《ＭＣ尼龙制品及性能的影响因素探讨》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ＭＣ尼龙制品及性能的影响因素探讨（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、D一6玻璃铜学会第十三届全国玻璃锕复合材料学术年会论文集1999年MC尼龙制品及性能的影响因素探讨齐秋云王欣(国家建材局玻璃钢研究设计院北京102101) 摘耍：本文主奏对Mc尼龙力学性能曩产品性能的影响因素进行探讨。 关t词：Mc尼龙性能影响因素 l前言一j，Mc尼龙又称铸型尼龙，属阴离子璇聚合j反应速度极快，在数分钟内，体系粘度从几个厘 泊迅速上升到不能流动。MC尼龙是结晶的，吸水的热塑性高分子，它的力学性能及势品性能 与Mc尼龙的分子量、结晶度、球晶大小、环墟温湿度2模具温度、浇科温度和产I薅的热处理等。方面有很大关系，本文就一些影响因素进行探讨。一。 l +。 j： 2成型工艺的影响因
2、素 !。，。 yl】 21环境湿度 ，“。、在生产大型中空产品时，例如500L太型异型中空产品，当环境漫度大于40时，聚合速度 减慢，在合模缝处易产生缩吼萨晶上有潍多泛白的抵幕物，甚至泰聚合a原嗣是当环境湿度 大时，加料方式为非密闳式，这样活性料解踉真空后，与两缝空气接触，环境空气中舶水份进入 反应体系，使阴离子活性中心失活或部分失活导致产品质差或不聚合。 j 、22浇料温度 当浇料温度低时，由于聚合速度慢，水溶性低分子物质的含量高，声潞曲携差。对于50观 大型异型中空产晶，为了保证产品壁覃均匀，一般采用多次投料的方法鸯第舟次浇辩置度低 时，产品易产生缩孔。当多次浇抖时，建议第一次浇料强度适当
3、摄敲其后应运当障循k这掸珂 保证外表面囊合完全，内表面光滑。j因为成型时，模具预热温度比熔料高始时物料从横晶处 吸收热量，模具温度因供给的热量大于从加热炉中所吸收盼热量，：因而模具温虚下降。为了防止聚合体系温度下降，应适当提高第一次浇料温度；聚合一旦发生，因为是放热，熔傩温度升高 快，聚合体系潺度比楱具温度高，这时浇料温魔应适当降低，否则反应速度板佛，物料流动性差，易造成内表面不平整。o。T 。_#-+23摸具鼍度一+ 。一- ，模具温度过高，赠反应太激烈。对于静态浇铸来谚，铸件会产生晕晕臀，针孔等理象；对于双 向回转成型来说，易造成内表面不光滑等。模具温度过低，聚合不完全，铸件表雨有白斑、毛
4、 刺，甚至出现白色粉末状的低聚物和单体。 ，、所谓模具的温度，是指棋具的寒际温度，不能单看烘箱或加热炉的温度计所指示的温度。 因为预热模具时，虽然加热炉指示的温度已达到所需值，但由于模具热容量大，短时间内并不 能达到温度计所指示的温度，尚需保温平衡一段时间b模具保温时间的长短和模具的体积、壁 厚等有关。 ：17524浇料时间 浇料时应迅速完全，避免和空气接触时间过长，以及空气中水份的进入和模具温度下降。 25脱模温度 由于尼龙材料的热传导性较差，铸件冷却过程的控制极为重要。要使制品抗冲 击性能好， 建议用热脱模方式，这样结晶度低，产品为半透明，冲强值高。脱模温度影响产品的结晶度及 球晶大小。
5、26真空度 制备MC尼龙活性料时，必须保证脱水真空畅通，真空度不低于O09“3Mtb，否则回流不好， 水脱不干净，影响物料聚合特性。 t27后处理 MC尼龙属于结晶性高聚物，由于成型温度、冷却速度等不一致，得到的晶态各异。因此， 同样的配方，锈理力学性能会有很大的差异。对尼龙产品进行统一处理，以消除内应力，增加尺寸稳定性是十分重要的。，-1MC娓兜后处理有两种方法，油处理和承处理。j、， t油处理的温度一般为1605比较合适。所用的铀可以是柏一号机油、变压器油L矿物油、 石蜡、甘油、有机硅油等。在油介质中进行热处理可以提高机械强度徊B度和耐磨性，降骺摩擦 系数和吸水性。这是因为制件在1605c
6、油处理后，在缓慢冷却的过程中晶体发生董摊而趋|于规整化，因而结晶度有所提高。 在沸水中进行热处理，并不影响材料的晶体结梅状密，因而对结晶度和分子量没有影响， 水处理可t；c去纛f舅品中的残留单体和俺蘩钫，髂冲击铹性增加卦，其他材醴梆峻I生能并没有提 高；相反，曲于吸水量的增嘲面使材料的弹t蠛董朝机械性能有所下降0。 + I，【：13原材料的影响因素，。31单体纯度菠墩须F一 一。 在进行己内融碱橐合反应时，有时结果重复性穰蓉；甚至币能聚合。最主要的原因是原 料及反麈付产绚RIr量水份没有及时排除：微量水榜举锼使电内琳蹬钠盐恢复成已内酰胺与 N栅，并使苞衲醣胺水解。在徽量求份存在下，m也能使疑生
7、长中心的酰亚胺水解成羧酸 钠和氍胺；刚E月瞪承份的破坏作用是很舞烈赫0。 。 132档化精? 。 ”o o一”、。t催化剂用量的选辑要根据单体的纯度、设备的密封性、成型条件和黎合体要求的分子量大 小与性能来确定。一般催化剂N枷的用量为己内酰胺的o4一o51毵分子。低争已内酰胺的o4克分子时，聚合速度缓慢，成型不好，高于O56克分子时，聚合速度快；产品抗拉 强度高，但黍韧性差，爱瞻瑚E且在髓趱多前情况下，往往会捷尹品劈予老化变赞，在反应过“ b?7 o程中发生熟降讳：。 r 。0卜 33助催化剂“4Ii助催化嗣的用量童接彩晦聚合体的分子量。助催化荆用量增稍，分子量下降；用量减少， 分子童上升。t
8、；， “。， 。各种助催化剂对活化聚合反应的速度和活性大小各鼻，可以根据铸模成型土艺要求反应 速度的快慢来选择合适的助催化剂。176助催化剂可以在铸型尼龙的产品中引人各种官能团，以达到改性的目的。用不同官能团 的助催化剂，可以得到不同分子结构和不同分子量的聚合产物。用三官能团的JQ一1胶作助 催化剂时，比用双官能团的甲苯二异氰酸酯作助催化剂显示出有较好的冲击性能和低温性能。 34增塑剂 增塑剂的加入对高聚物起了稀释作用，因而强度降低，强度的降低值与则增塑剂的加入量 约成正比。由于增塑剂使链段运动能力增加，故随着增塑剂含量的增加，材料的冲击强度提 高。 六甲基磷酰三胺(简称六磷胺，Her)对MC
9、尼龙的增塑效果好，添加适量的唧T可有效的 改善其耐寒性，提高冲击强度及耐光、热等物理性能，它还是一种阻燃剂，能有效的降低燃烧速 度，当HPT用量为10时，结晶度下降至265；HPT含量大于10时，耐汽油性下降，柔韧性 下降，这是HFF被汽油抽提后所失而致，随着HPT含量增加，MC尼龙熔点下降。4力学性能影响因素41结量度 模量的大小，取决于结晶度，它直接影响半晶高聚物的刚度、强度与韧性。结晶度增加，对 提高拉伸强度、弯曲强度和弹性模量有好处。如果结晶度太高，贝4要导致冲击强度和断裂伸长 率的降低，韧性下降。 一“退火”(即在较高温度保持适当时间)可产生。弹性记忆”，以消除成型过程所冻结在制品
10、中螅内应力，可避聋产品翘曲、开裂；反之，淬火(从高温聚玲。可使高分矛的某种运动状态在 应力下冻结，例如结晶高囊物可用“淬火”获得非结晶结构。 。 ， 纯Mc尼龙的结晶度为50左右，随增塑剂增加，绩晶度下降。42分子量 。 。分子曩对拉伸强度和冲击强度的影响有一些差别。分子量低时，拉仲强度和冲击强度低， 随着分子量的增大，拉伸强度和冲击强度都会提高。但是当分子量超过一定的数值以后，拉伸 强度的变化就不大了，而冲击强度则继续增大。 4，3含水 MC尼龙制品含水量不同，材料性能将有很大区别，见表1。 表1。不同含量的lc尼龙材料性也对比含水量高，延伸率、冲击强度增大，拉伸强度：拉伸模量下降；含水量低
11、，延伸率、冲击强度一下降，拉伸强度、拉伸模量增大；177(1)相同Mc尼龙改性配方，不同模具温度测试数据如表2所示。 i百面葡丽1亟型：!：二二一，。兰兰一43563模具沮度较低440 46_4百43_5一264F_*2。，6 47笛 楱再量度较高7432 227 ，1_I 9 42 110 433 不断国。115“：删1l ：蛳912 拍3；VI*156。111=拼；皿=刀54839。、如 716 304 删=32；t=35h2TI；195；T2=凹屯 529 2坫l鹞8 2 266删=鲳；l=35h3嚣：=：眦：笠It=35h；贷贷 z2阿 w。4。一一 跖一，弗水灶理时间25h4TI；撇
12、；_12=；，jRH=；l=抽； 5962936 53188沸水处毫时间25h5TIt2；12=34； 部3241 148 43167热脱棋。178对表3测试数据分析如下： (1)4和5。样条浇铸工艺对照中可以看到，烘箱温度、模具加 热时间相同，环境温度、湿 度有所不同，4样条经水处理，模量、拉伸强度、断裂伸长率有所下降；低温冲强有所提高； (2)l。和3。相比，烘箱温度、模具加热时问。环境湿度、温度都相同，3。样条经水处理后， 拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率有所下将，缺口冲强增加，无口冲强降低； (3)l和2。相比， 烘箱温度、模具加热时间相同，环境的温湿度、脱模时间不同，导致力学 性能相差
13、比较大； (4)从上面的比较可以得出：水处理使材料的拉伸强度，弹性模量下将，低温冲强，断裂伸 长率有不同程度的影响；适当的模温(和反应速度，分子量大小有关)、脱模时问(和结晶度，球 晶大小有关)和环境温湿度对材料性能有很大的影响。 4结论MC尼龙制品及性能的影响因素很多，成型工艺影响力学性能，试制生产中应严格控制成 型工艺。 参考资辩1中置辩学院化学矸巍所蠹尼龙囊写小组*型尼龙北京事惮出簟杜，1973 2王有槐，王新华，朱培铸型尼龙妻甩技术北京：中国石油出版杜。1994TALK ABOUT D砸LI】日N伍FACTORS ON Mc NYLONQi QiuyunWang Xin(State Ad)llinisU血otl d Buildmg Material lndusW：FRP ReseaichI)esign Institute)Abstract：This paper飘m如l叮i鹚j妇fI社既-ce factors on MC
