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尼龍“水煮”三問?

更新時間:2022-10-28 點擊量:4604
  尼龍在“水煮”過程中,為何會提高制品的沖擊性能?為何會有白色的粉末析出?又為何需要在水里添加一定量的白醋?到底“水”對尼龍做了什么?
  一、尼龍制品為何需要進行“水煮”?
  尼龍(PA6、PA66等)屬于熱塑性的結晶聚合物,在注射成型過程中,由于模具溫度和機頭溫度相差較大,聚合物熔體在注射到模腔內會迅速冷卻至玻璃化溫度(Tg,即不受外力下聚合物分子鏈能夠運動的只低溫度)以下,分子鏈被凍結,導致大分子鏈沒有足夠的時間進行排序和堆砌,形成自然結晶的材料。此時,材料內部的大分子鏈并沒有處于熱力學穩定狀態,仍然會有趨向于自然取向和結晶的運動狀態。
  所以,在尼龍制品成型后,會放在90~100℃的溫水中“煮”2~3h,可以消除產品的內應力,提高制品的沖擊性能。
  二、為何“水”可以消除尼龍制品的內應力?
  尼龍行業的人都知道,在尼龍注塑成型前,需要對尼龍進行干燥處理(烘料)。因為尼龍分子結構中含有極性親水集團——酰胺基團,具有強的吸濕嚴性。如不進行烘料,水汽的存在會是制品的性能大幅降低。那么既然這樣,為何還對尼龍進行“水煮”?
  尼龍有很強的吸濕性,所以講尼龍制品進行“水煮”,尼龍分子鏈在吸收水汽之后,有助于分子鏈的取向運動(熱力學運動),促進材料的自然結晶過程,降低內應內,提高制品的沖擊性能。
  三、尼龍“水煮”時為何會出現白色粉末?
  聚合物是一類由許多小分子單體通過化學反應形成的高分子化合物。以PA6為例,由己內酰胺通過縮聚,形成的高分子化合物。由于在聚合反應過程中,存在著化學反應平衡,所以最終合成的產物中已然存在少量的己內酰胺單體,處于游離狀態。
  這些游離的小分子單體,由于熱運動會向制品的表面遷移,特別是在“水煮”過程中,會加快這些小分子單體的遷移速率并析出,就相當于萃取的過程。所以,在“水煮”過程中,就會有白色粉末的析出。在尼龍6切片廠家生產過程中,會有專門的設備將這些單體進行回收,從而提高原料的利用率。但是由于設備成本較高,所以一般的注塑廠家并不能做到。
  所以為了解決這個問題,通常會在水中添加一定量的白醋。來抑制游離單體的析出,減少白色粉末的出現。
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