尼龍11的發(fā)展與展望(完整版)
【正文】 很多工作，但深入地和系統(tǒng)地對(duì)尼龍11及其合金的亞微相態(tài)和性能關(guān)系的研究幾乎是空白?！ ≡鏊苣猃?1制品 尼龍11加入增塑劑，提高低溫耐沖擊性。它既可保護(hù)鋼材的結(jié)構(gòu)性能又保持了耐環(huán)境的性能。而其活化能卻隨著剪切速率的增加而降低?！ o(wú)機(jī)鹽對(duì)尼龍的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)及熔融行為有一定影響［19，20］。Lord［17］在解釋這種現(xiàn)象時(shí)認(rèn)為，尼龍11中的NH基團(tuán)可以完全形成氫鍵，故結(jié)晶速度較快，在冷卻前已全部結(jié)晶，而尼龍6由于NH形成的氫鍵不完全，仍有未形成氫鍵的NH存在，結(jié)晶速度不如尼龍11快，在淬火過(guò)程中，來(lái)不及結(jié)晶則在加熱時(shí)出現(xiàn)冷結(jié)晶過(guò)程。此外，壓力對(duì)尼龍11的熔融過(guò)程也有影響。δ晶型的鏈間距大于α晶型，但層狀的氫鍵結(jié)構(gòu)保持下來(lái)，所以當(dāng)溫度低于95℃時(shí)，可以很快回復(fù)到α晶型。雖然尼龍11的晶型一般為α型，但在高壓下從熔融熱的增大和斷面的電子顯微鏡觀察，可以證明也有伸直鏈晶的存在。而加入一些增塑劑可有效地切斷尼龍11分子間氫鍵，降低其模量，提高柔軟性，但并不影響其他性能。在各步反應(yīng)過(guò)程中工藝是很復(fù)雜的，某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都將導(dǎo)致得率大大降低。其脆化溫度是70℃，具有良好的耐低溫沖擊性能。由于受到原料、專利和市場(chǎng)價(jià)格的限制，長(zhǎng)期以來(lái)尼龍11在聚酰胺的消費(fèi)中占的比例有限，世界上只有法國(guó)阿托化學(xué)公司(ATO CHEM)生產(chǎn)。1 尼龍11原料的來(lái)源與合成 尼龍11的單體是氨基十一酸，主要是由蓖麻油裂解而得的十一烯酸得到，經(jīng)縮聚合成尼龍11，其主要合成路線如下： 在尼龍11的合成過(guò)程中，如何提高最終的產(chǎn)率是一個(gè)難點(diǎn)。表5 尼龍11的一般物理性能［2］ 拉伸屈服 強(qiáng)度/MPa拉伸斷裂強(qiáng)度/MPa拉伸斷裂伸長(zhǎng)效率/%彎曲模量 /MPa40℃(干燥)3720℃(RH60%)32980℃(干燥)405 吸水率/%Izod沖擊強(qiáng)度/kg*cm*cm－1硬度(洛氏R)相對(duì)密度40℃(干燥) 20℃(RH60%)4～510880℃(干燥)(水中) 尼龍11的主要工業(yè)品級(jí)是添加了增塑劑的柔軟型尼龍11樹脂。運(yùn)用傳統(tǒng)的FTIR及X射線衍射的方法［9］證明尼龍11至少存在3種晶型及1種亞穩(wěn)態(tài)，分別為α晶型、δ晶型、γ晶型、δ′晶型，其中γ晶型是經(jīng)由三氟乙酸處理后得到的穩(wěn)定的六面體型晶體。 美國(guó)南密西西比大學(xué)的Mathias和Powell運(yùn)用固態(tài)NMR技術(shù)對(duì)尼龍11的多晶型及相轉(zhuǎn)移進(jìn)行了一系列的研究［11～13］。Newman的研究表明，在正常大氣壓下，尼龍11通常在95 ℃開始發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，隨著壓力的增高，晶型轉(zhuǎn)變溫度也相應(yīng)提高。在不同的掃描速度下，尼龍11表現(xiàn)出不同的熔融溫度，一般隨著掃描速度的增加，熔融溫度升高，表現(xiàn)出過(guò)熱(superheating) 的影響，Gogolewski把這種情況歸為晶體層面的橫向增長(zhǎng)?！〗Y(jié)晶動(dòng)力學(xué)的研究 Kahle研究尼龍11的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)發(fā)現(xiàn)，Avrami指數(shù)n為3到4之間。此外加工歷史對(duì)尼龍11的結(jié)晶速度有很大影響［22］?！ ∧猃?1還應(yīng)用在以下幾方面。尼龍11與少量氯化鋰或氯化鎂混合可得高沖擊性透明聚酰胺混合物(大于750 J/m)，40 ℃時(shí)沖擊強(qiáng)度可達(dá)200 J/m。 熱恢復(fù)制品(heatrecoverable) 尼龍11在不飽和交聯(lián)劑(triallyl isocyanurate)存在下
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