尼龙11纤维的制备及结构与性能
尼龙11改性研究进展
变 性 能 的研 究 、 出成 型 的 配 方 与 工 艺 , 及 相 关 产 品 的 应 挤 以
Merba e 等 研 究 发 现 , 丙 烯 腈 橡 胶 改 性 尼 龙 1 ha zd h 用 1
尼 龙 l 改 性 l 增韧 增 强 增 塑
望 了尼 龙 l l改 性 研 究 的 前 景 。
尼 龙 1 是 一 种 具 有 优 良 性 能 的 塑 料 , 聚 酰 胺 的 一 个 1 属
2 1 尼龙 1 . 1与聚烯烃 、 烯烃共 聚物 、 弹性 体等共混 尼龙 1 与聚烯烃 弹性 体共 混制 取合 金 , 1 主要 是为 提 高
维普资讯
周 秀苗 . : 龙 1 等 尼 1改 性 研 究 进 展
5
尼龙 1 1改 性 研 究 进 展 术
周 秀苗 胡 国胜 李 东红
( 北 工学 院 高 分 子研 究 所 , 原 华 太 005 ) 3 0 1
摘要
关键词
综述 尼龙 l l国 内外 研 究现 状 , 绍 尼 龙 l 介 l的增 韧 、 强 、 塑 , 及 特 殊 助 剂 对 尼 龙 l 增 增 以 l改性 的 作 用 , 展 并
LagZ i og等研究 了聚丙烯 ( P / i hz n n h P ) 尼龙 1 二 元共混 1 体系 。P P为非极性材料 , 与尼龙 1 直接 共混形 成不 相容 1 体系 , 其通过接枝 上 改性官 能 团后 , 但 便可 以与 极性 聚合 物 尼龙 1 1共混 。La gZ i og等用丙烯 酸接枝 P i hz n n h P作 为共混 成分 , 当两组分 含量相 同时 , 使得 官能 化共 混体 系在 两相 间 有优 良的分散形 态 及 良好 的粘 接。在研 究兼 容性 对 P / P 尼 龙 1 二元 共混体 系的动 态力学 性能 的 影响 时 , 1 发现 使用 改 性 P P和尼龙 1 1共混 , 对应共混物两 相问不同 的粘 接强度产
尼龙11的合成加工及应用
尼龙11的合成加工及应用尼龙11是一种合成聚合物,也称为聚合尼龙-11或PA11,其化学名为聚ε-己内酰胺。
它是由己内酰胺单体通过聚合反应合成的,其分子链中含有11个碳原子。
尼龙11具有许多优异的性能和广泛的应用领域。
尼龙11的合成加工过程通常包括两个主要步骤:聚合和加工形成。
聚合:尼龙11的聚合是通过将己内酰胺单体与催化剂加热反应来实现的。
通常使用的催化剂是酸或碱,如硫酸、盐酸或氢氧化钠等。
聚合反应一般在高温条件下进行,以加速反应速率。
加工形成:将聚合后的尼龙11料坯通过熔融挤出、注塑成型或压延等工艺加工成所需要的形状。
具体的加工方法取决于所需产品的形态和尺寸。
尼龙11具有良好的可塑性和熔融流动性,容易加工成各种尺寸和形状的产品。
尼龙11具有许多优异的性能,使其在各个领域得到广泛应用。
1. 优异的机械性能:尼龙11具有较高的强度、韧性和刚性,可以应用于需要耐冲击和抗拉伸的领域,如汽车零部件、运动器材等。
2. 耐热性和耐化学性:尼龙11具有较高的熔点和热稳定性,能够在高温和恶劣环境中保持其性能。
同时它也具有良好的耐化学性,可以耐受许多有机溶剂和化学品的侵蚀,因此可以应用于化学装备、电子元件等领域。
3. 高绝缘性能:尼龙11具有良好的绝缘性能,可用于制造电缆绝缘材料、电气设备等。
4. 良好的耐磨性和耐疲劳性能:尼龙11具有较高的抗磨损性能和抗疲劳性能,特别适合用于制造摩擦部件、轴承、齿轮等。
5. 生物相容性:尼龙11对人体无毒、无害,具有良好的生物相容性,可以用于医疗器械和人体植入材料。
尼龙11在许多领域都有广泛的应用。
1. 汽车工业:尼龙11可以制造汽车零部件,如喷油嘴、燃油输送管道、制动液管等。
因其良好的耐热性和耐化学性能,可以在高温和化学腐蚀环境中保持其性能。
2. 电子工业:尼龙11可用作电缆绝缘材料、电子元件的外壳材料等。
其优良的绝缘性能和耐高温性能使其在电子领域得到应用。
3. 化工行业:尼龙11可用于制造化学设备、管道、阀门等耐化学腐蚀的零部件。
聚酰胺合成工艺
概述1.1聚酰胺的定义聚酰胺(oolyamide,PA,)通常成为尼龙(Nylon)它是在聚合物大分子链中含有重复解构单元先按基团的聚合物总称,主要由二元酸与二元胺或氨基酸内酰胺经缩聚或自聚而得,是开发最早、使用量最大的热塑性工程材料。
它是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂,于1939年实现工业化。
20世纪50年代开始开发和生产注塑制品,以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。
聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基,用作塑料时称尼龙,用作合成纤维时我们称为锦纶,聚酰胺可由二元胺和二元酸制取,也可以用ω-氨基酸或环内酰胺来合成。
根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同,可制得多种不同的聚酰胺,目前聚酰胺品种多达几十种,其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的应用最广泛。
1.2聚酰胺(PA)的发展简史1.3聚酰胺6/66(PA6/66)、结构及性能结构PA6和PA66实质上是异构体,PA6和PA66化学结构式分别为:、两者具有相同的分子式(C6H11ON)n,他们之间的主要区别在于聚合物长链中氨基的空间位置和方向不同。
由下图可知,在PA66中,碳酰氨基团沿聚合物长链交错排列,其空间位置呈现“6—4—6—4”重复排列模式,这样每个官能团都恩那个在没有分子变形的情况下形成氢键,而在PA6中,所有氨基被5个亚甲基单元隔开,两个碳酰胺基团仅形成一个氢键。
正因为这种不同的分子结构导致了聚合物性能上的差异。
PA66的熔点比PA6高,而吸水性比PA6低,熔融温度和结晶行为也有所不同。
性能PA6树脂为半透明或步透明的乳白结晶形聚合物,具有优良的弹性、强度、耐磨、耐冲击、耐化学腐蚀、耐油性,熔点高、摩擦系数小、自润滑性好、延伸率高、易于加工且生产成本低。
PA66的性能及应用与PA6相仿,它比PA6熔点高、耐热优良,弹性模量较高,吸水率低于PA6。
表为PA6和PA66基本性能。
表为PA6和PA66性能特点。
2023年尼龙11(PA11)行业市场前景分析
2023年尼龙11(PA11)行业市场前景分析尼龙11(PA11)作为一种高性能的合成材料,在市场上具有广泛的应用前景。
它具有耐热性、耐化学腐蚀性、良好的耐磨性、优良的机械性能和阻燃性能等多种特性,因此被广泛应用于汽车、电气、航空、航天、医疗器械等多个领域。
一、芳纶纤维增强PA11的使用领域芳纶纤维增强PA11是一种具有高性能和低重量优势的材料。
它可以广泛应用于航空领域、防弹装备、体育器材、汽车和自行车零部件等领域。
其中,应用最广泛的领域是汽车行业。
PA11的良好耐磨性和化学稳定性赋予它极佳的耐用性,使它成为汽车制造业的理想选择。
与其他传统的金属材料相比,PA11具有更高的强度和更佳的耐腐蚀性能,因此它可以被广泛应用于汽车零部件的制造,例如发动机罩、风扇支架、齿轮和传动轴套等。
二、PA11在电气领域的应用PA11优异的绝缘性能和良好的电介质性能使它在电气领域有广泛应用。
在通信和电气产品中,PA11可以被用作连接器、插头、电缆套、保险丝盒等。
在现代电子设备中,PA11也可以作为光纤的保护层使用。
此外,PA11还可以在太阳能电池板的制造过程中被广泛应用,以提供结构支持、保护和功率转换器。
三、PA11在医疗器械上的应用PA11在医疗技术领域有广泛的应用,其中最重要的是医用高压注射器的制造。
它有极好的耐高温、耐腐蚀性和良好的磨损性能,使得在医用注射器制造中使用PA11不仅可以提高其使用寿命,同时也可提高使用体验,减少医疗事故风险。
此外,PA11还可以用于制造扩张球、导管、疏通器、输液器、阀门等医用器械,这些器械广泛应用于外科手术、气管插管、血管介入诊疗等领域。
总之,PA11作为一种具有广泛应用前景的合成材料,其应用范围日渐扩大,同时需求也在逐年增长。
在未来几年中,PA11行业将在汽车、电气、医疗器械等细分市场上持续稳定增长。
随着人们对高性能材料的需求越来越高,同时尼龙11技术的不断发展,PA11的前景将更加广阔。
PA11和PA12的区别、
一. PA11和PA12的区别,目前这两种材质是做尼龙管的主要用料.自20世纪80年代以来,尼龙11(PA11)气制动塑胶管以其质量轻、耐腐蚀、不易疲劳开裂、便于安装、密封性好等优点开始替代金属管在国内汽车制造厂得以大量应用。
PA11树脂来源单一、价格较高,为降低生产成本,国外许多汽车公司自20世纪80、90年代开展了PA11替代材料的研究,于是分子结构和基本性能与PA11非常接近的PA12成为关注的焦点。
尼龙瓦PA12可采用石油裂解产物进行合成,随着合成技术、改性技术及制管工艺的不断进步,PA12原来相比于PA11较弱的耐低温性能得到改善,由此大大加快了其在汽车上的应用步伐。
目前,PA12材料已用于世界许多著名品牌汽车产品的制动管路系统中。
1、原料的不同PA12是从丁二烯线性,半结晶-结晶热塑性材料。
它的特性和PA11相似,但晶体结构不同。
PA12是很好的电气绝缘体并且和其它聚酰胺一样不会因潮湿影响绝缘性能。
它有很好的抗冲击性机化学稳定性。
PA12有许多在塑化特性和增强特性方面的改良品种。
和PA6及PA66相比,这些材料有较低的熔点和密度,具有非常高的回潮率。
PA12对强氧化性酸无抵抗能力。
尼龙套PA12的粘性主要取决于湿度、温度和储藏时间。
它的流动性很好。
收缩率在0.5%到2%之间,这主要取决于材料品种、壁厚及其它工艺条件。
2、PA11和PA12的差异性分析(1).来源及供应商PA11是由蓖麻油提炼并经一系列反应而得到的高聚物,其价格和质量多少会受到农作物产量及收割季节的影响,而PA12来源于石油产品,更容易制备、提纯、聚合。
目前,全球仅法国ARKEMA一家公司生产PA11,而PA12全球共有4家供应商(法国ARKEMA、德国DEGUSSA、瑞士EMS、日本UBE)。
PA12不存在材料市场垄断背景,由此带来的材料技术、质量、价格的竞争有利于用户降低相关制品生产成本。
(2).基本性能PA11的分子结构式为:PA12的分子结构式为:这两种材料酰胺基中碳原子的数目分别为11和12。
尼龙(聚酰胺)家族的分类制备以及应用介绍大全
尼龙(聚酰胺)家族的分类制备以及应⽤介绍⼤全尼龙(聚酰胺)家族的分类制备以及应⽤介绍⼤全导读:尼龙家族的塑料,种类繁多,PA按主链组成分为脂肪族PA、芳⾹族PA、半芳⾹族PA、脂环族PA、含杂环的PA等;⽽最为常见的脂肪族PA,按照单体类型不同,脂肪族聚酰胺⼜分为p型和mp型,常见的p型如:PA6,常见的mp型如PA66.什么是聚酰胺:世界上第⼀种完全⼈造的纤维聚酰胺,⼜称尼龙(Nylon),是⼀种⼈造多聚物、纤维、塑料,发明于1935年,发明者为美国威尔明顿杜邦公司的华莱⼠·卡罗瑟斯,最早的尼龙制品是尼龙制的⽛刷的刷⼦,今天,尼龙纤维是多种⼈造纤维的原材料,硬的尼龙被⽤在建筑业中。
PA按主链组成分为脂肪族PA、芳⾹族PA、半芳⾹族PA、脂环族PA、含杂环的PA等(⼀)脂肪族聚酰胺分⼦链由亚甲基与酰胺组成。
按照单体类型不同,脂肪族聚酰胺⼜分为p型和mp型。
P型:尼龙3,4,6,7,8,9,11,12等mp型: 尼龙66、69、610、1010、1212等阅读原⽂链接:尼龙PA6与PA66的区别⼒学性能典型的强⽽韧聚合物,综合⼒性能优于⼀般的通⽤塑料。
测试环境和条件(温湿度,加载速率)对⼒学性能影响⼤(⽔分有增塑作⽤)。
具有良好的耐磨耗性,是优良的耐磨材料之⼀。
结晶度愈⾼,材料硬度愈⼤,耐磨性愈好。
热性能PA是半结晶聚合物,结晶度⼀般⼩于聚⼄烯、聚丙烯、聚四氟⼄烯等⾼结晶度聚合度。
具有良好的柔性,玻璃化温度在室温左右,氢键的形成,使其熔融温度⼀般⾼于聚烯烃,有明显的熔点。
电性能极性的酰胺基团,影响其电绝缘性。
室温⼲燥的条件下,电绝缘性较好,潮湿的时候,电绝缘性减⼩。
同时,温度升⾼,也会使电绝缘性降低光学性能⼤多数结晶脂肪族PA超过2.5mm厚⼏乎不透明,低于0.5mm时为半透明。
加⼊的添加剂(如炭⿊等)作为成核剂,增加PA的结晶度、球晶数量,从⽽降低光透射,在球晶边界的光散射是光透射减少和不透的原因。
尼龙1010的制备工艺
尼龙1010的制备工艺尼龙1010是一种具有优异性能的合成材料,其制备工艺在工业应用中具有重要意义。
本文将介绍尼龙1010的制备工艺,并对其工艺流程、原材料选择、反应条件等进行详细阐述。
尼龙1010的制备工艺主要包括原材料选择、聚合反应、纺丝、拉伸、固化等环节。
首先,选择适当的原材料非常重要。
尼龙1010的主要原料为己内酰胺和间苯二胺,通过精细的筛选和配比,确保原材料的纯度和质量。
制备尼龙1010的第一步是聚合反应。
将己内酰胺和间苯二胺溶解在适当的溶剂中,并加入催化剂,通过加热和搅拌使其发生聚合反应。
聚合反应过程中,需要控制反应温度、反应时间以及催化剂的用量,以确保反应的高效性和产物的纯度。
聚合反应完成后,得到的聚合物溶液需要进行纺丝。
纺丝是将聚合物溶液通过旋转的纺丝机构,使其形成纤维的过程。
纺丝过程中,需要控制纺丝机构的转速、温度和湿度等参数,以确保纺丝纤维的均匀性和质量。
纺丝完成后,纤维需要进行拉伸。
拉伸是通过拉伸机构将纺丝得到的纤维进行拉伸,使其变得更加坚固和耐用。
拉伸过程中,需要控制拉伸速度和温度,以确保纤维的力学性能达到要求。
拉伸后的纤维需要进行固化。
固化是通过加热和冷却过程,使纤维中的分子结构更加稳定和牢固。
固化过程中,需要控制加热温度和保持时间,以确保纤维的固化效果。
尼龙1010的制备工艺中,每个环节都需要严格控制,以确保最终产品的质量和性能。
同时,制备工艺的优化也是提高产品质量和生产效率的关键。
通过改变原材料的配比、调整反应条件和优化工艺参数等手段,可以进一步提高尼龙1010的性能和应用范围。
尼龙1010的制备工艺是一个复杂而关键的过程,需要精确控制每个环节的条件和参数。
只有在严格执行制备工艺的前提下,才能获得优质的尼龙1010产品。
随着科技的进步和工艺的不断改进,相信尼龙1010的制备工艺将进一步完善,为各行各业带来更多的应用和发展机遇。
MC尼龙物理特性及机加工性能
(4)轴套、轴瓦、轴承用MC尼龙代替铜及巴氏合金制成的各类大小轴套、轴瓦等,在工程机械中应用非常普遍。特点:
MCxx
MC尼龙又称浇铸尼龙,它是在常压下,将熔融的原料已内酰胺单体C6H11NO用碱性的物质作催化剂,与活化剂等助剂一起制成待聚单体,直接注入预热到一定温度的模具中,使物料在模具内很快地进行聚合反应,凝结成坚韧的固体胚件,再经过有关工艺处理,得到预定的制品。MC尼龙制品作为工程塑料之一,“以塑代钢、性能卓越”,用途极其广泛。
1.2%,这样使衬套压入轴套座后具有适当张力,以防松动。一般静配合在
0.10~
0.15mm,动配合在
0.5~
0.8mm和范围内。
(2)尼龙套和轴的配合尺寸也要加大,其间隙为轴径的
0.8~
1.0%,可使衬套压入轴套后,尼龙套收缩,仍能保证足够的间隙与轴配合,否则运转中发热产生抱轴现象。
(3)衬套与座装配时应采用压入法,切不可敲打硬砸。
编辑本段二、MCxx的应用性能
##
MC尼龙是一种新型的工程塑料,由于它的优秀综合性能,使它在工程塑料中的地位迅速上升,成为重要材料,使用量日益扩大。
MCxx的性质:
(1)高强度,能够长时间承受负荷;
(2)良好的回弹性,能够弯曲而不变形,同时能保持韧性,抵抗反复冲击;
(3)耐磨自润滑性,提供了优于青铜铸铁碳钢和酚醛层压板在无油(或脱油)润滑应用时的工作性能,降低消耗,节约能源;
尼龙11在回火和退火时的晶体转变
复合材料专业英语论文翻译系别:材料科学与工程系专业:复合材料加工与应用技术学号:Z09016204姓名:曹丹丹尼龙11在回火和退火时的晶体转变张庆新,莫志申,张红芳,刘思扬, 程S.Z.D.高分子物理和化学重点实验室声明长春应用化学研究所,中国科学院,长春130022 ,中华人民共国莫里斯莫顿高分子科学研究所, 阿克伦大学,阿克伦,美国44325-39092000年7月21日收到,2000年10月16日以修正后的形式收到,2000年12月29 日得到认可。
摘要对尼龙11的水晶转换后施以热处理和在不同的温度(Td)绘制,在不同的张拉比(n)被广角度的x光衍射研究。
这种α形式的尼龙11在高温下通过退火可以转化成δˊ形式。
结果表明,尼龙11的水晶的变化强烈依赖于热的历史和拉力条件。
这种δˊ形式的尼龙11在高温条件下可以逐渐转化成α形式的尼龙11,而在很低的温度拉力下α-form只有部分变成δˊ-form。
这应该是归咎于热趋向于产生δˊ-form 环境竞争的影响才发生。
热诱导是有利于生产α-form, 当拉引诱因则有利于产生δˊ-form。
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关键词:尼龙11;水晶过渡;WAXD1.简介尼龙11是一种高性能的半结晶聚合物。
近年来, 由于对尼龙11的压电性和铁磁性质好奇对其电性质进行了研究。
众所周知,尼龙11的压电性与它的水晶形式是有关系的。
为了找出它的压电性能和晶体结构之间的关系,尼龙11的多态性已经被几位研究人员所证明。
尼龙11被发现至少已经有五种晶体形式: 任意配对方式的α形式,单斜的β形式, 三个六角形或伪六边形的形式(γ,δ和δˊ形式)伴有不同的晶格。
尼龙11的等温下结晶从熔融物到溶解薄膜(在苯酚或甲酸的溶液),给极性的α形式影响两大强烈的x光反射和直径距离分别地在0.44-0.37之间。
斯利克特研究了尼龙11的晶体结构并报到了三斜晶胞的晶胞,旋转:a=.49nm ,b=0.54nm ,C=1.49nm,α=49O , b=77 O , r=63 O。
尼龙的主要成分
尼龙的主要成分尼龙是一种合成纤维,具有优异的物理性能和化学稳定性,广泛应用于各种领域。
尼龙的主要成分包括聚酰胺和其他添加剂。
本文将从聚酰胺的制备、结构、性质、应用等方面对尼龙的主要成分进行详细介绍。
一、聚酰胺的制备1.1 原料准备聚酰胺的原料主要包括二元胺和二元酸。
常用的二元胺有丙烯腈、苯胺、间苯二胺等;常用的二元酸有己内酰胺、庚内酰胺等。
1.2 反应条件聚酰胺通常采用缩合反应进行制备,反应条件包括温度、压力和催化剂等。
一般情况下,反应温度在200℃左右,反应压力为约5MPa左右。
1.3 反应机理聚酰胺的制备是通过二元胺与二元酸之间发生缩合反应形成长链分子。
在高温下,二元胺中的氢原子与二元酸中的羧基发生互相作用,形成酰胺键。
这种酰胺键的形成使得分子中的氢原子和羧基减少,从而形成长链聚酰胺分子。
二、聚酰胺的结构2.1 分子结构聚酰胺的分子结构是由重复单元组成的线性高分子。
其重复单元为-[-CO-NH-]-,其中-CO-代表二元酸中的羧基,-NH-代表二元胺中的氨基。
2.2 分子量聚酰胺的分子量通常在10万以上,具有较高的分子量。
这种高分子量使得尼龙具有很好的拉伸强度和耐磨性能。
三、聚酰胺的性质3.1 物理性质尼龙具有优异的物理性能,包括高拉伸强度、耐磨性、抗拉伸变形等。
同时还具有较好的柔软性、透明度和耐候性等特点。
3.2 化学稳定性尼龙具有较好的化学稳定性,在常温下不易受到化学腐蚀。
同时还具有一定程度上的抗紫外线和氧化剂等特点。
四、聚酰胺的应用4.1 纺织品尼龙纤维具有优异的耐磨性和强度,广泛应用于纺织品领域。
常见的应用包括制作袜子、运动服装、户外装备等。
4.2 工业材料尼龙具有较好的机械性能和化学稳定性,广泛应用于工业领域。
常见的应用包括制作轮胎、密封件、管道等。
4.3 医疗器械尼龙具有较好的生物相容性和化学稳定性,适合于医疗器械的制作。
常见的应用包括制作手术缝合线、人工血管等。
五、总结本文对尼龙的主要成分——聚酰胺进行了详细介绍。
pa11是什么材料
pa11是什么材料PA11是一种特殊的尼龙材料,它具有优异的性能和广泛的应用领域。
PA11是聚酰胺11的简称,也被称为尼龙11。
它是由11-氨基-辛酸与11-己内酰胺经过缩聚反应制得的聚合物,具有出色的耐热性、耐化学腐蚀性和机械性能。
PA11材料在工业、汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域都有着重要的应用,下面将详细介绍PA11材料的特性和应用。
首先,PA11材料具有优异的耐热性能。
它的熔点较高,能够在较高温度下保持良好的稳定性,不易软化变形。
这使得PA11材料在高温环境下依然能够保持良好的性能,适用于需要耐高温的工业领域。
其次,PA11材料具有良好的耐化学腐蚀性能。
它能够抵抗酸、碱、盐等化学物质的侵蚀,不易发生腐蚀和变质。
这使得PA11材料在化工领域有着广泛的应用,可以用于制造耐腐蚀的管道、阀门等设备。
此外,PA11材料还具有优异的机械性能。
它的强度和刚度较高,具有良好的抗拉伸、抗压缩和抗弯曲能力,能够承受较大的载荷。
这使得PA11材料在汽车、航空航天等领域有着广泛的应用,可以用于制造车身零部件、飞机构件等。
除此之外,PA11材料还具有良好的耐磨性和自润滑性。
它能够减少零部件之间的摩擦,延长使用寿命,降低能耗。
这使得PA11材料在机械制造领域有着重要的应用,可以用于制造轴承、齿轮等零部件。
总的来说,PA11材料是一种性能优异、应用广泛的工程塑料,具有耐热、耐化学腐蚀、机械性能优异等特点,适用于工业、汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域。
随着科技的不断进步,PA11材料的应用领域将会更加广泛,为各行业的发展提供更多可能性。
尼龙11的性能_合成及应用
综述专论化工科技,2003,11(6):54~58SCIENCE &TECHNOLO GY IN CHEMICAL INDUSTR Y收稿日期:2003206219;修回日期:2003210223作者简介:郝永莉(19782),女,河北邢台人,华北工学院硕士研究生,主要从事尼龙11合成研究。
3国家高技术新材料产业化示范工程项目(1707)。
尼龙11的性能、合成及应用3郝永莉,胡国胜(华北工学院高分子研究所,山西太原 030051)摘 要:尼龙11是一种综合性能良好的工程塑料,笔者综述了尼龙11的国内外研究概况,介绍了其物理、化学、力学等各方面的性能及其生产工艺,并概述了其在汽车、电子电气、军工等领域的应用,对其发展前景进行了展望。
关键词:尼龙11;性能;合成;应用中图分类号:TQ 323.6 文献标识码:A 文章编号:100820511(2003)0620054205 尼龙11化学名称为聚十一内酰胺,英文名称Poly Undecanoylamide (简写为PA11),化学结构式为H [N H (CH 2)10CO ]n OH 。
它是以蓖麻油为原料合成的长碳链柔软尼龙,与其它尼龙相比,具有密度小、强度高、尺寸稳定性好、化学性能稳定、电绝缘性能优良等优点。
尼龙11的生产技术一直被Atochem 公司垄断,导致其价格居高不下。
我国尼龙11一直依赖进口。
每年进口用于制造汽车输油管的尼龙11树脂就超过2000t [1]。
从目前我国的经济发展来看,对高性能材料、高附加值产品的需求越来越大。
尼龙11的发展速度和规模是远远不够的,所以大力开展尼龙11的研究,尽快摆脱尼龙11对进口的依赖是一项紧迫任务。
1 国内外研究及生产概况尼龙11于1944年由法国Socicte Organico公司开发成功,1955年由法国Atochem 公司首先实现工业化生产[2]。
最初的用途是制作合成纤维,20世纪70年代以后用于制造工程塑料产品。
尼龙11,12科普知识
聚酰胺纤维俗称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide(简称PA),是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。
包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。
其中,脂肪族PA品种多,产量大,应用广泛,其命名由合成单体具体的碳原子数而定。
是美国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组发明的。
尼龙,是聚酰胺纤维(锦纶)是一种说法. 可制成长纤或短纤。
尼龙后来在英语中成了“从煤、空气、水或其他物质合成的,具有耐磨性和柔韧性、类似蛋白质化学结构的所有聚酰胺的总称”。
尼龙12聚十二酰胺(尼龙12)分子式:[NH-(CH2)11-CO]nCAS号:性质:学名聚酰胺12(polyamide l2),商品名尼龙12(nylon 12)。
相对密度1.01~1.02,熔点178℃,拉伸强度50~64MPa,弯曲强度74MPa,悬臂梁(缺口)冲击强度4~6kJ/m,体积电阻率1014Ω·cm,介电强度17kV/mm,热变形温度(1.82MPa)54.5℃。
耐磨性、自润滑性、柔韧性优良,吸湿性小,与金属黏合力强。
由ω-十二内酰胺开环聚合或由12-氨基十二酸缩聚制得。
可用挤塑、注塑、浸渍、静电涂敷、火焰喷涂、旋转成型等方法成型。
可增强、填充改性。
主要用于耐油软管、单丝、金属黏合剂、热敏线、精密机械零部件、电气仪表零部件、耐磨制件,亦可制宇航军工零部件。
尼龙11分子式:聚十一酰胺树脂CAS号:性质:学名聚酰胺11(polyamide11)或聚ω-氨基十一酸。
商品名尼龙11(nylon 11)。
白色半透明热塑性树脂。
相对密度1.04~1.05,熔点187℃,拉伸强度50~59MPa,冲击强度(缺口)3.8kJ/m2,体积电阻率1013Ω·cm,介电强度16.7kV/mm,热变形温度(1.82MPa)54℃,自熄。
有尼龙类树脂的通性,特点是相对密度小,吸水性低,柔软,耐低温性优良。
由ω-氨基十一酸在热压釜中缩聚而成。
尼龙纤纺纱工艺流程
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3种生物基尼龙纤维的制备及结构与性能
3种生物基尼龙纤维的制备及结构与性能伦瑞欣;李发学;王学利;俞建勇;刘修才;李乃强【摘要】分别选取PA510、PA512、PA612生物基树脂作为加工对象,通过熔融纺丝方法制备出相应的生物基尼龙纤维.利用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA),以及力学性能和回潮率测试对纤维的结构与性能进行了系统研究.研究结果表明,3种纤维均为三斜晶系,熔点均高于200℃,热分解温度均超过400℃,纤维断裂强度随牵伸倍数的增大而增加,而初始模量变化不大.此外,纤维的回潮率随碳链长度的增加而降低.【期刊名称】《东华大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(042)005【总页数】5页(P669-673)【关键词】尼龙纤维;晶体结构;热学性能;拉伸性能;回潮率【作者】伦瑞欣;李发学;王学利;俞建勇;刘修才;李乃强【作者单位】东华大学纺织学院,上海201620;东华大学纺织学院,上海201620;东华大学研究院,上海201620;东华大学研究院,上海201620;上海凯赛生物技术研发中心有限公司,上海201203;上海凯赛生物技术研发中心有限公司,上海201203【正文语种】中文【中图分类】TQ342长碳链尼龙在学术上并没有一个严格的定义,通常将碳链中亚甲基长度在10个以上的尼龙称为长碳链尼龙[1].此类尼龙除具有一般聚酰胺(PA)的性能(如良好的力学性能、耐磨性、润滑性、耐溶剂性和成型加工等)外,还具有密度相对较小、吸水率低、尺寸稳定性好、耐腐蚀、质地坚韧,抗疲劳和耐低温性突出等独特优点,因而一直受到广泛关注[2-3].国内外对长碳链尼龙的研究主要集中在合成表征、树脂结晶动力学及晶型转变等方面[4-5],对纤维的研究较少,尤其是PA510和PA512纤维的研究尚未见报道.目前市场上的尼龙几乎全部由石油化学法生产,由于不可再生的化石原料日渐枯竭,且成本较高,这种方法对环境造成严重的污染. 生物衍生化学品作为环境友好型材料有巨大的潜能去替代日渐耗尽的化石原料,因此用生物法替代石油法显得至关重要. 本文选用环境友好型材料生物基二元胺和生物基二元酸缩聚而成的PA510、PA512、PA612切片,通过两步熔融纺丝法分别制备出相应的生物基尼龙纤维,并对纤维的结构与性能进行研究.1.1 原材料PA510、PA512、PA612切片(上海凯赛生物技术研发中心有限公司),特性黏度分别为0.51、0.67、0.53 dL/g.1.2 生物基尼龙纤维的制备采用两步熔融纺丝法对尼龙切片进行纺丝.所用设备: 宁波贝斯特流体公司J2K-350GPW型冷冻式干燥机;德国Barmag公司GE8-30D型螺杆挤压机;日本ABE公司ABE 25型熔融纺丝机,36孔喷丝板,孔径为0.3 mm;日本TMT公司卷绕机.纺丝工艺参数如表1所示.将纺制的初生纤维进行牵伸定型,牵伸时热盘温度为60 ℃,热板温度为120 ℃,牵伸速度为200 m/min,牵伸倍数分别设置为3.0,3.3和3.5倍.1.3 生物基尼龙纤维性能测试(1) X射线衍射(XRD)测试.采用日本Rigaku D/Max-2550PC型X射线衍射仪,扫描角度为3°~50°,扫描速度为8°/min,铜靶(Cu,40 kV,200 mA),光波波长为0.154 nm.(2) 差示扫描量热(DSC)测试.采用美国Perkin-Elmer公司的DSC 4000型差示扫描量热仪,测试过程中采用氮气保护,氮气气流的流速为20 mL/min,采用密封的空坩埚作为参考物,称取约5 mg的纤维粉末置于铝坩埚中且密封.将样品自室温升至250 ℃,放置5 min,降至室温.升温速率为10 ℃/min,降温速率为20 ℃/min,记录这两个过程的DSC曲线.(3) 热重分析(TGA)测试.采用德国耐驰公司209F1型热重分析仪.称取约5 mg样品放入热重分析铂坩埚内.以10 ℃/min的升温速率将样品从室温升至600 ℃,整个测试过程采用氮气保护.(4) 拉伸回复性能测试.采用YG 061型纱线强伸度仪,根据GB/T 14344—2003试验方法设定测试参数.拉伸隔距为500 mm,预加张力为0.1 cN/dtex,拉伸速度为500 mm/min.拉伸至设定伸长率(ε=10%,15%,20%),仪器停止拉伸并松弛60 s,然后回复,测试次数为10次.试验在标准大气压条件下进行.(5) 回潮率测试.将长丝在恒温、恒湿室环境中平衡48 h.利用YG 777型全自动快速恒温烘箱对样品称重,每10 min称重一次,直至样品烘至恒重.2.1 XRD分析选取了牵伸倍数为3.0时制备的3种生物基尼龙纤维进行了X射线衍射分析,试验结果如图1所示.由图1可以看出,3种纤维均出现一个较宽的衍射峰,对应2θ为21°,说明这3种尼龙纤维具有相同的晶型.文献[6]研究表明,PA612在100 ℃以上等温结晶时为α晶型,且该晶型是PA612的一种稳定晶型,属于三斜晶系.由此可推测,PA510、PA512也是α晶型.这也表明,对3种生物基尼龙纤维而言,尽管碳链长度不同,但对纤维的晶型影响较小,这可能是它们碳链长度相差不大的缘故.2.2 热性能分析图2为3种纤维的DSC升温和降温曲线.由图2(a)可以看出,3种纤维均出现明显的熔融峰,其中PA512纤维出现两个DSC熔融峰,峰值对应温度分别为203和209 ℃,其中前者为主熔融峰.一般认为主熔融峰是由规整度较高的晶体和由低温下形成的不完善晶体熔融再结晶而形成的晶体熔融峰[6],209 ℃对应的熔融峰则可能是结晶过程中更完善的晶体熔融再结晶,再经熔融而形成.由图2(b)可见,PA512、PA612纤维在冷却过程中均出现尖锐的结晶峰,而PA510纤维则呈现较宽的结晶峰,表明其结晶过程时间较长.这可能是由于冷却速度较快,PA510的分子链段来不及结晶,从而导致结晶峰较宽.这也表明3种尼龙纤维大分子的结晶速度存在差别.XRD分析表明,3种尼龙均为α晶型,属于三斜晶系,因此,可用PA612纤维的完全结晶热焓225 J/g[7]作为PA510和PA512纤维的完全结晶热焓.3种纤维的DSC测试数据如表2所示.由表2可知,PA510与PA612纤维的熔点较为接近,约为210 ℃,显著高于PA512纤维的203 ℃.而PA512和PA510纤维的结晶度较为接近,但都显著低于PA612纤维的34.1%.为进一步分析生物基尼龙纤维的热稳定性,对3种纤维进行了TGA 测试,测试结果如图3所示,对应参数列于表2中.TGA曲线反映了试样的质量保持率随温度升高而变化的曲线.从图3可以看出,3种尼龙纤维的热分解曲线非常相似,对应热分解温度(td)和热分解速度最快时对应温度(tdmax,对应DTG曲线峰值温度)几乎一致,这说明碳链长度对尼龙的热稳定性几乎没有影响.3种纤维在358 ℃下有少量质量损失,损失率均小于3%,主要是由于纤维内部存在的少量水分及低分子物质受热,或是少量大分子链上的单体受热发生分解[8-9].在358~470 ℃快速失重,失重率接近100%,终止温度为600 ℃.较高的热分解温度有利于纤维的加工成形及扩大其产品的使用范围,为拓宽纤维的应用范围提供有利条件.2.3 拉伸性能分析为研究牵伸倍数对尼龙纤维断裂强度和断裂伸长率的影响,对3种纤维的拉伸性能进行了测试,结果如表3所示.由表3可知,同一种纤维随牵伸倍数的增大,纤维的线密度减小,断裂强度逐渐增加,而断裂伸长率总体呈下降趋势.在相同牵伸倍数下,PA612纤维具有较高的断裂强度,PA510纤维的断裂强度最低.此外还可看出,3种纤维的初始模量较为接近,表明尼龙分子结构中亚甲基含量对纤维模量影响不大.影响纤维力学性能因素较多,在本试验中,尽管纤维成形工艺参数基本一致,但尼龙树脂的相对分子质量及其亚甲基含量都对纤维力学性能产生影响.图4为定伸长下1次拉伸所得3种尼龙纤维的拉伸回复曲线.由图4可知,在定伸长10%时,3种纤维的拉伸回复曲线几乎均回到起始位置,表明3种纤维在此伸长下具有较好的回复性.不同纤维在不同定伸长值的弹性回复率测试结果如表4所示.由表4可知,滞后现象存在于所有的定伸长拉伸条件下,且随着定伸长值的增大,3种尼龙纤维的弹性回复率逐渐下降.这是由于塑性应变的存在使得所有的样品都不能回复到原来的位置.2.4 亲水性分析通过测试纤维的回潮率可以表征其亲水性能,PA510、PA512、PA612纤维的回潮率分别为2.1%,2.0%和1.6%,这说明纤维的回潮率随碳链中亚甲基含量的增加而降低.这是由于一方面,3种纤维分子链中亚甲基含量依次增多;另一方面,PA612纤维的结晶度较高,无定形区含量相对较低,水分子不易进入大分子内部.此外,3种纤维的回潮率均显著低于普通尼龙6纤维(4.5%),这表明3种尼龙纤维的亲水性较普通尼龙6纤维差,但仍显著高于普通涤纶纤维(0.4%).较高的回潮率有利于提高织物的穿着舒适性.本文采用熔融纺丝工艺制备了3种生物基尼龙纤维,并对纤维的结构与性能进行了系统研究.研究结果表明,牵伸倍数为3.0时,PA510、PA512、PA612纤维均属于三斜晶系,PA510纤维与 PA612纤维的熔点较为接近,显著高于PA512纤维的熔点.3种纤维的热分解温度接近,均在400 ℃以上,热稳定性较好.纤维的断裂强度随牵伸倍数的增大而逐渐增加,断裂伸长率总体呈下降趋势.3种纤维的初始模量较为接近,均为35~42 cN/dtex.3种纤维的回潮率低于普通尼龙6纤维的回潮率.【相关文献】[1] 徐忠波,董侠,房永民,等.长碳链尼龙的研究开发进展与应用[C]//2011年全国高分子学术论文报告会. 大连,2011.[2] 涂开熙,于福德.新型长碳链尼龙工程塑料[J].现代塑料加工应用,2001,13(5): 7-10.[3] 李馥梅.长碳链尼龙的研究开发与应用[J].化工新型材料,2006,34(12): 6-9.[4] TOSHIHO Y,TSUTOMU A,MASAAKI M,et al. Structure and mechanical properties of nylon 6.12 prepared by temperature slope crystallization Ⅰ: Crystallization of oriented spherulitic textures[J]. Journal of Macromolecular Science Part B,1997,36(6): 789-798.[5] TSUTOMU A,FRANCISCO J,BALTA C,et al. Structure and mechanical properties of nylon6.12 prepared by temperature slope crystallization II: Rolling deformation and microhardness of the oriented negative spherulite[J]. Journal of Macromolecular Science Part B,1997,36(6): 799-812.[6] 王玉东,付鹏,李晓光,等. 尼龙612的结晶及熔融行为[J]. 高分子材料科学与工程,2009,25(8): 84-86.[7] RUSU G,RUSU E. Evaluation of thermal and dielectric behavior of some anionic nylon 612 copolymers[J]. Materials and Design,2010,31: 4601-4610.[8] 田共有,苗蓉丽,肖亚洲. 热分析技术在区分常用尼龙材料中的应用[J]. 理化检验(物理分册),2009,45(1): 29-30.[9] 尚娜,王学利,俞建勇. 聚己内酰胺切片的热学及流变性能研究[J].合成纤维,2014,43(6): 1-5.。
溶剂法制备尼龙11粉末工艺研究
第24卷第2期2006年6月胶体与聚合物Ch inese Jou rnal of Co llo id&po lym erV o l.24 N o.2Jun.2006溶剂法制备尼龙11粉末工艺研究蒋 涛 危 伟(湖北大学化学与材料科学学院 武汉 430062)摘 要 用溶剂法制备了尼龙11粉末,并讨论了溶剂配比、工艺温度、恒温时间等因素对其粒径的影响。
试验表明最佳工艺为尼龙树脂∶溶剂=1∶6、140℃恒温反应2h,产品200目(75Λm)通过率可达到90%以上,基本保持了尼龙11树脂原有的物理性能。
关键词 尼龙11;粉末涂料;溶剂法Ξ 粉末尼龙除具有耐冲击、耐磨、自润滑、电绝缘、耐化学药品性能好等尼龙树脂的共性外,作为涂料使用具有加工性好、涂装后可进行机械加工、吸水性低、尺寸稳定性高及优良的熔融流动性。
尼龙11具有优异的耐磨性、耐介质性、抗冲击性和柔韧性等力学性能,良好的电绝缘性,较宽的工作温度范围及优良的热绝缘性,已成为世界上最广泛用作涂料的聚酰胺[1]。
尼龙11粉末多采用溶剂沉析法制造,所用试剂多为低沸点、且与水互溶的有机溶剂。
本文合成了高目数尼龙11粉末,研究了影响其粒经的主要因数。
1 实验部分1.1 原材料尼龙11树脂,M I=43g 10m in,法国A TO 公司生产;乙醇,99.8%,市售。
1.2 尼龙11粉末的制备将尼龙11和一定比例的乙醇加到高压釜内,密封加热到一定温度和压力,待恒温恒压一定时间,得尼龙树脂乙醇饱和溶液,冷却到50~60℃,使尼龙粉末沉淀析出。
经放料、分离、清洗、烘干、研磨、筛分即得到成品尼龙11粉末。
1.3 性能测试将制备好的尼龙11粉末挤出造粒后制备成标准样条进行性能检测。
1.3.1 冲击强度 53mm×6mm×4mm、缺口深3mm的样条,在25℃室温下用承德市材料试验机厂生产的XCJ-50冲击试验机测定冲击强度。
1.3.2 拉伸强度 制备哑铃形拉伸样条,试样中部有效拉伸部分宽4mm,厚1mm,在27℃室温下用U3B1-500KB型电子拉力机进行测试,拉伸速率为50mm m in。
尼龙的型号
尼龙有下列几种型号PA6/66/11/12/1010/610/612/6T/6I/9T/MXD6/PARA/PI/PAI\TR90玻纤和矿物质本身吸水率就不小,我想“专业碳纤维”朋友可提供点碳纤维填充的PA66,只是价格不低!PA66本身通过改性来降低吸水率的效果不会太好,如果成本能承受得起的话建议选用酰胺键密度较少的长碳链尼龙(如PA1010、PA11、PA12、PA1212等),PA6、PA66的吸水率之所以很高是因为导致吸水的因素——酰胺键含量较多,PA1010的价位在5~6万/吨(如无锡兴达、天津中合),PA1212的价位在7~8万/吨(淄博广通);PA11(如法国ARKEMA)价位在12万左右/吨,PA12(如法国ARKEMA、德国赢创)价位在11万左右/吨。
它们的吸水率都要远低于PA66。
PA11就是一种尼龙型号啊尼龙(PA)11具有吸水率低、耐油性好、耐低温、易加工等优点,主要应用在以下领域:① PA11具有质量轻、耐腐蚀、不易疲劳开裂、密封性好、阻力小等特点,用来制作汽车输油管、刹车管。
② PA11是军事装备的理想新材料,用它制作的军事器材能耐潮湿、干旱、严寒(-40℃以下)、酷暑(达70℃)、尘土、海水或含盐分的空气,可经受各种碰撞考验,用作枪托、握把、扳机护圈、降落伞盖等。
③ PA11耐电弧性及电解腐蚀性好,用作电线电缆防护套可提高电缆的可靠性并延长使用寿命;用作海底光缆、电缆的保护材料时,可减少信号在传输过程中的损失。
④ 用PA11制作的煤气管道埋设时,因质轻不需起吊装置,接头用胶粘剂直接粘接即可,运输、操作十分方便。
⑤ PA11粉末有较好的熔融性、附着性和涂膜的均一性,在欧、美、日等国家和地区已广泛用于服装业。
⑥ PA11成膜性好,用作肠衣具有无毒、强度高、耐磨、透气率低等优点。
PA11具有无可比拟的优点,但是由于其成本较高(目前PA11的市场售价大约10万元/t),极大地限制了应用范围。
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尼龙11纤维的制备及结构与性能
刘营营;姚奕强;周星星;董文昊;李大伟;李昊轩;邓炳耀;刘庆生
【期刊名称】《工程塑料应用》
【年(卷),期】2022(50)9
【摘要】以尼龙11(PA11)为原料,经熔融纺丝、牵伸工艺制备PA11纤维,研究了热处理温度、牵伸温度和牵伸倍数对PA11纤维的结晶和熔融行为、晶体结构和力学性能的影响。
测试结果表明,随着热处理温度和牵伸温度的增加,制备的PA11纤维的结构发生变化,样品内部的γ晶型逐渐转变为α晶型,且α晶型和α'晶型之间互相转变,结晶度总体呈现先增大后减小的趋势,在牵伸温度为140℃、牵伸倍数为4倍时制备的PA11纤维的结晶度达到最大值,为37.7%,在牵伸温度为60℃、牵伸倍数为4倍时制备的PA11纤维的断裂强度达到最大值,为470 MPa。
在牵伸温度为60℃、不同的牵伸倍数下制备的PA11纤维结构也发生变化,结晶度随着牵伸倍数的增加逐渐增大,在牵伸倍数为5倍时制备的PA11纤维的结晶度达到最大值,为30.1%,但纤维的断裂伸长率、断裂功和断裂比功随着牵伸倍数的增加逐渐下降。
【总页数】7页(P20-26)
【作者】刘营营;姚奕强;周星星;董文昊;李大伟;李昊轩;邓炳耀;刘庆生
【作者单位】江南大学生态纺织教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TS154.5
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