尼龍-11

尼龍-11

尼龍PA11的密度 為1.04g/cm3,熔點185℃,吸水率0.1-0.4℅,拉伸強度47-58MPa。具有吸水率低、耐油性好、耐低溫、易加工等優點。

基本介紹

  • 中文名:尼龍-11
  • 外文名:nylon 11
  • 密度:1.04~1.05
  • 熔點(℃):186~187
  • 製備或來源:由ω-氨基十一酸縮聚而得。
  • 拉伸強度:47-58MPa
簡介,套用,改性方法,發展現狀,

簡介

【中文名稱】尼龍-11;聚 ω-氨基十一醯
【英文名稱】nylon 11;poly-ω-aminoundecanoyl
【結構或分子式】
【密度】1.04~1.05
【熔點(℃)】186~187
【溶解情況】
不溶於一般溶劑,僅溶於間甲苯酚等。
【用途】
一種熱塑性樹脂。用於制油管、薄膜、電纜護套等。
【製備或來源】
由ω-氨基十一酸縮聚而得。
【其他】
能耐一般酸、鹼和氧化劑。吸水性低,尺寸穩定性好,耐磨性和耐油性良好。

套用

① 具有質量輕、耐腐蝕、不易疲勞開裂、密封性好、阻力小等特點,用來製作汽車輸油管、剎車管。
② PA11是軍事裝備的理想新材料,用它製作的軍事器材能耐潮濕、乾旱、嚴寒(-40℃以下)、酷暑(達70℃)、塵土、海水或含鹽分的空氣,可經受各種碰撞考驗,用作槍托、握把、扳機護圈、降落傘蓋等。
③ PA11耐電弧性及電解腐蝕性好,用作電線電纜防護套可提高電纜的可靠性並延長使用壽命;用作海底光纜、電纜的保護材料時,可減少信號在傳輸過程中的損失。
④ 用PA11製作的煤氣管道埋設時,因質輕不需起吊裝置,接頭用膠粘劑直接粘接即可,運輸、操作十分方便。
⑤ PA11粉末有較好的熔融性、附著性和塗膜的均一性,在歐、美、日等國家和地區已廣泛用於服裝業。
⑥ PA11成膜性好,用作腸衣具有無毒、強度高、耐磨、透氣率低等優點。

改性方法

PA11原料具有無可比擬的優點,但是由於其成本較高(目前PA11的市場售價大約10萬元/t),極大地限制了套用範圍。中北大學採用以下方法對PA11進行改性,在大幅度降低成本的同時還保留了其特有的性能:
增塑改性 以N,N-二甲基對甲苯磺醯胺增塑PA11,對體系的力學性能進行了研究。由於N,N-二甲基對甲苯磺醯胺與PA11均含有-NH2,兩者相容性好,少量的增塑劑就可大幅度提高PA11的衝擊強度,而拉伸強度不至於受到很大的損失,有效地提高了PA11的綜合性能。
與PA1010共混改性
在不同的質量配比下製備PA11與PA1010的共混物,研究共混物的熔融溫度、力學性能、流變性能和微觀形態結構。結果表明,共混物的質量為90∶10時發生醯胺基交換反應呈單一的熔融溫度;衝擊性能在質量比為90∶10和70∶30時出現極大值,當質量比為90∶10時,PA11/PA1010共混物的粘度突增(約比純PA11增加30%);而質量比為70∶30時共混物的粘度約為純PA11的20%,且共混物的流變性能穩定。結合加工和衝擊性能考慮,選取PA11與PA1010的質量比為70∶30共混物的力學性能優於純PA11,且成本明顯低於純PA11。與PA6共混改性 由於PA6分子結構具有強極性的特點,故吸水率大,易引起強度及模量降低,影響尺寸穩定性,並且PA6在低溫條件下韌性較低。通過PA11與PA6的共混,使共混物具有較好的力學性能,降低PA11的價格。以PA6與PA11的共聚物作為增容劑研究增容劑用量與PA11/PA6共混物力學性能的關係。結果表明,加入增容劑後,PA11/PA6共混物的斷裂伸長率得到了明顯的提高,在PA11與PA6質量比為15∶100的共混物中添加5%的共聚物時,共混物的常溫衝擊強度和低溫衝擊強度都有明顯提高。
與PE塑膠共混改性
用PE與PA11共混,不僅可降低PA11的吸水率,而且還可提高PA11的衝擊強度。採用馬來酸酐(MA)接枝PE、MA接枝EPDM(乙烯/丙烯/二烯)共聚物作為增容劑,研究PA11/PE共混物的力學性能。結果表明,PE-g-MA、EPDM-g-MA兩種增容劑均能明顯地提高PA11/PE共混物的衝擊韌性,且對其拉伸強度的提高也有一定貢獻,當PA11∶PE∶PE-g-MA的質量比為75∶15∶10、PA11∶PE∶PE-g-MA∶EPDM-g-MA質量比為75∶15∶5∶5時,拉伸強度可提高2%~5%,衝擊強度為純PA11的2~8倍,成本可降低20%以上,是一種套用前景十分廣闊的超韌PA11合金材料。
與E/VAL共混改性
乙烯/乙烯醇共聚物(E/VAL)是一種鏈式分子結構的結晶性聚合物,具有良好的阻隔性。目前PA11主要用於汽車油箱和輸油管道。將E/VAL與PA11共混,可在保持PA11良好性能的基礎上,提高其阻隔性能。採用熔融共混技術製備了PA11/(E/VAL)共混物,研究了E/VAL用量對共混物力學性能和阻隔性能的影響。結果表明,隨著E/VAL用量的增加,改性PA11的拉伸強度逐漸提高;採用四螺桿擠出時,改性PA11的衝擊強度和阻隔性能在E/VAL質量分數為15%時均達到最大值,分別是純PA11的3.7倍和1.7倍。與MMT的插層複合改性將蒙脫土(MMT)通過插層複合填充到PA11中,實現MMT與PA11在納米尺度上的複合,由於納米材料的小尺寸效應和強的界面粘接,可望賦予改性PA11優異的力學性能和耐熱性,且材料的阻隔性能及耐候性均有所提高,並能保持PA11優良的耐油性。採用熔體插層法製備了PA11/MMT納米複合材料。通過透射電子顯微鏡和X射線衍射研究發現,MMT以片狀形式均勻分散在PA11基體中,形成了納米複合材料。研究了MMT用量對PA11力學性能、流變性能、熱性能的影響。結果表明,在MMT質量分數為5%時,PA11/MMT納米複合材料的衝擊強度達到最大值,是PA11衝擊強度的1.5倍;同時可使PA11的拉伸強度提高,但變化幅度不大;隨著MMT用量的增加,複合材料的熱變形溫度逐漸提高,當MMT質量分數為2%時,PA11/MMT納米複合材料的熱分解溫度比純PA11提高27℃;隨著MMT用量的增加,複合材料的吸水率減小;MMT的加入使PA11的粘流活化能降低,故其熔體流變性能受溫度的影響變小;MMT的加入基本上沒有改變PA11的熔點,但使PA11的結晶度隨MMT用量的增加先提高后降低,熔程縮短。

發展現狀

目前,國內已經引進或建設了數十條PA11管材生產線,河北涿州凌雲工業集團有限公司引進1000t/a PA11管材生產線,原料從法國阿托化學公司進口。重慶恆強塑膠製品有限公司、浙江臨海小溪剎車管廠、河北亞大塑膠製品公司等也相繼引進或建設了PA11管材生產線,總加工能力達3000t/a。目前中北大學高分子與生物工程研究所正在建設千噸級PA11原料生產線,預計年內建成投產。

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