尼龙―66改性研究

【摘要】聚酰胺（Polyamide缩写为PA，俗称尼龙具有高强度、耐磨、自等优良特性，是产量最大的工程塑料。但聚酰胺工程塑料的耐热性和耐酸性较差，在干态和低温下抗冲击强度低，吸水率大，影响制品尺寸稳定性和电性能，因此，对聚酰胺改性的研究受到人们的广泛关注。目前，对聚酰胺改性主要有接枝共聚、共混、填充和增强等方法，使其向多功能方向发展。尼龙66的改性通常分为化学改性和物理改性。

【关键词】尼龙66 物理改性 化学改性

前言：尼龙（Nylon）又称聚酰胺，英文名称Polyamide（简称PA），是分子主链上含有重复酰胺基团）NHCO）的热塑性树脂总称，其包括脂肪族PA、脂肪-芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。尼龙纤维主要是由己内酰胺（CPL）开环聚合制得的尼龙6和尼龙66盐缩聚合而成的尼龙66生产的，在我国又称为锦纶。尼龙树脂中亦以尼龙6和尼龙66为主，此外还有尼龙1010、尼龙9、尼龙11、尼龙12、尼龙610等。以CPL和尼龙66盐为原料生产的尼龙树脂在全部尼龙树脂中所占比例约为85%。尼龙66的改性包括物理改性和化学改性两个方面。

1化学改性

1.1共聚合改性

通过选择合适的单体，采用与普通尼龙66基本相同的聚合方法，以达到改善普通尼龙66某些特性如透明性、柔软性、结晶性、溶解性等为目的的改性方法。

1.1.1尼龙66与己内酰胺共缩聚。聚合过程中加入一定量的己内酰胺进行共聚，使其相对分子质量及其分子量分布更加趋于合理，破坏了尼龙66分子链排列的规整性，适当降低其结晶度，增加了端胺基含量，从而降低了尼龙66的熔点，改善了流动性和染色，提高了产品的韧性、可纺性。

1.1.2尼龙66与二聚酸共缩聚。在尼龙66聚合过程中添加具有C36长的主链和2个大的烷基支链的二聚酸进行共缩聚，可降低其密度、熔点、吸水率，显著提高柔性和缺口冲击强度。二聚酸的存在可促进共聚物的α、β相减少和细化，还可抑制酰胺基团的活性有利于改善尼龙66的热稳定性。

1.1.3尼龙66与聚烯烃接枝共聚。尼龙66接枝共聚纯净无杂质的聚烯烃可得超韧尼龙66，其加工性能优异、韧性非常好。该产品可用于生产耐温、耐冲击、自的工程塑料制品，如发动机排气罩、汽车塑料件、机器零件等。

2物理改性

物理改性是指在整个改性过程中不发生化学变化或者只发生极小程度的化学反应的一类改性方法。物理改性主要靠不同组分之间物理作用，如吸附、络合或氢键等作用以及整个组分本身的力、形变及形态变化而实现改性目的的方法。

2.1共混改性

2.1.1增强改性。通过添加长度/直径比较大的纤维类材料，以提高尼龙66塑料拉伸强度为主要目的的改性方法称为增强改性；通过添加合适的廉价无机填料，以降低成本为主要目的的改性则称为填充改性。在尼龙66树脂中加入玻璃纤维增强材料，通过挤出机挤出成型、切粒。其改性切片不仅可保持尼龙66树脂的耐化学药品性、加工性等优点，而且其力学性能、强韧性能、自性、耐溶剂性、耐磨、耐寒、易成型均得到大幅度提高，尺寸稳定性也得到明显的改善。这类改性树脂有很大的应用范围和市场，比如电钻和电机外壳、手柄、和梭子等，也可加工成管、棒等型材。

2.1.2填充改性。填充改性根据改性目的可分为降低成本填充和增强填充，随着研究的深入，要求填充在降低成本的同时也要有增强的作用。目前的有效手段是采用各种纤维、矿物质等无机物掺混以及纳米技术对 PA66 改性，再通过添加增韧剂、剂、热稳定剂、加工助剂和着色剂等改善和提高性能，制取阻燃、尺寸稳定、增强、增韧、抗静电、导电、耐溶剂和加工性能好的 PA66 复合材料。

2.1.3增韧改性。通过添加合适的增韧材料，以提高尼龙66的冲击强度为主要目的的改性方法。常见的增韧方法是共混弹性体/塑性体增韧和刚性非弹性体增韧。

2.1.4尼龙66阻燃改性。通过添加合适的阻燃材料，用以提高尼龙66阻燃性能为主要目的的改性方法。尼龙66是结晶性聚合物，如不加阻燃剂，其阻燃性较差。随着电子电气工业及其它特殊行业的迅速发展，尼龙66面临使用环境也越来越苛刻，如高温、高湿、高电压和高负荷等。因此对尼龙66的性能提出了更高的要求，需要其在保持高力学性能的前提下，阻燃性能得到进一步提高。

2.1.5增塑和改性。通过添加合适的增塑剂，以提高尼龙66塑料的柔韧性为主要目的的改性方法，称为增塑改性；通过添加合适的剂，以提高材料的性能、降低系数为目的的改性，则称为改性。尼龙66在室温下干燥时，其玻璃化温度将降低；当温度超过玻璃化温度时，尼龙66的韧性、柔性将随温度的升高而增加。但在正常或者较低的温度下，尼龙66的柔韧却不能满足某些特殊的需要。常用增塑剂甲醇、乙醇、丙醇、磺酰胺等对尼龙66进行增塑改性。其改性切片具有耐油性、耐磨性和耐热性等特点。

2.1.6尼龙66热稳定改性。应用于尼龙66中的热稳定剂与一般意义上塑料热稳定剂不同，主要是指抗氧化剂。所谓抗氧化剂也称“防老剂”，是一类化学物质，当其在聚合物体系中少量存在时，可以延缓或迎制聚合物的氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。

2.1.7添加成核剂改性尼龙66。成核剂是促进不完全结晶树脂结晶并使晶粒结构细微化的改性助剂。添加成核剂，有助于提高制品的刚性、缩短成型周期、保证最终产品的尺寸稳定性并改善透明性和表面光泽度。具有成核剂作用的物质较多，但作为商品化成核剂的化学物质主要包括无机成核剂、芳香族羧酸盐类和有机磷酸酯盐类等。

2.1.9添加着色剂改性尼龙66。着色剂是指较纯的有色化学物质，是使塑料着色的一种常用的助剂。着色的主要目的有：（1）真强制品的美感，以提高消费者的购买欲望；（2）提高产品的耐候性，主要是光遮蔽性和防紫外线能力；（3）专门的目的，如交通信号等指示目的和军事及农业上的特殊应用等。目前镉黄、镉橙、镉红等颜料因其高热稳定而被广泛使用，另外，液体着色剂的开发对连续配料着色带来了便利，只需在挤出机进料口按计量泵计量液体着色剂，即可达到均匀着色的目的，同时消除了污染和飞散的危害。

结论：尼龙66从1935年在研究室合成到1993年开始工业化以来，在纤维、工程塑料等方面保持领先地位，这与各研究部门不断致力于开发高性能尼龙66新品种是分不开的。尼龙66改性切片的品种会更加多样化、系列化、差别化、功能化、高性能化，在今后，尼龙66改性将是尼龙66树脂领域研究的热点之一。