尼龍11的發(fā)展與展望-文庫吧資料
2024-08-09 01:22本頁面
【正文】 同的是，尼龍11在快速冷卻后，從DSC譜圖上反映不出玻璃化轉(zhuǎn)變和冷結(jié)晶的過程，而對于尼龍6來說則存在這些過程。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)出過熱(superheating) 的影響，Gogolewski把這種情況歸為晶體層面的橫向增長。晶體尺寸更加均勻，小熔融峰則代表了晶體的部分熔融和隨后的無序區(qū)的再結(jié)晶以及結(jié)晶的不完整性。在正常壓力下，一般尼龍11在熔融過程中會出現(xiàn)兩個熔融峰，其中高熔點的峰占優(yōu)勢，但在靜水壓力下，高熔點峰則向低熔點峰轉(zhuǎn)移，壓力大于40 kPa時，高熔點峰則完全轉(zhuǎn)化為低熔點峰［15］。可見，壓力有助于α晶型的存在。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。δ′晶型有趨向于α型的趨勢，但這是一個高活化能過程，對其進行退火處理可以得到α晶型。δ′晶型的晶體結(jié)構(gòu)與δ晶型是相一致的，所不同的是氫鍵的方向不是橫向指向，而是沿著鏈骨架和相鄰鏈方向上隨機指向。正是基于此，使得α晶型可以向δ晶型轉(zhuǎn)化?！ ∶绹厦芪魑鞅却髮W的Mathias和Powell運用固態(tài)NMR技術(shù)對尼龍11的多晶型及相轉(zhuǎn)移進行了一系列的研究［11～13］。隨著溫度的升高，α晶型逐漸向六面體的δ晶型轉(zhuǎn)變，這種晶型在室溫下是不穩(wěn)定的，很快會轉(zhuǎn)變?yōu)棣辆停?，10］。一般認為，相鄰分子鏈間的氫鍵鍵接方式和氫鍵層面的堆積方式?jīng)Q定了尼龍11的各種晶型的變化。晶型的不同導致各晶體中的氫鍵強度也不相同，α晶型中的氫鍵強度最弱，δ′晶型中的氫鍵強度為中等，而γ晶型中的氫鍵強度最強；氫鍵強度隨溫度的升高而降低。運用傳統(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。尼龍11從熔融狀態(tài)下結(jié)晶，晶體表面常常含有不規(guī)則的葉片狀(sheaflike)結(jié)構(gòu)。尼龍11的增塑劑有醇類、酚類和芳香族磺酰胺類等。隨著尼龍樹脂中脂肪族亞甲基數(shù)的增加，氫鍵密度降低，模量相應(yīng)減小。表5 尼龍11的一般物理性能［2］ 拉伸屈服 強度/MPa拉伸斷裂強度/MPa拉伸斷裂伸長效率/%彎曲模量 /MPa40℃(干燥)3720℃(RH60%)32980℃(干燥)405 吸水率/%Izod沖擊強度/kg*cm*cm－1硬度(洛氏R)相對密度40℃(干燥) 20℃(RH60%)4～510880℃(干燥)(水中) 尼龍11的主要工業(yè)品級是添加了增塑劑的柔軟型尼龍11樹脂。表1 尼龍11的結(jié)晶性能［2］ 熔點/℃氮含量 /%d20ρcΔHfg*cm－3J*g－1kJ*mol－1尼龍11187～19922642 尼龍11的物理化學性能 尼龍11的一些物理化學性能見于表2～表5。2 尼龍11的性能 尼龍11的結(jié)晶參數(shù) 尼龍11含有酰氨基團(CO—NH)，故可以形成氫鍵，對晶體而言，NH形成氫鍵的能力是很重要的，它對聚合物的晶型、熔點等有很大影響。而我國目前正在研究開發(fā)的尼龍11產(chǎn)率仍較低，只有30 %左右。1 尼龍11原料的來源與合成 尼龍11的單體是氨基
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