFE的加入使共混物的断裂伸长率比纯PA的断裂伸长率严重降低.PA6/PTFE共混物的熔融温度随PTFE含量的增加而升高,熔融热却随PTFE含量的增加而降低.

基于PA6纳米纤维膜固相萃取-液相色谱法检测牛奶中的邻苯二甲酸酯

采用静电纺丝法制备了聚酰胺6(PA6)纳米纤维膜,结合固相萃取技术-液相色谱法(HPLC-UV)检测了市售牛奶样品中的6种邻苯二甲酸酯(PAEs)的含量.对影响实验的各种因素,如提取溶剂的种类及用量、超声时间、洗脱溶剂的种类及用量、纳米纤维膜的用量、pH及过样速度等进行了考察.在最优化条件下,邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)和邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)的检出限分别为0.02,0.01,0.05,0.05,0.10和0.25ng/mL.将该方法应用于不同品牌不同包装牛奶样品的检测,只需2.5mg PA6纳米纤维膜,即可完全萃取样品中的PAEs,相对标准偏差(RSD)小于5.82%,回收率为93.40%～104.83%.该方法测定牛奶中PAEs环境雌激素,检出限低,灵敏度高,结果准确可靠,重现性好.

CaCl2的粒度分布对PA6／CaCl2复合材料结构与性能的影响

采用熔融挤出的方法，制备了PA6／CaCl2复合材料，研究了CaCl2的粒度分布对PA6／CaCl2复合材料的结晶过程和性能的影响。实验结果表明：当CaCl2的粒度在74～150μm时，PA6／CaCl2复合材料的络合反应程度最大，熔点和结晶度最小，复合材料的各项力学性能指标最好。

ABS/PA6合金的无卤膨胀性阻燃研究

以聚磷酸铵(APP)为酸源,利用ABS/PA6合金中PA6为炭源对ABS/PA6合金进行膨胀型阻燃研究,探讨了不同成炭协效剂与APP复配对合金阻燃性能的影响,这些成炭协效剂包括季戊四醇笼状磷酸酯(PEPA),热塑性酚醛树脂(TPPFR),环氧树脂(E-44)和分子筛4A。结果表明,PA6具有较好的成炭作用,当APP含量为25%时,阻燃合金体系的极限氧指数可达29,UL-94测定达V-1级别,APP含量为35%时,UL-94测定达V-0级别。而以5 t%的季戊四醇笼状磷酸酯(PEPA)或环氧树脂(E-44)与20%APP复配,或以3%分子筛4A与22%APP复配都可以大大提高体系的阻燃性能和高温下的残炭量,使阻燃体系氧指数达到30以上,UL-94测定达V-0级别.SEM形貌分析显示体系燃烧表面都形成了膨胀、均匀、致密的炭层结构。

相容剂对PA6/PE基体-微纤型共混纤维形态结构的调控

以 PA6 / PE非相容体系进行了共混纺丝 ,可得到以 PA6为分散相 ,PE为连续相的基体微纤型结构 ,再用有机溶剂溶除 PE便可制得 PA6的超细纤维。将相容剂 PO- g- MAH添加于 PA6 / PE共混纺丝体系 ,可对其基体 -微纤型形态结构进行调控。添加适量的相容剂可增加共混组成物间的亲和性 ,改善纺丝过程的可纺性 ;在本研究的添加量范围内 ,随相容剂添加量的增加 ,共混纤维中分散相平均直径减小 ,尺寸均匀性提高。过量地添加相容剂会使共混组分两相间作用力过强 ,这对改善其中某组分的性能有利 ,但对本研究的内容是不利的 ,会导致基体 -微纤型共混纤维难于溶解剥离为超细纤维 ,DSC、IR及SEM的分析结果支持了这一结论。

碳纳米管增强PA6复合材料的机理

在探讨碳纳米管的加入对 PA6复合材料力学性能影响的基础上 ,用扫描电镜 (SEM)、拉曼光谱和特性粘数法对碳纳米管增强 PA6复合材料的机理进行了初步探讨。结果表明 ,碳纳米管的加入提高了PA6的强度 ,此时碳纳米管能以纳米状态均匀地分布在基体中 ,且碳纳米管与 PA6之间在界面存在一定的相互作用 ,同时碳纳米管在原位复合过程中未对高分子链段的增长带来负面影响 ,反而使 PA6的聚合程度略有增大。

POE-g-MAH增韧改性PA6的力学性能

研究了接枝马来酸酐的乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)对增韧改性尼龙6(PA6)力学性能的影响.结果表明:随着POE-g-MAH含量的增加,PA6的拉伸模量和强度及弯曲模量和强度均有所下降,但冲出强度和断裂伸长率均显著提高;增韧改性后PA6断面形貌明显成韧性断裂,且其熔体流动速率随POE-g-MAH含量增加而下降;当POE-g-MAH质量分数为25%时,增韧PA6的综合性能最佳,可用作PA柔性管材专用料.