透明尼龍性能與應(yīng)用

張萌萌

(黃淮學(xué)院,河南 駐馬店 463000)

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透明尼龍性能與應(yīng)用

張萌萌

(黃淮學(xué)院,河南 駐馬店 463000)

摘要：本文論述了透明尼龍的品種及工藝改性，詳細(xì)闡述了透明尼龍的主要性能和應(yīng)用領(lǐng)域。透明尼龍?jiān)诠鈱W(xué)、機(jī)械和汽車(chē)等領(lǐng)域有十分廣泛的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：透明尼龍；特性；廣泛用途；工藝改進(jìn)

序言

當(dāng)代高分子發(fā)展的一個(gè)重要方向是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的聚合物進(jìn)行物理與化學(xué)方面的改性，使其進(jìn)一步性能話(huà)、工程化和構(gòu)造話(huà)。尼龍作為當(dāng)今重要的工程塑料，人們通過(guò)不斷的物理化學(xué)性能改變使其更加完善，從而讓尼龍?jiān)诩ち业氖袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)先地位。普通尼龍是結(jié)晶性聚合物，產(chǎn)品呈乳白色。要獲得透明性，必須抑制結(jié)晶體的形成，使其生成非晶性聚合物，一般可采用在高分子主鏈上引入側(cè)鏈取代基的支化法來(lái)實(shí)現(xiàn)。而透明尼龍以其有較多的側(cè)鏈取代基的三甲基及二胺和對(duì)苯二甲苯酸為原料制取。透明尼龍應(yīng)用比較廣泛，而且實(shí)用性強(qiáng)。

1透明尼龍介紹

透明尼龍是一種無(wú)定型或微結(jié)晶的熱塑性尼龍，其透光率達(dá)到了90%，在耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂方面優(yōu)于聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，不僅可用于飲料和食品包裝，還可用作精密儀器、儀表、醫(yī)藥化工的包裝材料，生產(chǎn)防潮、消震的軟墊及發(fā)泡板材等。它屬于自熄性材料，氧指數(shù)為26.8，透明尼龍的吸水率為0.4l%，比尼龍6和尼龍66低，而且這種吸水性幾乎不影響它的機(jī)械性能和電性能。

2透明尼龍的特性

2.1耐磨性。透明尼龍具有較高的耐磨性耐刮擦型，因此經(jīng)常被用作物體的外殼。在100轉(zhuǎn)的測(cè)試條件下，TROGAMID?CX的摩擦系數(shù)為18mg，聚碳酸酯(PC)的摩擦系數(shù)為27mg,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的為66mg。由數(shù)據(jù)可以看出，透明尼龍比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的PC和PMMA低，更加耐磨。

2.2耐化學(xué)性。透明尼龍耐稀酸、堿、脂肪烴、芳香烴、醚類(lèi)、油和脂肪，在耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂方面優(yōu)于PC和PMMA。傳統(tǒng)的透明尼龍對(duì)醇類(lèi)的耐熱性較差，近年來(lái)研究者們針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了改良，退出了更加耐醇的新產(chǎn)品，都大幅度的提高了對(duì)醇的耐受性，滿(mǎn)足了更大的應(yīng)用需要。

2.3柔韌性。PC和PMMA的彎曲模量分別為2400MPa和3200MPa，彎曲量較大，屬于偏硬的材質(zhì)，而透明尼龍的柔韌性好、形狀記憶能力強(qiáng)，可生產(chǎn)更加易彎曲的產(chǎn)品并且取向可顯著增加透明度尼龍的壓痕硬度和能量吸收率。

2.4低密度。透明尼龍的密度為0.99～1.10g/cm3低于PC的1.20g/cm3和PMMA的1.19g/cm3。低密度表示更舒服的客戶(hù)體驗(yàn)，例如生產(chǎn)重量更輕的運(yùn)動(dòng)眼鏡和太陽(yáng)鏡。有些牌號(hào)的密度更低，小于1g/cm3，可在水面上漂浮。

3應(yīng)用領(lǐng)域

透明尼龍一般均制成粒料再加工成型。成型前需進(jìn)行干燥，以免成型時(shí)由于水分而影響制品的透明度。透明尼龍可采用注射、擠出和吹塑等方法成型。注射成型溫度250～320℃，注射壓力130MPa，模具溫度70～90℃。

3.1光學(xué)領(lǐng)域。透明尼龍作為一種理想的透明材料，可滿(mǎn)足當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)高級(jí)鏡框和鏡片材料的要求。眼鏡的發(fā)展史，在某種程度上，也就是新材料、新技術(shù)的發(fā)展史，正是由于新材料、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和改進(jìn)，才推動(dòng)了眼鏡制造工藝的不斷提高。

透明尼龍產(chǎn)品幾乎符合眼鏡行業(yè)及客戶(hù)對(duì)于太陽(yáng)眼鏡盒運(yùn)動(dòng)眼鏡的所有要求:質(zhì)輕、不易碎、耐刮擦、耐化學(xué)腐蝕及抗英力開(kāi)裂。TROGAMID?CX7323的密度僅為1.02，可制造最輕質(zhì)的眼鏡鏡片，且即使鏡片厚達(dá)4毫米，透明度仍超過(guò)85%。在一般的鏡片厚度(2毫米)下，CX7323在“日光”下，透光率達(dá)92%，近似PMMA亞克力材料。

TROGAMID?CX7323特種尼龍的另一優(yōu)點(diǎn)是用它制成的鏡片，尤其是太陽(yáng)鏡鏡片，可方便地禁涂工藝染色，這些染色劑的粘附性非常好，鏡片染色后可進(jìn)行機(jī)械加工而不會(huì)影響染色效果。漸進(jìn)色鏡片的加工過(guò)程中，CX7323易于機(jī)械加工、抗應(yīng)力開(kāi)裂的特性更顯得非常有價(jià)值。

3.2汽車(chē)領(lǐng)域。汽車(chē)內(nèi)飾、儀表板、控制臺(tái)必須在汽車(chē)的整個(gè)使用壽命中保持其外觀(guān)，觸摸這些表面會(huì)使其經(jīng)常暴露于汗水、油脂、化妝品中，甚至包括清潔劑，這會(huì)對(duì)這些表面造成破壞性影響。日夜溫度的頻繁大幅波動(dòng)也會(huì)對(duì)材料造成疲勞。以上這些因素會(huì)增加應(yīng)力開(kāi)裂和表面變濁的可能性，影響汽車(chē)制造公司的品牌形象。

3.3機(jī)械領(lǐng)域。高透明度、耐化學(xué)性等優(yōu)異特性，使透明尼龍廣泛應(yīng)用于機(jī)械領(lǐng)域，制備各種注塑部件，包括：水、燃料和壓縮空氣的過(guò)濾器、流量計(jì)、液位指示器、外殼、檢查視鏡、閥門(mén)零件、計(jì)量設(shè)備和導(dǎo)軌。

例如，Evonik的透明尼龍材料TROGAMID?CX和TROGAMID？T已成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的水壓縮空氣過(guò)濾器的制造，無(wú)論是在靜態(tài)應(yīng)力(短期測(cè)試內(nèi)部壓力阻力，或破裂壓力)方面還是在動(dòng)態(tài)負(fù)載能力(負(fù)載周期數(shù))方面，成型制件都達(dá)到了實(shí)際操作環(huán)境所要求承載能力的3倍。并且這些的成型制件也有著出色的透明度和極高的耐化學(xué)油脂性。

4透明尼龍改性工藝

加工溫度為300-315 ℃，成型加工時(shí)，需嚴(yán)格控制機(jī)筒溫度，熔體溫度太高會(huì)因降解而導(dǎo)致制品變色，溫度太低會(huì)因塑化不良而影響制品的透明度。模具溫度盡量取低些，模具溫度高會(huì)因結(jié)晶而使制品的透明度降低。

5結(jié)論

透明尼龍之所以被廣泛運(yùn)用于各干各領(lǐng)域，尤其是在運(yùn)動(dòng)眼鏡和太陽(yáng)鏡應(yīng)用上具有突出的成績(jī)，是因?yàn)橥该髂猃埖耐腹饴蔬_(dá)到了主流透明材料的水平，和其他一般塑料相比具有很多的優(yōu)勢(shì)。例如，密度小、耐化學(xué)性好、堅(jiān)韌好、能夠滿(mǎn)足更多的需求。

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中圖分類(lèi)號(hào):TQ342

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1671-1602(2016)08-0005-01