SA型透明聚酰胺的成型加工、结构与性能

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tigerbi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自20世纪30年代由美国杜邦公司的W.H Carothers发明聚酰胺(尼龙,PA)以来,它由于具有机械强度高,冲击韧性好,耐热性、耐磨性和耐油性优异等特点,已广泛应用于机械、国防、化工、交通、水利等国民经济的各个领域,其生产能力和产量一直居于五大工程塑料的首位。但由于它还存在着透明性差、吸水性大、干态和低温下冲击强度低等缺陷而限制了它在某些方面的应用。为此,国内外广泛开展了聚酰胺改性方面的研究。更因为在某些对透明材料的物理机械性能要求很高的场合,一般的透明材料已经不能满足人们的要求,所以尤其是对透明聚酰胺的研究,更加引人关注。 透明聚酰胺具有优异的透明性、热稳定性、尺寸稳定性、电绝缘性和耐老化性能,强度高,无毒、无臭,成型收缩率低,线膨胀系数小,耐腐蚀,易与其它非结晶或半结晶聚酰胺形成合金等特点,可用于油箱、输油管、打火机油槽、流量计套、过滤器盖、滤杯、断路器和高压开关壳体、继电器、连接器等,特别在光学仪器、精密部件、计量仪表、食品包装和高档体育器材等方面有广泛的应用。 目前,国内对于透明聚酰胺的需求量日益增加,但是由于用于合成透明聚酰胺的带侧链基的二元胺和二元酸单体国内尚未工业化生产,所以至今没有研制成功透明聚酰胺,所需产品均要从国外进口,价格昂贵。为了满足国内对透明聚酰胺的需要,解决透明聚酰胺长期依赖进口的问题,透明聚酰胺的研究显得非常具有现实意义。 尽管许多发达国家已经掌握透明聚酰胺的合成技术,但是所用单体多限制于含有环结构或侧基的脂肪族二元胺与芳香族的二元酸,价格很高;而且有关透明聚酰胺结构性能表征以及成型加工工艺方面的研究报道很少。国内对于透明聚酰胺的研究,起步很晚,半芳香透明聚酰胺方面的研究工作至今未见报道。 郑州大学材料工程学院自1999年与平顶山华伦塑料有限公司合作,以国产廉价的直链型脂肪族二元胺和对苯二甲酸、间苯二甲酸等为单体,采用多元无规共缩聚合成工艺,制备出半芳香透明聚酰胺新材料(SA型透明聚酰胺,简称为SATPA)。SA型透明聚酞胺的成型加工、结构与性能摘要现已试生产,并应用于汽车零部件、高级打火机油槽和透明尼龙管材等方面。这种利用直链型脂肪族二元胺与混合的芳香族二元酸为单体制备的半芳香透明聚酞胺,国内外至今均未见报道。 为了确定SA型透明聚酞胺的最佳注射成型工艺条件,提高制品质量,扩大应用范围,并为其性能的进一步改善提供科学依据,我们对SA型透明聚酞胺结构、热性能、流变性能、光学性能和电性能等进行了表征,并重点研究了不同注射成型工艺条件对材料表观质量和力学性能的影响。这方面的表征和研究尚未见文献报道。通过研究,我们发现: (1)SA型透明聚酞胺是一种由直链型脂肪族二元胺与芳香族二元酸合成的主链上含有苯环的新型半芳香聚酞胺,具有非结晶结构,其透光率为90%左右,透明性优异,特性粘数〔。」为65ml/g,表面电阻率和体积电阻率分别为7.5 X 101,Q和3.0 x 1016Q·cm,具有优异的电绝缘性。 (2) SA型透明聚酞胺的维卡软化点为121℃左右,玻璃化转变温度为102℃左右,具有良好的耐热性能;其起始平衡热分解温度为427℃,热稳定性优异;热分解反应为一步反应,热分解机理初步推断为扩散控制机理。 (3) sA型透明聚酞胺的熔体流动速率为2.4留10min。sA型透明聚酞胺熔体的非牛顿指数n小于1,且n随剪切速率的增大而减小,熔体属假塑性流体。熔体表观粘度随着温度、剪切速率和剪切应力的升高而降低。并且,随着温度的升高,表观粘度对于剪切应力的敏感性减弱;随着剪切速率的增大,粘流活化能减小,表观粘度对于温度的敏感性减弱。其成型加工性能优异,适合于注射成型和挤出成型。 (4) SA型透明聚酞胺能够在较宽的成型工艺条件范围内注射成型,注射成型工艺条件直接影响着试样的表观质量与力学性能。首次研究了注射成型工艺与SA型透明聚酞胺表观质量和力学性能之间的关系,并确定了SA型透明聚酞胺的最佳注射成型工艺条件。 (5) SA型透明聚酞胺综合力学性能优良,其拉伸强度约为95MPa,断裂伸长率约为194%,弯曲强度约为78MPa,强度约为5.okj/mZ。与脂肪族聚酞胺弯曲弹性模量约为2.6GPa,悬臂梁缺口冲击PA61O、PA612等相比,%,弯曲弹性模量有明显提高,冲击强度的提高不明显;与拉伸强度提高了近50一些透明聚酞胺相比,SA型透明聚酞胺的成型加工、结构与性能摘要拉伸强度提高了30%左右,弯曲弹性模量也有所提高,但冲击强度稍低。 (6)SA型透明聚酸胺在23oC的水中浸泡24h后的吸水率为0.39%;高温调湿处理后,试样断裂伸长率和缺口冲击强度有所提高,而拉伸强度和弯曲弹性模量稍有降低;常温调湿处理后的试样,其拉伸强度、弯曲弹性模量以及缺口冲击强度都提高了,断裂伸长率稍有下降。实验结果表明,对于提高材料的力学性能,常温调湿处理比高温调湿处理的效果要好些。但从整体来看,调湿处理前后,力学性能的变化不明显,保持率较高,这一点明显优于脂肪族透明聚酞胺。
其他文献
本文研究了保鲜菌种对搅拌型酸奶的保鲜作用。保鲜菌种不参加酸奶的发酵过程,不影响酸奶的发酵时间及乳酸菌数量,并能显著抑制霉菌和酵母菌的滋生。在4℃冷藏的情况下,在酸奶中
文章给出了TMS320C6000 DSP通过EMIF接口与FPGA的片内接收模块进行数据通信的一个设计方案,DSP将处理完的数据通过EMIF接口传送到FPGA的片内接收模块双口RAM,双口RAM采用PING
目前我们国家高校学生管理中所面临的法律问题日益突出,高校学生管理的法律制度的现状和的问题值得我们研究。当前在新的教育的体制背景和特殊的教育环境中,高等学校中的法律
国家治理体系和治理能力是一个国家制度和制度执行能力的集中体现,它是由国家在经济、政治、文化、社会、生态、党建等各个领域的治理体制构成的一个整体结构。国家治理体系
农地的软法治理,与国家治理现代化过程中对基层协商民主的推进相契合,与社会转型时期的规范多元主义理论相一致,也符合法律与政策互动的基本理论,因而满足了国家治理现代化的
随着教育水平的不断提高,音乐教育越来越受到人们的重视。舞蹈钢琴伴奏作为舞蹈教学的辅助教学方法,由“绿叶衬红花”的陪衬角色,逐渐受到艺术界、教育界的重视。经过多年的
本文介绍了射频同轴连接器几种常见的失效模式,分析了失效产生的原因,并提出一些提高其可靠性的方法。
以金堤河濮阳站1956-2013年的实测径流序列为基础,综合运用年内不均匀系数、年内分配比例、变化幅度、集中度和集中期系列指标,分析了金堤河径流年内变化规律。结果表明:金堤
群体文化构建是一项既重要又复杂的系统工程。当前经济全球化和文化多元化的现实语境,对群体文化构建产生了重要而深远的影响。本文试图以高校教师党员这一群体为例,尝试厘清
HDMI1.3中实现了较高的分辨率和像素深度,集成电路制造商已经持续地缩小了它们的器件中的晶体管、互连和SiO2绝缘层的尺寸,这就导致高速器件的结构更小,因而在较低的能级也易