PA66的改性及应用进展

尼龙66(PA66)具有较多优异的特性,得到了广泛应用。但是,其仍存在部分缺陷,需要对PA66进行化学与物理改性,提升其性能。化学改性主要为共聚改性,利用二聚酸、己内酰胺等与PA66发生共聚、接枝、交联等化学反应,改变PA66的分子链结构,提升力学、阻燃等性能,降低其吸水率。物理改性包括填充改性、共混改性及直接添加助剂改性。填充改性又可分为3种,分别为填充玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)等的纤维增强改性,填充硅灰石、石墨等的无机矿物填充改性及填充碳纳米管(CNTs)、石墨烯(GN)等的纳米粒子填充改性。共混改性是将环氧树脂、聚烯烃等与PA66共混,增强韧性、耐磨性等。直接添加助剂改性是直接添加阻燃、抗菌剂等与PA66共混,赋予PA66阻燃、抗菌等性能,扩展了PA66的应用范围,更有利于其在新能源、汽车等高性能、功能化产业的发展。

γ射线辐照对PA66结构和摩擦学性能的影响

目的研究辐照后PA66的分子结构和摩擦学性能变化情况,以及两者之间的联系。方法采用凝胶含量测试、红外光谱测试、XPS测试分析、DSC测试分析等方法研究辐照前后PA66的分子结构变化情况,将辐照前后各剂量PA66以球-平面形式进行往复式摩擦磨损试验,对摩擦因数、磨损率及磨痕形貌进行分析,以研究辐照对PA66摩擦学性能的影响。结果随着辐照剂量的增加,PA66凝胶的质量分数从1.31%增加到60.77%,辐照导致PA66表面含氧官能团含量增加,且在1000kGy剂量下生成了羟基,同时材料结晶度整体随辐照剂量的增加而降低。经辐照后,PA66的摩擦因数从0.49逐渐增至0.615,磨损率从179.3×10^(3)μm^(3)/(N·m)大幅增至2511.7×10^(3)μm^(3)/(N·m)。磨痕中央和边缘的磨损形式的变化趋势不同,磨痕中央始终为黏着形貌,磨痕边缘在剂量增大后从黏着形貌变化为沟壑状形貌。结论PA66在γ射线辐照影响下主要发生分子链间的交联和表面氧化,分子间的交联和辐照破坏了材料内晶体的结构,导致材料的结晶度下降。同时,PA66交联使对磨副运动时剥落表面材料受到更大的阻力,导致材料在黏着和犁削过程的剥落体积更大,经辐照后PA66的摩擦因数上升、磨损率增大。

不同尺寸石墨烯增强PA66纤维的效果分析

为提高PA66的力学性能,以石墨烯(GN)为基础填料,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为表面活性剂,将GN均匀分散在SDBS的水溶液中,利用超声波粉碎技术,分别获得大尺寸(LGN)、中尺寸(MGN)、小尺寸(SGN)的GN,然后用熔融共混法制备出不同尺寸以及不同添加量的GN改性PA66,并对其性能进行了表征。研究结果表明:对于添加不同尺寸的GN,质量分数0.1%的SGN加入时,改性纤维的断裂强度提高至6.34 cN/dtex,较纯PA66提高了12.8%。同时SGN改性PA66的相对结晶度提升最大,为40.2%,相较于纯PA66提高了19.6%;对于不同添加量的SGN,SGN质量分数为0.1%时,改性纤维的断裂强度达到最大,力学性能提升最大。SGN的加入有利于异相成核,结晶速度相对加快。SGN改性PA66的最大分解速率温度为421.7℃,较纯PA66提高了9℃左右,说明SGN与PA66基体间发生了界面相互作用,具有热失重的延缓效果,加入SGN后PA66不易发生热分解。认为:添加一定量SGN能够更好提升PA66的各项性能。

扁平玻璃纤维增强有机磷阻燃改性PA66复合材料的性能研究

对比研究了扁平玻璃纤维和圆截面玻璃纤维在有机磷阻燃剂改性PA66体系中加工性能、力学性能和阻燃性能的差异。结果表明:采取扁平玻璃纤维增强有机磷阻燃改性PA66复合材料相较圆截面玻璃纤维具备同等水平的拉伸强度和弯曲强度,缺口冲击强度则优于圆截面玻璃纤维,且复合材料的加工流动性更好,在相同阻燃剂添加量下的扁平玻璃纤维增强复合材料阻燃性能提升均具有显著优势。

ATR-FTIR方法判断PA6/PA66共混物中两组分相对含量

尼龙(PA)66与PA6都是应用极其广泛的工程塑料,在面对不同的性能要求、加工要求、成本要求时往往会将PA6与PA66共混后使用。共混后的材料后续的回收改性有一定困难,需要找到一个相对简便的方法快速对PA共混物中的共混比例进行分析。采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)分析了不同比例PA6/PA66共混物的峰位与峰形的差异。试验结果表明,不同比例共混物的红外光谱图在1300~4000 cm^(-1)范围内的峰位和峰形与共混物共混比例相关性不大,而在1169~1180 cm^(-1)处吸收峰峰位置随共混比例变化相关性较大,可作为成分分析判据。将1169~1180 cm^(-1)处吸收峰峰位置和共混物中PA6含量进行作图拟合,拟合结果发现,峰位随着PA6含量增加的变化相关性函数一开始变化程度平缓,在1172 cm^(-1)到1178 cm^(-1)位置处发生突变,后续变化又变小,相关系数达0.98076。后续用预处理试样进行测试,发现测试与实际共混比例相差在5%左右,可作为半定量分析。使用该方法可快速对未知PA6/PA66共混物样品进行红外光谱分析确定PA6和PA66的相对比例。

自动化快速接头体PA66成型CAE分析及带螺纹机构注射模设计

介绍了自动化设备中采用的快速接头接头体塑件的注塑模具结构设计案例。模具设计中,利用计算机辅助分析得到塑件注塑成型工艺,材料采用30%玻璃纤维改性聚酰胺纤维PA66,模腔单腔采用冷流道侧浇口进行浇注,工艺参数为模具温度85.56℃、熔体温度296.1℃、压力33.77 MPa、保压27 MPa-6 s、成型总周期为27.405 s。模具结构为1模4腔布局两板式模具,模具中设计了一种内壁脱模复合机构,解决了塑件内壁ϕ14 mm空心管道的抽芯脱模及内螺纹的旋转脱模问题,复合机构由液压马达驱动,同步驱动螺纹套管及内螺纹套管型芯2个并列成型零件进行转动,使二者在螺纹导环的导向驱动下,同步完成塑件内壁内螺纹特征的旋转抽芯及内壁ϕ14 mm空心管道上2个型芯的移动抽芯动作。生产塑件关键尺寸的总变形量满足MT4级要求。

响应面法在玻纤增强PA66注塑工艺中的应用

采用CAE方法对某公司开发的新型蟹笼挂钩产品进行注塑成型分析,设置了合理的工艺参数及质量目标,然后,采用响应面法对玻纤增强PA66工程塑料产品的注塑成型工艺进行多目标回归分析。结果表明,在注塑成型过程中,产品的翘曲及收缩受到多种因素的影响。其中,熔体温度、保压时间及熔体温度与保压时间的交互项3个因素对产品体积收缩率的影响较显著;而熔体温度、注塑时间、熔体温度的平方及注塑时间的平方4个因素对产品翘曲变形量的影响较显著。当模具温度为115℃、熔体温度为310℃、保压时间为12 s、注塑时间为0.98 s时,产品具有最佳目标值,优化后产品的体积收缩率及翘曲量分别为14.34%、0.1925 mm。

低填充P-Si基阻燃体系协效阻燃PA66的制备及性能

尼龙66(PA66)作为一种广泛使用的工程塑料,因其优异的力学性能和加工性能而备受青睐。然而,PA66的可燃性限制了其在某些安全要求较高的应用领域的发展。为了解决这一问题,可通过构建P-Si基协效阻燃体系,对PA66进行熔融共混改性,以期提高其阻燃性能、力学性能及热稳定性。采用熔融共混法制备PA66复合材料,利用二乙基次磷酸铝(ADP)、次磷酸铝(AHP)及纳米二氧化硅(SiO2)构建多元协效阻燃体系,并系统研究了ADP/AHP/SiO2协效阻燃体系对PA66性能的影响,对PA66复合材料的阻燃性能、力学性能及热稳定性进行了综合评价。实验结果表明,ADP/AHP/SiO2协效阻燃体系显著提升了PA66的阻燃性能,当添加总量为9份时,PA66复合材料的阻燃等级达到V-0级别,极限氧指数高达34.3%。此外,PA66复合材料的拉伸性能也得到了显著提升,拉伸强度和拉伸弹性模量分别提高了27%和36%。热重测试显示,PA66复合材料的热稳定性也有明显改善。ADP/AHP/SiO2协效阻燃体系不仅显著提高了PA66的阻燃性能,还有效改善了其力学性能和热稳定性。该体系的引入为PA66的工程应用提供了有力支持,具有重要的实际应用价值和市场前景。

华润锦纶新建PA 66装置项目主体结构全面封顶

2024年1月30日,烟台华润锦纶有限公司新建40 kt/a尼龙66(PA 66)装置项目成功完成主体结构的全面封顶,这标志着该项目的建设进入了新阶段。该项目的正式名称为“华润化学尼龙新材料产业升级项目”,烟台华润锦纶有限公司负责建设该新项目,同时也涉及旧设施的搬迁和升级。

PA66热变形温度失效分析

该文主要计对PA66材料的热变形温度失效原因进行探讨。通过红外光谱、裂解图谱、DSC曲线等分析方法,得到了材料的成分信息。同时检测了材料的热变形温度、拉伸强度、冲击强度等物理性能,在偏光显微镜下观察了材料的结晶形貌。研究表明,失效样品是PA66和PA6共混的玻纤增强材料,共混下PA66原有的结晶形貌遭到破坏,两者共混比例不合适,从而导致材料在使用过程过早出现失效情况。

纺丝级PA66再生切片生产工艺优化及测试分析

研究了纺丝级聚酰胺66(PA66)再生切片的生产技术,对PA66再生切片的熔点、熔程、结晶度、热稳定性能和分子结构等性能进行了分析评价,并验证了PA66再生切片的纺丝性能。结果表明,通过优化PA66废料再利用工艺技术,减少造粒过程中的黏度降及杂质含量,制备的PA66再生切片能够满足纺丝要求,拓展了再生切片的应用领域,实现了循环利用和绿色发展。

熔体直纺缝纫线用PA 66纤维生产工艺探讨

以质量分数为48.9%的尼龙66(PA 66)盐液为原料,采用连续聚合-熔体直纺工艺路线,在常规生产线上生产122 dtex/36 f缝纫线用PA 66纤维,重点讨论熔体黏度、缓冷器温度、侧吹风条件、上油率、拉伸倍数、热定形温度等对生产及产品质量的影响。结果表明:控制PA 66熔体相对黏度(83.0±2),缓冷器温度(285±2)℃,侧吹风速度0.2~0.3 m/s、温度22℃,纤维上油率(0.4±0.1)%,拉伸倍数(5.5±0.1),热定形温度(230±2)℃,生产过程稳定,可纺性好;在上述工艺条件下,生产的122 dtex/36 f缝纫线用PA 66纤维A级品率达88%以上,纤维断裂强度高达8.2 cN/dtex,干热收缩率低至3.9%,染色均匀度为3~4级,可满足缝纫线客户的用丝要求。

低挥发PA66复合材料的制备与应用研究

PA66材料具有良好的耐热性,在车灯耐热零件上广泛应用,但由于其易发生热氧分解,分解出的小分子物质易形成雾状沉积物,影响车灯的外观、性能及其使用寿命,因此研究低挥发PA66复合材料是亟待解决的问题。针对抗氧剂、分子筛、PA10T、加工工艺等因素对PA66复合材料热氧老化下的挥发性能影响进行探究,并分析了挥发物的主要成份,得出铜盐(质量分数0.5%)+PA10T(质量分数30%)+双真空方案的雾度较优,且验证满足要求。

PA66、PA610及PA46的可纺性研究

文章介绍了将PA66、PA610及PA46熔融挤出,采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、电子式强力仪等仪器对PA66、PA610及PA46的纺丝工艺进行研究的过程,主要分析了不同纺丝温度、冷却水温度、拉伸倍率、拉伸温度等条件对PA66、PA610及PA46单丝力学性能的影响。结果表明:当冷却水温度为10.0℃、拉伸倍率为6.5、热水拉伸温度为95.0℃,PA66和PA610热风拉伸温度为190.0℃、PA46热风拉伸温度为220.0℃,PA66和PA610定型温度为210.0℃、PA46定型温度为235.0℃时,制得的单丝力学性能最好。

关于《高分子物理》理论教学与生产实践相结合的思考——以“高强度尼龙66纤维生产”为例

尼龙66(PA66)纤维生产过程中涉及《高分子物理》课程中聚合物的分子量及其分布、凝聚态结构、分子热运动、黏弹性、流变性等章节内容,非常适合作为教学案例。本文探讨如何将高强度尼龙66纤维生产过程涉及的高分子物理知识点与课程教学相结合进行案例教学,重点分析生产过程中不同工艺参数对PA66纤维结构与性能的影响,并结合课程内容讨论如何通过优化生产工艺进一步提升PA66纤维的断裂强度。通过该案例的教学能够帮助学生理解和掌握《高分子物理》中的专业知识点,提高工程实践能力和创新能力。

溶剂热法制备尼龙66基碳点及其指纹识别、荧光防伪、光线阻挡应用

以尼龙66(PA66)和植酸(IP6)为前驱体、乙酸为溶剂,采用溶剂热法制备了PA66基碳点(66CDs)。利用TEM、FTIR、XPS、荧光光谱对其进行了表征,对其光学性能、离子稳定性和时间稳定性进行了测试,探究了其指纹识别、荧光防伪、光线阻挡的应用。结果表明,将1.6 g PA66、1.1 g IP6加入20 mL乙酸中,于260℃下反应36h,制备的66CDs具有最大荧光强度。66CDs为球形结构,平均粒径4.00nm,表面含有羧基、羟基、氨基等官能团;66CDs的荧光为非激发波长依赖型,最佳激发波长和发射波长分别为360和490 nm,荧光量子产率可达11.69%,其荧光强度不受常见金属阳离子影响,30 d内具有稳定性。由66CDs与水溶性淀粉制备的荧光粉末可用于指纹识别,不仅可将66CDs制成油墨用于荧光防伪,还可将其制成防蓝光膜,用于蓝光防护。

高黏尼龙66的合成工艺及性能研究

高黏尼龙66在力学性能、化学稳定性等方面均优于一般尼龙66,具有广阔的市场空间和发展前景。采用分段滴加的方法制备出了高纯度的尼龙66盐,探究了预缩聚温度、预缩聚时间、预缩聚压力、盐溶液pH以及催化剂用量对尼龙66聚合过程及相对黏度的影响,确定了生产高黏尼龙66的工艺条件为预聚温度210℃、预聚时间1h、预聚压力1.8MPa、尼龙盐液pH为7.7、催化剂用量0.1%。所合成的尼龙66的黏度可在2.8~4.7间调节,该高黏尼龙66综合性能优异,热稳定性好,耐磨损,能够满足高黏工程用尼龙66的使用要求。

不同金属盐体系对锦纶66纤维结构与性能的影响

选用氯化钙、氯化锂、氯化铜及氯化锌四种金属盐,分别以去离子水和无水乙醇为溶剂配置成溶液,对锦纶66纤维进行络合改性处理,采用FTIR、DSC、XRD、SEM、单纤维拉伸研究不同金属盐及其溶剂种类对锦纶66纤维结构性能的影响。结果表明,经四种金属盐处理后,氯化铜对锦纶66纤维的结构性能影响最大、对纤维的络合作用最强,氯化锌对锦纶66纤维的结构、性能影响最小,氯化钙和氯化锂的影响程度居中,具体表现为红外光谱图中N-H振动峰向低波数移动,熔融温度下降、结晶度减小、拉伸断裂强度降低。选择氯化钙为金属盐络合剂时,以乙醇作为溶剂时对锦纶66纤维的结构、性能的影响作用大于以水为溶剂时,说明乙醇有利于金属离子与纤维之间形成络合作用。

尼龙66工业长丝的纺丝工艺及关键影响因素探究

尼龙66工业丝作为一种重要工业纤维其性能在生产过程中受多种因素影响。首先概述了尼龙66纤维的特点及应用范围,然后介绍了尼龙66的分子结构特征、凝聚态结构特征与性能,接着详细阐述了尼龙66工业丝的生产工艺和生产装置,包括连续缩聚直接纺丝和间歇缩聚固相缩聚纺丝这两种工艺。重点探讨了影响尼龙66工业丝生产的关键因素及作用规律,包括尼龙66聚合物的分子量、切片含水量及可提取物含量、纺丝箱温度、纺丝组件滤材和滤网、侧吹风冷却工艺、给湿、上油工艺、纺丝速度、卷绕工艺、拉伸工艺、网络度、纺丝环境条件等,并给出了最佳的工艺参数范围。最后总结了尼龙66纤维在中国的发展前景和市场潜力。

560 dtex/72 f三叶形阻燃尼龙66 FDY生产工艺探讨

以相对黏度2.28的尼龙66切片为原料,共混添加氮系阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)质量分数50%的阻燃母粒,在切片纺生产线上通过熔融纺丝生产560 dtex/72 f三叶形阻燃尼龙66全拉伸丝(FDY),探讨了主要生产工艺条件。结果表明:较佳的生产工艺条件为添加阻燃母粒质量分数5%,采用18孔喷丝板、三叶形喷丝孔呈菱形排布,熔体管道温度270℃,纺丝箱体温度281℃,侧吹风速度0.5~0.6 m/s,第三热辊温度190℃,卷绕速度2600~2800 m/min;在较佳生产工艺条件下,生产过程稳定,产品优等品率为91%、满筒率为82%,纤维具有良好的力学性能及阻燃性能,其断裂强度4.4 cN/dtex、断裂伸长率40.7%、干热收缩率6.1%、条干不匀率1.2%、极限氧指数27.5%。