MODIFICATION OF NYLON 6, 6 ¹Vaishali Vaghela R,²Prof R. N Desai,³Mr. P

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1 MODIFICATION OF NYLON 6, 6 ¹Vaishali Vaghela R,²Prof R. N Desai,³Mr. P
MODIFICATION OF NYLON 6, 6 ¹Vaishali Vaghela R,²Prof R.N Desai,³Mr. P.K Patel 1 M.E (Computer Aided Process Design), Department Of Chemical Engineering, L. D College of Engg. Ahmedabad, Gujarat 2 Associate Professor, Department Of Chemical Engineering, L.D.College of Engg. Ahmedabad, Gujarat ³Director, Rose Labs Bioscience Polymers,Ahmedabad 化材四乙 4A 蘇榮政

2 摘要 尼龍6，6被認為是堅韌和韌性材料，因為它具有高拉伸斷裂伸長率和高落錘impactstrengths。然而，應力集中，如在尖銳缺口或裂紋的存在的條件下，聚酰胺表現出脆性破壞。此屬性，評為缺口懸臂梁式或簡支梁衝擊試驗，表明未修改的聚酰胺表現出裂紋擴展相對較低的能量。結晶熱塑性聚合材料，例如低碳鋼單體尼龍是非常敏感的開裂和裂紋擴展，因此他們的韌性和耐衝擊性也相對較低。尼龍6和6,6是已發現許多應用，包括汽車業成本相對較低的熱塑性工程塑料。然而，特別是在低溫和高變形率相對低的衝擊這些材料的耐彎曲性，限制這些材料的應用。橡膠增韌可以被視為一種經濟和有效的方法來鍛煉和延伸尼龍的應用程序，而在它的價格或在其工程性質的任何重要的增加減少。許多橡膠如EPR，EPDM（乙烯丙烯二烯單體），NR（丁腈橡膠），SBR（苯乙烯 - 丁二烯橡膠），和SEBS（苯乙烯乙烯丁二烯 - 苯乙烯三嵌段共聚物）已在增韌被成功地用於熱塑性材料。然而，大多數的橡膠是不與尼龍兼容，並且不能被精細地分散在其中。為了克服這一缺陷，聚酰胺摻入了幾種類型的抗衝改性劑是典型的彈性體或低模量型烯烴聚合物。然而，聚酰胺與其它聚合物如烯烴類橡膠的固有混溶必要的適當的增容技術的發展，以降低界面張力並提高橡膠為有效衝擊改性thedispersability。這種發展在尼龍6的區域中，6 / EPDM共混物可以得到目前可用尼龍的更有利的特性，並且可以補償的同樣的缺陷。

3 目錄 介紹…………………………………………………....4 商業聚醯胺通常有兩種類型的……………5
圖1：尼龍6,6的製造…………………………...7 特性……………………………………………………..8 1.1聚醯胺和彈性體共混物………………….9 2實驗………………………………………………….12 2.1材料………………………………………… 表1共混物組合物在擠壓機中…………....14 結果與討論………………………………………….15 圖2：採用EPDM sulfidosilanes結構…….17 結論…………………………………………………....18 參考…………………………………………………….19

4 介紹 稱為尼龍的聚醯胺，是結晶熱塑性工程塑料具有高熔點性能特性，高機械強度，延展性和對溶劑，耐疲勞性、磨損優異。尼龍是聚醯胺的一種，其中的重複醯胺基（-CONH-）是主要的聚合物的一部分鏈。 這些醯胺基團傳遞強氫接合能力和結晶聚醯胺，PA，傑出的耐溶劑性和機械屬性。

5 商業聚醯胺通常有兩種類型的 由diamines和dicarboxylicacids衍生出來 衍生自氨基酸或內醯胺的單體。

6 主要這兩種類型的聚醯胺的特性是由於這些相似主要由醯胺基的氫鍵結構所確定的。然而，這兩種類型，各種各樣的PA是已知的，在它們的熔點變化，和吸濕特性，取決於它們的結構。這些PA-66，聚醯胺通過縮聚製成六亞甲基二胺和己二酸和PA-6，一個聚醯胺由開發己內醯胺的聚合，是兩個主要尼龍熱塑性工程塑料商用製作商用。因為它們是廣泛使用的纖維，塑料薄膜，既產生PA-66和PA-6的一個大的規模。

7 圖1：尼龍6,6的製造

8 特性 因為高層次的結晶性和高熔點，PA在低負荷普遍具有高耐熱變形溫度，即使在未填充形式，在高負荷，表現出高的熱變形溫度玻璃纖維增強。大多數商用聚醯胺其結晶性質和氫鍵特性表現出，共通用的歸因於特性優勢。由該結晶所具有的優點聚醯胺（PA-6，PA-66）的共混物與其他聚合物，包括：優異的耐溶劑性（例如，汽油，油，塗料溶劑等），耐熱性和熔體流動特性。 另一方面，theprimary動力混合其它熱塑性與聚醯胺聚合物，是用於降低PA的themoisture敏感性和改善尺寸穩定性和韌性。因為他們的高極性和氫鍵鍵合的主鏈的結構，作為一個一般來說聚醯胺是不混溶大多數的商業上已知的聚合物體系。在此外，界面張力的高度聚酰胺和其他類ofpolymers之間導致較差的高度相分離的共混物層間剝離強度。因此，已取得recentyears對混合簡單PA與其他商業聚合物通常做不會有任何實際的進展value.Significant。在發展增容聚酰胺共混物技術，特別是利用聚酰胺結束thereactivity在形成離子基團或共價連接的鍵用在所述共混物的界面的其它聚合物。幾個市售摻合物是基於這樣的反應性增容技術。接枝共聚物增容技術需要的其他聚合物成分是已有“官能”，即，改性用的功能，如酸酐或環氧基團，這是反應性朝胺或PA分別羧基端基。在熔融混合，這基本上compatibilizes並穩定混合，針對分層之間的反應功能化聚合物和聚酰胺導致接枝共聚物的形成在界面處。

9 1.1聚醯胺和彈性體共混物 該技術聚醯胺的抗衝改性已經過了一段顯著發展通過幾年增容改進的方法，特別是通過反應混合技術。
幾種商業成功抗衝擊改性聚醯胺基在聚醯胺與（一）反應性的共混物彈性體如馬來酸酐接枝（“馬來”）EPDM，EP和苯乙烯 - 乙烯/丁烯 - 苯乙烯嵌段共聚物橡膠，和（b）官能乙烯共聚物如乙烯 - 丙烯酸乙酯，乙烯 - 丙烯酸酸，乙烯 - 丙烯酸乙酯 - 馬來酸酐和乙烯 - 甲基丙烯酸的離聚物。

10 烯烴類橡膠分散增容在聚醯胺熔融共混物是可以實現的，通過一個之間的直接化學偶聯反應如通過對胺端基之間的加成反應在界面上的聚合物聚醯胺和a的酸酐官能馬來EP橡膠。
在相界接枝共聚物形成的，在該反應中原位通過熔融共混期間流程有效compatibilizes的共混物降低界面張力並增加密合性。 由於接枝共聚物的能力充當界面劑，在橡膠中的分散性聚醯胺基大大提高，導致在井穩定，減小粒徑，橡膠分散體和由此顯著增加韌性。

11 韌化機制被認為是涉及橡膠的內部空化和剝離，這導致局部剪切屈服的聚醯胺基質作為主要能量耗散流程。
商業抗衝擊改性聚醯胺通常含有10〜25％的反應性的或相容的彈性體，以最大限度地提高韌效率。 商業衝擊改性PA共混的確提供高唯一組合懸臂梁衝擊和落錘衝擊強度的切口，加上的模量，拉伸的良好平衡強度，耐熱，耐溶劑和耐磨性特點。 這些性能都適合許多工程和金屬替代應用。

12 2實驗

13 2.1材料 尼龍6,6（ZYTEL101L NC010）通過提供杜邦和EPDM（Ethytene丙烯二烯烴單體）作為商業化所用Vistalon™提供埃克森美孚。 抗氧化劑SP降低溫度的效果被採用，並配混條件在聚酰胺6,6。 此抗氧化劑來製備批次為混合前的準備在0.2％添加。 一偶聯劑矽烷還加入0.2％的混合配製。 進料前擠壓機（JSWTEX30α）尼龍6,6的EPDM顆粒放入烘箱，在70℃下進行4小時，以除去水分。 該化合物由各種內容EPDM橡膠（5％，10％，15％），雙螺桿擠出機的機筒溫度在260，240，240，260和265℃，將調節螺桿轉速分別為150rpm以同向旋轉調整螺絲。 擠壓機的模具的溫度固定在270℃。的平均停留時間在擠壓機化合物為3分鐘。 該所研究的共混物的組合物中給出表1中。

14 表1共混物組合物在擠壓機中

15 結果與討論 尼龍6,6和三元乙丙橡膠都是不混溶。 為了提高自己的misicibility EPDM通常是用馬來酸酐接枝。

16 這組有機矽烷提供了良好的黏結性好，界面張力賦予更好密合性的化合物。
然而，增加矽烷在混合編制的早期階段產生鏈交聯影響熔體該共混物的流動性的特性。 它評論可以說是，共混物的表觀黏度含有5％，10％，再加上的EPDM的15％增加及隨著剪切速率明顯黏度下降。 增加摻合物的黏度是由於增加的化學鍵兩個階段，從而改變對EPDM粘度之間。

17 圖2：採用EPDM sulfidosilanes結構

18 結論 這項研究的結果是有用的優化meachanical，熱和流變尼龍6，6的屬性在這項研究中，以增加韌性，尼龍6的衝擊強度，6三元乙丙橡膠。
Compatililized共混物顯示出更好的衝擊強度比非混合增容。 該研究還在進行進一步的增強各種混合組合。 這種衝擊改性聚醯胺可以適用於許多工程和金屬替代應用。 共混物未來的範圍可廣泛應用於汽車、應用高耐熱，高衝擊強度化工抵抗是主要標準選擇。

19 參考 [1] Richard Karpeles and Anthony V. Grossi,
“EPDM Rubber Technology”, Handbook of Elastomers, 2nd Ed., Anil K. Bhowmick and Howard L. Stephens [Editors], pp , Marcel Decker, Inc., New York (2001). [2] Mark H. and Whitby G.S., eds, Collected Papers of Wallace Hume Carothers on High Polymeric Substances, Vol I, Interscience Publishers, New York, 1940. [3] Polymer Blends & Alloys, M.J Folkes& P.S Hope, Blackie Academic & Professional 1995. [4] Polymer Blends Handbook, Volume 1 and Volume 2 by Leszek A. Utracki.