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尼龍66是什么材料_尼龍66是什么材料 尼龍66成分
尼龍66是什么材料,尼龍66成分,尼龍66為聚己二酸己二胺。
熱性質:
(1) 熔點(Tm)
熔點即結晶熔解時的溫度,對結晶性高分子尼龍-66,顯示清晰的熔點,根據(jù)采用的測試方法,熔點在259~267℃的范圍內(nèi)波動。通常采用差熱分析(DTA)法測出的尼龍-66的熔點為264℃。實際上,尼龍-66的熔點可以根據(jù)結晶的熔融熱(ΔH)和熔融熵(ΔS)計算出來:
尼龍-66的ΔH為4390.3J/mol,ΔS為8.37J/kmol,Tm的理論值為259.3℃[ ]。
如果將體積膨脹系數(shù)顯示極大值的溫度當作熔點,則尼龍-66的熔點溫度范圍為246~263℃。接近理論熔解溫度259℃。
(2) 玻璃化溫度(Tg)
高分子的比容和比熱容等溫度特性值在某一溫度可出現(xiàn)不規(guī)則的變化,這一溫度就是玻璃化轉變溫度,是分子鏈的鏈段克服分子間力開始運動的溫度。在這一溫度附近,模量、振動頻率、介電常數(shù)等也開始發(fā)生變化。
尼龍-66的玻璃化溫度,與測試方法、試樣中的水分含量、單體濃度、結晶度等因素有關。Wilhoit和Dole等從比熱容的溫度變化分析,認為尼龍-66的玻璃化溫度為47℃[ ],而Rybnikar則在低溫下測定了尼龍-66的比容,發(fā)現(xiàn)在尼龍-66在-65℃也有一個轉變溫度[ ]。
結晶和結晶度:
(1) 結晶構造
Bill認為,尼龍-66的晶形有α型和β型二種形態(tài),在常溫下為三斜晶形,在165℃以上為六方晶形[ ]。
Bunn等確定了尼龍-66α型的結晶構造[ ],如圖01-72所示,其晶胞的晶格常數(shù)列于表01-73。從圖01-72可見,尼龍-66分子中的亞甲基呈鋸齒狀平面排列,酰胺基取反式平面結構,分子鏈被筆直地拉長。相鄰的分子以氫鍵連成平面的片狀,其模型如圖01-68所示。
表01-68 尼龍-66 穩(wěn)定晶形的晶格常數(shù)
晶體 a b c(纖維軸) α β γ
α型結晶(三斜晶系) 4.9×10-4μm 5.4×10-4μm 17.2×10-4μm 48½° 77° 63½°
計算密度=1.24g/cm3
圖01-44 尼龍-66的α晶型結構[ ] 圖01-45尼龍-66分子中晶片排列模型[ ]
線條:鏈狀分子;○:氧原子
從圖01-45可以看出,尼龍-66的α晶型是一系列晶片沿鏈軸方向一個接一個的壘積,而β晶型則每隔一片相互上下偏移壘積。對未進行熱處理的普通成型品,構成結晶的氫鍵平面片的重疊方式,是這種α晶型和β晶型的任意混合。
?。?) 球晶
熔融狀態(tài)的尼龍-66緩慢冷卻時,在235~245℃急劇生成球晶。球晶不僅包含于結晶部分,也包含于非結晶部分,結晶度為20%~40%。
球晶有在徑向上優(yōu)先取向的正球晶及在切線方向上優(yōu)先取向的負球晶[ ]。尼龍-66球晶通常為正球晶,但在250~265℃下加熱熔融結晶時可以生成負球晶[ , ]。球晶生成速度和球晶大小,除顯著地受冷卻溫度的影響之外,還受到熔融溫度、分子量等因素的影響。
?。?) 結晶度
一般認為,普通結晶形高分子,具有結晶區(qū)域和非結晶區(qū)域,結晶區(qū)域的比例便稱為結晶度。在很大程度上,結晶度可以左右尼龍-66的物理、化學和機械性質。結晶度可以用X-射線、紅外吸收光譜、熔融熱、密度和體積膨脹率等求得,其中以密度法最為簡單方便。
分子量和分子量分布:
綜合考慮尼龍-66的可應用性和可加工性,通常將其分子量調(diào)整為15000~30000(聚合度約150~300),若分子量太大,成型加工性能變差。已經(jīng)開發(fā)了一系列方法測定聚酰胺的分子量,如粘度法(溶液粘度法和熔融粘度法)、末端基定量法(中和滴定法、比色法、電位滴定法、電導滴定法)、光散射法、滲透壓法、熔融電導法等,其中溶液粘度法在實驗室條件較為容易進行。
熱分解和水解反應
與其它聚酰胺相比,尼龍-66最容易熱降解和三維結構化。當尼龍-66發(fā)生熱分解時,首先表現(xiàn)為主鏈開裂引起分子量、熔體粘度降低;進一步降解時,由三維結構化引起熔體粘度上升而最終變成凝膠,成為不溶不熔物。其機理尚未完全闡明,但相信主要原因是尼龍-66本質造成的,與己二酸殘基容易形成環(huán)戊酮衍生物密切相關。
在惰性氣體氛圍中,尼龍-66可以在300℃保持短時間的穩(wěn)定性,但時間長后(如290℃5小時)就可看出明顯的分解,產(chǎn)生氨和二氧化碳等。在無氧的條件下,其分解產(chǎn)物為氰基(-CN)和乙烯基(-CH=CH2)。
在有氧和水等存在時,尼龍-66在200℃就顯示出明顯的分解傾向。在有氧存在時,加熱還會引起分子鏈之間的交聯(lián).
尼龍-66對室溫水和沸水是穩(wěn)定的,但在高溫尤其是在熔融狀態(tài)下則會發(fā)生水解。另外,尼龍-66在堿性水溶液中也很穩(wěn)定,即使在10%的NaOH溶液中于85℃處理16小時也觀察不到明顯的變化。但在酸性水溶液中容易發(fā)生水解。
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