1. 环氧树脂能同时加消泡剂和增韧剂吗
环氧树脂能同时加消泡闹闭剂和增韧剂。对于环氧树脂,特别是高强度的,类似AG-80,TDE-85之类,加消泡剂和增韧剂。环氧树脂又有单环氧形和双环氧形之分,单环氧形最常见的环氧化腰果酚,双环氧形有聚丙二醇二缩水甘液凳裂油醚、亚油酸二聚体二缩水甘油醚。用热致液晶聚合物对环氧树脂增韧改性。用刚性高分子粗橘原位聚合增韧环氧树脂等。
2. 增加环氧树脂的韧性
增加环氧树脂的韧性可以通过橡胶增韧、热塑性树脂增韧、有机硅树脂增韧、核壳聚合物增韧、刚性粒子增韧、纳米粒子增韧、液晶聚合物增韧等方法。
环氧树脂的增韧方法
1.橡胶增韧
橡胶类弹性体增韧EP是较早开始的环氧树脂增韧方法,其增韧机理主要是“银纹-钉锚”机理和“银纹-剪切带”机理。增韧效果不仅取决于橡胶与环氧树脂连接的牢固强度,也与二者的相容性和分散性以及EP的固化过程有关。
目前用于增韧EP的橡胶一般是带有活性端基的液体橡胶,在增韧EP时,这类橡胶带有的活性端基在固化剂的作用下,与EP分子链中的活性基团(如环氧基、羟基等)反应。这不但增强了橡胶与EP结合的强度及相容性,也将柔性链结构橡胶软段引入到环氧树脂交联网络中,从而改善EP的冲击韧性。苏航等研究了不同品种的活性端基橡胶作为增韧剂增韧EP,结果表明,改性后的EP抗冲击性能、抗弯曲性能及拉伸剪切性能都得到了明显的改善。橡胶增韧EP的研究已比较成熟,但由于橡胶自身的强度和模量较低、耐热性能较差,所以在有效增韧EP的同时往往会减弱材料的强度、模量和耐热性能。
1.热塑性树脂增韧
热塑性树脂增韧EP一般采用剪切屈服理论或颗粒撕裂吸收能量及分散相颗粒引发裂纹钉铆机理解释。热塑性树脂以高分子量或低分子官能齐聚物形式被用来改性环氧体系,由于高性能热塑性聚合物具有较好的韧性、较高的模量和较好的耐热性等特点,因此用它们来改性EP,不仅能改进EP的韧性,而且不降低EP的刚度和耐热性。胡兵等用聚醚醚酮增韧改性EP,在材料韧性有所提高的同时,压缩强度、马丁耐热都没有降低。从断裂面的形态来看,是属于韧性断裂。当聚醚醚酮的加入量为6%时,韧性最好,达到19.1kJ/m2,比纯的EP增加了107.6%。
热塑性树脂增韧EP的不足之处是用于改性EP的热塑性树脂不易溶于普通溶剂(乙醇、丙酮等),且加工和固化条件要求较高。
1.有机硅树脂增韧
有机硅树脂增韧EP的方法有共混和共聚两种,简单的共混固化存在着两相界面张力过大,改性效果较差,相容性不好等问题,因此一般多采用共聚改性的方法。
T.H.Ho等人将芳烷基酚醛树脂转化为多缩水甘油醚基烯丙基芳烷基环氧树脂,然后与端硅氢基聚二甲基硅氧烷进行硅氢加成反应,制成聚硅氧烷改性EP。
聚硅氧烷改性EP固化后,其玻璃化转变温度明显降低;通过降低弯曲模量和热膨胀系数,内部应力明显降低;具有较好的抗热冲击性能,较低的表面张力和吸湿性。有机硅改性的增韧机理比较复杂,是多种机理共同作用的结果,它能够同时提高EP的耐热性和韧性,但工艺难度大,韧性提高有限。
1.核壳聚合物增韧
用于EP增韧改性的核壳聚合物一般是软核/硬壳型,壳层起到保护核的作用,使核在共混前后保持原来的形态和大小;壳层一般还带有可与EP基体反应的官能团,可以提高与基体树脂的相容性,提高界面粘接力,并使弹性粒子充分地分布于基体中,达到增韧的目的。张凯等利用聚丙烯酸丁酯/聚甲基丙烯酸甲酯核壳型粒子增韧EP,研究表明:当用量为EP用量2%时,抗冲击强度有明显提高。与其它增韧方法相比,核壳增韧可控性强,通过控制粒子尺寸及改变核壳聚合物组成来改性EP,可以获得显著的增韧效果。
1.刚性粒子增韧
刚性粒子在塑性变形时,拉伸应力能有效地抑制基体树脂裂纹的扩展,同时吸收部分能量,从而起到增韧作用。适当添加刚性二氧化硅、高岭土、玻璃珠和碳酸钙粒子可改善EP的韧性,提高程度取决于粒子的尺度和形状及体积分数。
3. 聚合物通常用什么方法对其增强改性
聚合物高分子材料的强化改性的手段可归纳为合金化、互串网络化、复合化三种。
合金化 也就是多元共聚法。以ABS塑料为例,它是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。调整三者的比例就可调整性能。
互串网络化 树脂冷拼法。可将性能互补可互溶混合的不同树脂按不同比例混合;混合的树脂体系固化成为空间结构过程中形成互串网络。从而形成理想的高分子体系材料。这种方法在实际应用中越来越广泛。例如,环氧树脂改性有机硅树脂体系、丙烯酸改性聚氨酯体系、聚亚砜改性有机硅体系、聚亚砜改性硅氧烷体系等。
复合化 高分子材料主要与无机材料复合化。形成了各工业领域广泛应用的各类复合材料。复合材料是高分子与无机材料微粉、纤维表面形成杂化化学键的一大类新型材料。有着优异的性能。例如,碳纤维丙烯酸树脂复合材料、玻璃纤维乙烯基树脂复合材料、高岭土聚乙烯复合材料等。
4. 如何增强环氧树脂涂层的韧性和强度
这可是个大课题。很多人研究环氧树脂就是研究怎么增韧。
1,弹性体增韧,就是加入各种专弹性体,橡胶、聚氨属酯。有冷拼的,也有热拼化学改性的。
2,柔性链段引入树脂分子或固化剂分子。
3,核壳粒子增韧。
4,无机填料增韧。
5,IPN互穿网络增韧。
6,超支化聚合物增韧。
这个问题太大,以上只是简单介绍,推荐你找两篇环氧增韧综述看看
5. 谁了解LCP,给点资料。谢谢
1.LCP是Link Control Protocol(链路控制协议)的简称,它是PPP协议的一个子集,在PPP通信中,发送端和接收端通过发送LCP包来确定那些在数据传输中的必要信息。LCP检查链接设备的标识,决定是接受还是拒绝;确定传输中可接收的包字节数;核对双方配置是否匹配,如果不匹配则断开链接。只有在LCP包链接是可用的情况下,数据才能实现团坦网络通信
2.液晶高分子聚合物(LCP)的概述
液晶高分子聚合物时80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料,英文名为:Liquid Crystal Polyester 简称为LCP。聚合方法以熔融缩聚为主,全芳香族LCP多辅以固相缩聚以制得高分子量产品。非全芳香族LCP常采用一步或二步熔融聚合制取产品。近年连续熔融制取高分子量LCP的技术得到发展。
液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链式取向的,它有异常规整的纤维状结构,性能特殊,制品强度很高,并不亚于金属和陶瓷。拉伸强度消或汪和弯曲模量可超过10年来发展起来的各种热塑性工程塑料。机械性能、尺寸稳定性、光学性能、电性能、耐化学药品性、阻燃性、加工性良好,耐热性良好,热膨胀系数较低。采用的单体不同,制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。选择的填料不同、填料添加量的不同也都影响它的性能。
液晶聚合物高分子(LCP)的特性与应用
一、特性
液晶高分子聚合物树脂一般为米黄色,也有呈白色的不透明的固体粉末。密度为1.4~1.7g/cm3。液晶聚合物具有高强度,高模量的力学性能,由于其结构特点而具有增强型,因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平;如果用玻璃纤维,碳纤维等增强,更远远超过其他工程塑料。
液晶聚合物还具有拿仔优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性,对大多数塑料存在的蠕变缺点,液晶材料可忽略不计,而且耐磨、减磨性均优异。
LCP的耐气候性、耐辐射性良好,具有优异的阻燃性,能熄灭火焰而不再继续进行燃烧。其燃烧等级达到UL94V-0级水平。LCP是防火安全性最好的特种塑料之一。
LCP具有优良的电绝缘性能。其介电强度比一般工程塑料高,耐电弧性良好。作为电器应用制件,有连续使用温度200~300℃时,其电性能不受影响。而间断使用温度可达316℃左右。
LCP具有突出的耐腐蚀性能,LCP制品在浓度为90%的酸及浓度为50%的碱存在下不会受到侵蚀,对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水,接触后不会被溶解,也不会引起应力开裂。
二、应用
LCP已经用于微波炉容器,可以耐高低温。LCP还可以做印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件:用于电子电气和汽车机械零件或部件;还可以用于医疗方面。
LCP可以加入高填充剂作为集成电路封装材料,以代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料,以代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料;作光纤电缆接头护头套和高强度元件;代替陶瓷作化工用分离塔中的填充材料等。
LCP还可以与聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金,制件成型后机械强度高,用以代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料,既可提高机械强度性能,又可提高使用强度及化学稳定性等。目前正在研究将LCP用于宇航器外部的面板、汽车外装的制动系统等。
液晶聚合物高分子(LCP)成型加工
LCP的成型温度高,因其品种不同,融融温度在300~425℃范围内。LCP熔体粘度低,流动性好,与烯烃塑料近似。LCP具有极小的线膨胀系数,尺寸稳定性好。成型加工条件参考为:成型温度300~390℃;模具温度100~260℃;成型压力7~100Mpa,压缩比2.5~4,成型收缩率0.1~0.6。
不知道你指的LCP是哪个...
6. 一般的吹塑产品是用什么塑料吹的
适用于吹塑的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯等,所得之中空容器广泛用作工业包装容器。
收缩率我直接把各种原材料的表给你吧
------------收缩率表------------
序号
塑料名称
代号
收缩率
1
丙稀腈、丁二稀、苯乙烯
ABS
0.3~0.8
2
氨基树脂
AF
3
氯化聚醚
CP
0.5
4
环氧树脂
EP
5
聚三氟氯乙烯
F3
6
聚四氟乙烯
F4
7
聚四氟乙烯
增强
F4+20%GF
8
聚全氟乙丙烯
F46
9
高密度聚乙烯
(孖力士)
HDPE
2~5.0
10
高抗冲聚苯乙烯
(不脆胶)
HIPS
0.2~0.6
11
硬质聚氯乙烯
HPVC
0.6~1.0
12
液晶聚合物
LCP
0.006
13
低密度聚乙烯
LDPE
1.5~5.0
14
改性聚苯醚
MPPO
15
聚酰胺6
PA6
0.6~1.4
16
聚酰胺6
增强
PA6+30%GF
0.3~0.7
17
聚酰胺66
PA66
0.8~1.5
18
聚酰胺66
增强
PA66+30%GF
0.2~0.8
19
聚芳砜
PASF
0.8
20
聚对苯二甲酸丁二醇酯
PBT
0.44
21
聚对苯二甲酸丁二醇酯
增强
PBT+30%GF
0.2
22
聚碳酸脂
(防弹胶)
PC
0.5
23
聚碳酸脂
增强
PC+30%GF
0.2
25
聚醚醚酮
PEEK
26
聚醚酮
PEK
27
聚醚酮酮
PEKK
28
聚醚砜
PES
0.6
29
聚对苯二甲酸乙二醇酯
PET
1.8
30
(涤纶(的确凉))
PET+30%GF
0.2~0.9
31
酚醛塑料
(电木粉)
PF
32
聚酰亚胺
PI
0.75
33
聚甲基丙烯酸酯
(亚加力)
PMMA
0.2~0.8
34
聚甲醛
共聚
(赛钢)
共聚POM
1.5~3.5
35
聚甲醛
共聚
增强
共聚POM+25%GF
36
聚甲醛
均聚
均聚POM
1.5~3
37
聚丙烯
(百折胶)
PP
1~2.5
38
聚丙烯
增强
PP+30%GF
0.4~0.8
39
聚苯醚
PPO
0.7
40
聚苯硫醚
增强
PPS+40%GF
<0.12
41
聚苯乙烯
(硬胶)
PS
0.4~0.7
42
聚砜
PSF
0.6
43
聚氨酯
PU
44
软质聚氯乙烯
SPVC
1.5~2.5
45
超高分子量聚乙烯
UHMWPE
2~3
7. 环氧胶强度和耐久性不是很好有什么解决办法吗
环氧胶具有粘接强度高,硬度大,刚性好,耐酸碱,固化收缩小等特点,虽然环氧胶的粘接强度比较高,但对于一些高强结构粘接仍感不足,还需进一步提高粘接强度。昀通科技在此总结了7个可以有效提高环氧胶强度与耐久性的方法。供参考!
1、采用高性能环氧树脂
一些高性能的环氧树脂,如AG一80、AFG一90、酚醛环氧树脂、似盼F环氧树脂、双酚S环氧树脂、液晶环氧树脂、TDE一85(IJ())、731等,单独配合或与双酚A型环氧树脂共混,都具有很高的粘接强度。液晶环氧树脂是一种高度分子有序,深度分子交联的聚合物网络,可形成自增强结构,力学性能相当优异。少量液晶环枫树脂与B144环氧树脂共混,固化物的拉伸强度和冲击强度明显抛岛。
2、选用增强性固化剂
固化剂对环氧胶的粘接强度有重要影响,选用能使环氧胶固化后粘接强度高的固化剂,如双氰胺、间苯二胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、低分子聚酰胺(315、3051)、G一328、端氨基聚醚、105缩胺、甲基六氢苯酐、均苯四酸二酐/苯酐(20/28)、2一乙基一4一甲基咪唑、线性酚醛树脂等。
环氧树脂预先与CTBN接枝,以多醚胺(聚醚胺)作为内增韧型固化剂,采用双重增韧体系,使室温固化环氧胶黏剂的室温剪切强度达到35MPa。90~剥离强度超过3.5kN/m。
3、添加增强性填充剂
填充剂的加入降低了固化物的热膨胀系数和固化收缩率,减小了内应力。当超负荷作用出现裂纹时,有填料的胶层还能阻止裂纹扩展,从而提高了粘接强度。例如用于金属结构粘接的环氧胶黏剂,加入适量的铁粉可提高剪切强度。增强性的填充剂有硅微粉、白炭黑、硅灰石粉、氧化铝、超细硅酸铝、轻质氧化镶、滑石粉、海泡石粉、凹凸棒土粉、超细煅烧高岭土、氧化铁粉、铁粉、铝粉、锌粉、玻璃磷片、不锈钢鳞片、白云石粉等。
4、无机晶须增强
晶须是在特殊条件下以单晶形式生长而成的直径极小的纤维,具有高度有序的原子排列结构,因而可接近原子间价键的理论强度,用于增强环氧胶黏剂潜力极大。可用的晶须有氧化锌晶须、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须、硼酸铝晶须、钛基晶须、羟基磷灰石晶须、氢氧化镁晶须、碱式硫酸镁晶须、碳化硅晶须等。
5、纤维增强
玻璃纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维(Kevlar纤维)、维纶纤维、聚乙烯醇纤维、聚苯硫醚纤维、不锈钢纤维、玄武岩纤维、奠来石纤维等都可对环氧胶黏剂增强。
6、硅烷偶联剂增强
加入适当适量的硅烷偶联剂,如KH一560、KH一550、KH一580、KH一590、KH一792、南大一42、南大一73、A一186、A一1160等,都能有效提高环氧胶黏剂的粘接强度。例如环氧胶粘接铝,加入KH一550(1%)的剪切强度为11.6.MPa;而无偶联剂的仅为9.7MPa。
7、使用膜状环氧胶
膜状环氧胶简称环氧胶膜,制造时多选用相对分子质量高的双酚A型固体环氧树脂和多官能环氧树脂。在粘接时胶膜容易保证胶层的厚度均匀一致,因此粘接强度很高。
8. 液晶环氧树脂是功能高分子材料吗
是。热固性液晶聚合物是将含有介晶单元的反应性官能团固化 ,得到的一种分子局部交联有序的聚合物网络。仅供参考。
9. 4 ,4′ - 联苯二酚的用途
1.橡胶防老剂与塑料抗氧剂。作为橡胶的防老剂,它对氧与热所引起的老化有防止作用,对有害金属也有一定的保护效果。无污染性。可用于无色硫化橡胶制品、食品包装用橡胶制品及医用乳胶制品,也适用于氯化硫冷硫化制品(如医用手套、避免套等)。本品可单独使用,也可与其它防老剂并用。作为塑料的耐热型抗氧剂,也很有效。
2.染料中间体,例如合成光敏材料等。
3.石油制品稳定剂,例如作为润滑油脂的稳定剂。
4.合成高聚物的原料。本品耐热性极佳,故可作为聚醋、聚氮醋、聚碳酸醋、聚苯矾及环氧树脂等的改性单体,用以制造优良的工程塑料与复合材料等。尤其是作为液晶聚合物的原料,已达到工业上实用的地步。液晶聚合物具有多种优异特性,故广泛用于军工、航空和宇航、电子与电信、复合材料、化工设备等方面。以DOD与其它原料合成的液晶聚合物还可纺丝,制成高强度
的纤维,用于制作光导纤维增强材料、复合材料及绳索等。
用做液晶聚合物的中间体原料。合成高聚物方面,由于其耐热性能极佳,故用作聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚砜及环氧树脂的改性单体,用以制造优良的工程塑料和复合材料。用作橡胶防老剂和塑料抗氧剂。染料中间体或石油制品的稳定剂。
作为橡胶防老剂使用时规格要求较低。高聚物单体使用时要求很严,一般要求纯度≥98%,无机盐含量30ppm以下。更高的规格要求是:外观为纯白色结晶或粉末,初熔点不低于281℃,含量为99.5%~99.99%。
10. LCP是一种什么样的胶料,与NYLON料有什么不同
液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polyester),简称LCP 。是80年代初期发展起来的一种新型高性能工程塑料
一、概述
LCP是一类具有杰出性能的新型聚合物。LCP是包含范围很宽的一类材料:
a、溶致性液晶:需要在溶液中加工;
b、热致性液晶:可在熔融状态加工。
最初工业化液晶聚合物是美国DuPont公司开发出来的溶致性聚对亚苯基对苯二甲酰胺(Kevlar®)。由于这种类型的聚合物只能在溶液中加工,不能熔融,只能用作纤维和涂料。以下内容只包括热致性LCP。
LCP外观:米黄色(也有呈白色的不透明的固体粉末);
LCP密度:1.35-1.45g/cm³。
液晶树脂的耐热性分类(低、中和高耐热型)
类型 热变形温度/℃ ASTM分类 日本分类 牌号举例
低耐热 <177 Ⅰ型 Ⅲ型 Vectra® A430、Rodrun® LC3000
中耐热
177~243
Ⅱ型
Ⅱ型 Zenite® 6330、Vetra® A130、Novaccurate® E335G30、Sumikasuper® E7000、Rodrun®LC5000、Ueno LCP®1000
高耐热 >243 Ⅲ型 Ⅰ型 Xydar® -930、Zenite®6130 Vectra® C130、Ueno LCP®2000、Titan LCP® LG431、Novaccurate® E345G30
高耐热液晶聚合物的代表性质
牌号 Xydar®
G-930 Titan®
LG431 Zenite®
7130 Zenite®
6130 Vectra®
E130i Vectra®
c130
相对密度 1.60 1.63 1.66 1.67 1.61 1.62
拉伸强度/MPa 135 139 145 150 165 159
弯曲强度/MPa 172 170 174 170 221 214
Izod缺口冲击强度/(J/m) 96 299 160 123 208 176
热变形温度(1.82 MPa)/℃ 271 275 289 263 276 255
二、LCP的特性与应用
1、特性
a、LCP具有自增强性:具有异常规整的纤维状结构特点,因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平。如果用玻璃纤维、碳纤维等增强,更远远超过其他工程塑料。
b、液晶聚合物还具有优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性,对大多数塑料存在的蠕变特点,液晶材料可以忽略不计,而且耐磨、减磨性均优异。
c、LCP的耐气候性、耐辐射性良好,具有优异的阻燃性,能熄灭火焰而不再继续进行燃烧。其燃烧等级达到UL94V-0级水平。
d、LCP具有优良的电绝缘性能。其介电强度比一般工程塑料高,耐电弧性良好。在连续使用温度200-300℃,其电性能不受影响。间断使用温度可达316℃左右。
e、LCP具有突出的耐腐蚀性能,LCP制品在浓度为90%酸及浓度为50%碱存在下不会受到侵蚀,对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水,接触后不会被溶解,也不会引起应力开裂。
2、应用
a、电子电气是LCP的主要市场:电子电气的表面装配焊接技术对材料的尺寸稳定性和耐热性有很高的要求(能经受表面装配技术中使用的气相焊接和红外焊接);
b、LCP:印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件、汽车机械零件、医疗方面;
c、LCP加入高填充剂或合金(PSF/PBT/PA):
作为集成电路封装材料、
代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料;
作光纤电缆接头护套和高强度元件;
代替陶瓷作化工用分离塔中的填充材料。
代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料(宇航器外部的面板、汽车外装的制动系统)。
三、LCP的注塑工艺
由于改性后的性能和用途级别相差很大,其加工工艺变数也很大,故应相应调整如下范围:
1、干燥:140℃~140~150℃ /5-7Hr
2、注塑温度:260~300~410℃
3、模 温:100~100~240℃
四、主要生产公司
①Du Pont、
②Eastman、
③Solvay、
④Ticona、
⑤三菱工程塑料公司、
⑥住友、
⑦宝理塑料(为Ticona和日本大赛珞化学公司的合资公司)、
⑧东丽,
此外还有上野精细化工公司和Unitika公司等。
五、其它了解
热致性LCP具有全芳香族聚酯和共聚酯结构。它还具有密集排列的直链聚合物链结构,形成的产品具有良好的单向机械性能特点。良好高温性能(热变形温度为121~355℃)、良好的抗辐射性、抗水解性、耐候性、耐化学药品性、固有的阻燃性、低发烟性、高尺寸稳定性、低吸湿性、极低的线膨胀系数、高冲击强度和刚性(按相同重量比较,LCP的强度大于钢,但刚性只是钢的15%)。LCP可以耐酸、溶剂和烃类等化学品,并有较好的阻隔性。
液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链是取向的,它有异常规整的纤维状结构,性能特殊,制品强度很高,并不亚于金属和陶瓷。拉伸强度和弯曲模量可超过10年发展起来的各种热塑性塑料。采用的单体不同,制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。选择的填料不同、填料添加量的不同也都影响它的性能。
中文名:尼龙(Nylon),纤维学名为聚酰胺(polyamide)纤维。 是杜邦公司所生产之聚己二酰己二胺之商品名,即一般通称为尼龙六六(Nylon 66)。聚酰胺纤维是第一个合成高分子聚合物商业化之合成纤维制品,其为在1937年由美国杜邦公司卡罗瑟斯(Caarothers)研究发明聚六甲基己二酰胺(即尼龙六六酰),因而开启了合成纤维的第一页,其至今仍是聚酰胺纤维的代表。 卡罗瑟斯于1928年就在研究聚酯纤维,其完成脂肪族二元酸及二元醇之聚酯聚合体之基础研究,惟因熔点过低而无法实用。但也因此研究而奠定了今日之PET聚酯纤维之辉煌腾达。卡罗瑟斯对于多数分子之分子间结合为新的巨大分子之反应称为聚合(polymerization)反应。而由缩合(condensation)反应之反复继续结合成巨大分子之反应称为聚缩合(polycondensation)反应。在此观念下卡罗瑟斯自1928年起进行链状之高分子合成研究,由聚缩合反应合成了聚酰胺类,聚醇缩醛类,聚醚类等链状高分子化合物,历经无数次之基础研究后于1937年由已二胺和已二酸经聚缩合反应而成的聚六甲基己二酰胺即尼龙六六,是最早商业化之高分子合成纤维,并于1937年做成了第一双尼龙丝袜,杜邦公司旋即在1938年9月取得该专利权并以 “Nylon”为商品名,在1939年建立第一个量产工厂,当时之产能为4000吨每年,1944年达25000吨,1948年达35000吨,1951年增加到65000吨,在此同时英国,法国,意大利,西德,日本也相继建厂生产,在尼龙六六开始商业化之同时,德国法本公司(IG Farben/basf)之施拉克(p.schlack)于1938年提出由已内酰胺(Caprolactum,缩称CPL)合成聚己酰胺纤维即尼龙六之专利,并取得商品名perlon,之后随着聚酰胺纤维工业发展,各国之纤维材料研究者陆续进行多种聚酰胺纤维之研究,较成熟的有荷兰国家矿业公司之聚丁二酰己二胺即尼龙四六,其它还有聚辛酰胺之尼龙八,聚壬酰胺之尼龙九,聚十二甲基己二胺之尼龙六十二,聚十一酰胺之尼龙十一等,虽然种类多,但仍以尼龙六与尼龙六六为大宗,其生产量占聚配备胺纤维之95%以上。 (一)、聚酰胺纤维性能 聚酰胺纤维最突出的优点为耐磨性较其它纤维优越,其次为它的弹性佳,其弹性回复率可媲美羊毛,还有其质轻,比重为1.14,在已商业化之合成纤维中,其仅次于聚丙烯(丙纶,比重小于1),而较聚酯纤维(比重1.38)轻,因此聚酰胺纤维可加工成细匀柔软且平滑之丝,供织造成美观耐用之织物,另其同聚酯纤维一样具耐腐性,不怕虫蛀,不怕发霉之优点。 聚酰胺纤维之缺点为耐旋光性稍差,如在室外长时间受日照时,则易生黄,强度下降,与聚酯丝相比其保型形性较差,因此织物较不够挺拔,还有其纤维表面光滑,较有蜡状感,关于这些缺点近年来已研究出各种改善措施,如加入耐光剂以改善耐旋光性,或制成异型断面以改善外观及光泽,以DTY或ATY加工或与其它纤维混纺或交织,以改善手感。 聚酰胺纤维之各种性能再详述如下: 1、耐磨性:聚酰胺纤维之耐磨性是所有纺织纤维中最好的,同条件下,其耐磨性为棉花之10倍,羊毛之20倍,嫘萦(rayon)之50倍,如在毛纺或棉纺中掺入15%之聚酰胺纤维,则其耐磨度比纯羊毛料或棉料提高3倍。 2、断裂强度:衣料用途聚酰胺纤维长纤其断裂强度为5.0~6.4g/d,产业用之高强力丝则为7~9.5 g/d甚至更高,其湿润状态之断裂强度约为干燥状态之85%~90%。 3、断裂伸度:聚酰胺纤维之断裂伸度依品种之不同而有所差异,强力丝之伸度较低在10~25%间,一般衣料用丝25~40%,其湿润状态之断裂伸度约较干燥状态高3~5%。 4、弹性回复率:聚酰胺纤维之回弹性极佳,长纤之伸度10%时,其弹性回复率为99%,而聚酯在相同状况下为67%,嫘萦则仅32%。 5、耐疲劳性:由于聚酰胺纤维之弹性回复率好,因此其耐疲功性也佳,其耐疲劳性与聚酯丝接近而高于其它化学纤维及天然纤维,在相同之试验条件下聚酯酰胺纤维之耐疲劳性比棉纤维高7~8倍,比嫘萦高几拾倍。 6、吸湿性:聚酰胺纤维之吸湿性比天然纤维和嫘萦低,但在合成纤维仅次于聚氯乙烯醇(PVA,维纶)而高于其它合成纤维,nylon 66在温度20摄氏度,相对湿度65%时之含水率为3.4~3.8,nylon 6则为3.4~5.0,故聚酰胺六之吸湿性略高于聚酰胺六六。 7、染色性:聚酰胺纤维之染色性较天然纤维及嫘萦困难,但仍较其它合成纤维易染色,一般以酸性染料染色。 8、光学性质:聚酰胺纤维具双折射(birefringence),双折射随延伸比变化很大,其在充分延伸后,尼龙六六纤维之纵向折射率为1.528,横向折射率为1.519,尼龙六纤维之纵向折射率为1.580,横向折射率为1.530,聚酰胺纤维表面光泽度较高,通常于聚合添加二氧化钛消光。 9、耐旋光性:聚酰胺纤维之耐旋光性能较差,于聚合时添加耐光剂制成纤维后可改善耐旋光性能。 10、耐热性:聚酰胺纤维之耐热性不佳,在150摄氏度时历经5小时即变黄,170度开始软化,到215度开始熔化,nylon 66耐热性要较nylon 6好,其安全温度分别为130及90度,热定型温度最高不能超过150度,最好在120度以下,但聚酰胺纤维耐低温性佳,即使在零下70度之低温使用,其弹性回复率变化不大。 11、耐化学品性:聚酰胺纤维耐碱性佳,但耐酸性则较差,在一般室温调件下,其可耐7%之盐酸,20%之硫酸,10%之硝酸,50%之烧碱浸泡,结果都不受腐蚀,因此聚酰胺纤维适用于防腐蚀工作服,另外其可用做渔网,不怕海水浸蚀,尼龙渔网要比一般渔网寿命长3~4倍。 (二) 尼龙六及尼龙六六性能比较/聚酰胺纤维之用途 尼龙六及尼龙六六纤维占聚酰胺纤维95%以上,它们的主要性能如附表,其物理性能虽然有差异,但在一般用途上,其在外观、手感、强力及耐磨性都十分接近,从其平织布及针织布亦难分轩轾,因而往往可互相替代,但如从成本考虑,则尼龙六较占优势‧尼龙六长丝之收缩率较尼龙六六略高,其较适合针织物及起绒织物‧尼龙六因具较低之软化点,因此较尼龙六六柔软,但其卷曲变形较困难,故尼龙六六之加工丝卷缩坚牢度较尼龙六优越,故如做裤袜材料,尼龙六六要比尼龙六弹性佳,也较耐穿‧因尼龙六六之熔点较尼龙六高且缩率可较低,因此,用于轮胎帘布较尼龙六于制成轮胎后较能耐高速行驶,轮胎亦可行驶较长之里程‧另尼龙六六与聚酯纤维之熔点接近其与聚酯之交织物,可与聚酯相同之温度同浴染,因此尼龙六六之N/T织物(尼龙及聚酯交织物)要较尼龙六之N/T织物染色牢度佳。 聚酰胺纤维可制成长纤或短纤,其用途如下: 1、长纤:聚酰胺长纤可单独使用,也可与其它纤维交织,也可假捻加工成加工丝供针织或平织用途,在内衣用途可用于男女儿童服装、被套面料、袜子、雨衣等‧另聚酰胺纤维用于航天员外衣之外层及内里,利用其高度强度来保护航天员不受外层空间陨石之袭击,在家饰布可用于窗帘布、浴帘布及雨伞布等,在产业用途可用于渔网、滤布、缆绳、轮胎帘布、轮送带衬布及降落伞布等‧由于其强力高、耐冲击、耐磨性佳,用于轮胎帘布制成轮胎后其行驶里程较以往之嫘萦轮胎帘布行驶之里程高,据实验证明聚酰胺轮胎帘布轮胎可行驶约三十万公里,而嫘荧萦轮胎帘布轮胎仅能行驶约十二万公里,使用于轮胎帘布之聚酰胺长纤以尼龙六六为大宗,其占尼龙六六纤维使用量约50%。 2、短纤:聚酰胺短纤与长纤相比在美国其使用量约占21%,在地毯用纤维中,短纤维占90%以上,而聚酰胺纤维又占地毯纤维用量之53%,另外其可与其它纤维混纺用于袜子、华达呢布料、凡立丁布料、毛毯、滤布等。 Nylon 66和Nylon 6性能比较表 纤维品种 Nylon 66 Nylon 6 长丝 性能指针 一般丝 强力丝 短纤维 一般丝 强力丝 断裂强度 Cn/dtx 干 4.94~5.65(5.6~6.4) 5.65~7.68(6.4~7.8) 4.15~5.92(4.7~6.7) 4.4~5.65(5.0~6.4) 5.65~7.68(6.4~8.7) (g/den) 湿 3.97~5.29(4.5~6.0) 4.86~6.89(5.5~7.8) 3.44~5.03(3.9~5.7) 3.70~5.21(4.2~5.9) 5.21~6.53(5.9~7.4) 打结强度(%,干强) 80~90 60~70 80~90 70~80 干湿强度比(%) 90~95 85~90 83~90 84~92 84~92 断裂伸度% 干 26~40 16~24 38~50 28~42 16~25 湿 30~52 21~28 40~58 36~52 20~30 弹性回复率%(伸长3%时) 95~100 98~100 95~100 98~100 98~100 杨氏系数(kg/mm²) 235~318 373~447 100~250 200~450 280~510 比重 1.14 1.14 吸湿性(%)20℃空气 湿度65% 3.4~3.8 3.5~5.0 湿度95% 5.8~6.1 8.0~9.0 耐热性 软化点235℃,150℃,5hr变黄 熔点260℃ 软化点180℃ 熔点215~220℃熔融同时慢慢燃烧无自燃性 耐候性 长期暴露,强度降低,变黄 长期暴露,强度降低,变黄,比Nylon66稍差 热稳定性为零时温度 240 一般长丝193~195℃ 最佳定型温度℃ 干态 130 93 湿态(饱和蒸汽) >140 137 在水中 98 95 最高熨烫温度℃ 205 150 (三) 聚酰胺尼龙新纤维之发展趋势及应用 尼龙纤维其柔韧性、弹性回复性率、耐磨性、耐碱性、吸湿性及轻量性方面均较聚酯纤维性能佳,但因其成本较聚酯纤维约高一倍,而尼龙66又较尼龙6高20~40%,因此尼龙纤维未来之发展及能否超越聚酯纤维,首要为降低原料成本‧由尼龙66龙头美国杜帮公司及尼龙6龙头德国巴斯夫(BASF)公司联袂合作研究,成功开发出可同时生产尼龙6及尼龙66原料之免开环技术,其均是以AND(Adiponirile)己二綪为原料,而AND则由丁二烯(Butadiene )制得,此原料新制程可节省成本约三分之一,因此进而可降低尼龙纤维之售价,而提高与聚酯纤维之竞争力‧但因新制程投资之研发成本甚高,估计也要9至10年方能达损益平衡,届时方能降低售价,因此近期尼龙纤维制品必朝高附加价值及性能上之改进,如此方能与聚酯纤维相抗衡‧以下就尼龙新纤维之发展及应用趋势做一概述: 1、导电性:在衣料及地毯用途,抗静电为必要之性能之一,早期是添加聚醚,但在低温下不理想,近来以炭黑等导电性微粒,可涂布或内加以消除静电,此在地毯用途已迅速扩大。 2、高强度高模数纤维:使用于轮胎帘布之帘线具有高强度及高模数(high molus)及耐疲劳之特性,由于聚酰胺分子键成折迭状结构,目前尼龙66及尼龙6之聚酰胺纤维其实际强度及模数仅达到理论值之10%,因此而有液晶纺丝之开发,杜帮公司开发且已量产之“kevler”纤维其属芳香族之聚酰胺纤维,其模数可达理论值之90%。 3、衣料服饰用绢绸仿蚕丝素材:衣料服饰用纤维要求穿着舒适及鲜美之外观,除了上述之抗静电外,对光泽、柔软性、吸湿性都需改善,对光泽方面之改善有增加消光剂二氧化钛之添加量至2~3%以达类似棉纤维之钝光之效果,有以亮光粒并以三角或星形断面纺制类似蚕丝之光泽,由于尼龙纤维之弹性回复率较聚酯纤维佳,且其模数(杨氐系数)较低,因此具有较柔软及丰厚之手感‧以不同收缩率之尼龙混纤(如40d/68f+30d/12f高缩),在染整加工后织物表面浮出0.6d之细丹,因此织物具柔和之光泽及柔软之手感,细丹尼龙使织物之柔软性得到改善,而异收缩混织使织物之丰厚感及鲜明性得到改善,因此今后尼龙纤维之纤维加工必朝此趋势发展。 4、轻盈感新尼龙素材:尼龙纤维之比重要较聚酯轻,因此织物具有轻盈之特性,如以中空断面纺制则纤维更具轻盈感,加工后之蓬松感亦较佳,且具有保温性,因此如何研制高中空率之尼龙纤维为尼龙纤维厂之重要研发课题。 5、弹性新复合素材:复合纺丝以pu弹性纤维为蕊心,以尼龙为鞘之双组分复合纤维,兼具了pu之高弹性和尼龙轻盈之优点,其在热处理后会呈现自然卷曲之效果,因此其织物具有很好之弹性及舒适且具有自然之透明肤色效果,因此适合于女性内衣、超弹裤袜。 6、防水透气新素材:以尼龙6或尼龙66与聚酯行复合纺丝,其断面为橘瓣形(segment pie)即所谓之分割形,增加分割数,其织物之防水透气性会增加,目前之生产技术已可达64分割。 7、抗菌防臭素材:在尼龙纺丝制程中混綀一种特殊陶瓷材料,其会释放出微量之银离子而达到良好之抗菌效果,以混綀法可提高抗菌之持久性,纤维经加工、织造、染整后,抗菌性不会遭破壤且至少要经50次以上之洗濯仍能维持抗菌之功效。 8、保健性素材:尼龙纤维混綀一种能释放远红外线之陶瓷微粒,而能提高织物之保暖性及舒适性,远红外线是一种具有波长4到50微毫米波长之电磁波,具有促进血液循环因而有保暖之功效。