这是因为偶数个碳原子的尼龙在结晶时堆砌得比较好[11q]。尼龙的性能也受到结晶程度的影响,而结晶程度可以由加工时的环境来控制。慢冷时结晶部分(50%?60%)要远大于快冷时产生的结晶部分(大约只用10%)tm尺不仅结晶程度可以控制,我们还可以控制结晶部分的尺寸。慢冷生成结晶部分的尺寸将远大于快冷生成的结晶部分的尺寸。在注射成型中,当表面急冷时,结晶部分将一直从表面延伸到内部[112]。在某些应用中,我们可以加人一些成核剂以产生小球粒,它能使材料具有较高的拉伸屈服强度和硬度,但是伸长率和冲击强度却很低[1131。尼龙的结晶程度还会影响它对水分的吸收,结晶程度较低的尼龙将更易于吸收水分[114]。脂肪族酰胺的玻璃化转变温度是影响它的结晶-溶化行为的第二重要因素。

干燥尼龙的玻璃化转变温度将近50°c,然而吸收水分的尼龙的玻璃化转变温度却在〇°c左右[ua。玻璃化转变温度会影响尼龙的结晶行为,例如,尼龙66的玻璃化转变温度在室温以上,这使得它在室温以下时的结晶速率非常慢,从而产生了模压收缩;但是对尼龙6的影响却不显著[11?。尼龙的加工方法有挤出法、注射模压法、吹塑法、旋转模塑法以及其他方法。尼龙的高熔点和低黏度对于注射模压法非常有利,但是却不利于挤出和吹塑成型。对于挤出成型来说,我们希望有一个非常宽的分子量分布(mwd)以及能在出口处获得较高熔体黏度的较低温度[117]。在注压法成型中,尼龙因为熔体黏度较低而易于流动,不过可以设计一种专门的喷嘴来解决这一问题[118]。


熔融温度一般在240?260°c之间[9?。加工设备必须非常的干净,因为丝毫的污染物都会影响成型材料的热稳定性。和其他的含氟聚合物一样,聚氟乙烯材料也会产生气体。聚偏氟乙烯材料可以应用于垫圈、涂料、电线电缆护套、化工管道和密封件[94]。聚氟乙烯(pvf)是一种结晶聚合物,可以以薄膜的形式应用,也可以复合结构用在层压板材或其他面板材料方面[95]。这种材料的薄膜可以阻隔许多种气体。聚氟乙烯(pvf)在结构上与聚氯乙烯(pvc)很相似,仅仅是pvc中的氯原子被氟原子取代了而已。与聚氯乙烯相比,聚氟乙烯具有低的吸潮率,良好的耐天候老化性和更好的热稳定性。与pvc相似,pvf在高温时也会分解释放出卤化氢气体。

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尽管如此,聚氟乙烯(pvf)还是具有比聚氯乙烯(pvc)更大的结晶趋势和更好的耐热性[%]。聚酰胺是早的聚合物之一,它是由carothers[97]发明的。现在,为一种重要的热塑性物质,1997年在美国的消耗量已经达到了12亿磅[98]。尼龙也称聚酰胺,它是由脂肪族二胺和脂肪族二酸用缩合聚合的方法合成的。尼龙也是一种具有高模量、髙强度、高抗冲击性能的结晶聚合物,而且它还具有较低的摩擦系数和耐磨蚀性能[99]。尽管这类材料具有很多性能,然而它们的主链上都含有酰基。其主要结构如图1.19所示。(1)二元胺与二元酸反应;(2)氨基酸发生缩合反应;(3)内醜胺开环;(4)与二元羧酸反应。尼龙的牌号(尼龙尼龙10等)用碳原子的个数来表示。

用不同的初始单体,可以合成出不同型号的尼龙。尼龙的型号是由合成尼龙所用单体中碳原子的个数决定的。而两个相邻酿基之间碳原子的个数通常决定了该型号尼龙的性能。当只用到一种单体(内酰胺或氨基酸)来合成尼龙时,尼龙的型号就只用一个数字来确定(尼龙尼龙10)。当用两种单体合成尼龙时,就要用两个数字来表示尼龙的型号(尼龙尼龙612)ti8]。同时,尼龙所吸收水分的量也受到主链上两个酰基之间碳原子个数的影响。个数少的尼龙要比个数多的尼龙吸收的水分多(尼龙6吸收的水分就比尼龙12多)。另外,-原子的尼龙的熔点也要比含有奇数个碳原子的尼龙高,例如,尼龙66的熔点就远远高于尼龙56和尼龙76[i〇9];开环所得的尼龙也是这样。


螺旋挤出机机筒和机头的可加热以用电加热器来实現。各区的加热溫度視氟塑料-3的失强溫度而定。伹是,加热溫度不仅要根据材料的失强溫度而定,还要根据挤出机和机头的結构来决定。所以,挤出条件应当根据实驗的方法来选择。在任何情况下,度下制成的。在过低的溫度下制得的制品,表面粗糙,易分层和折断,而在极高的溫度下制得的制品則有很多气泡,幷且会由于热分解而变脆。正确挤出的制品富有弹性,表面光泽度很高,幷且沒有气泡。在挤出后測量一下材料的失强溫度是有益的。如果失强溫度降低到235°c以下,制品便会迅速老化。甚至变脆。制品自挤出机机头出来后,应尽可能迅速地进行冷却(淬火),因为这关系着制品的机械性能。但是,厚壁制品在进行极迅速的冷却时。

却可能由于迅速形成硬表面壳而产生收縮气泡和裂縫。挤出的薄膜可以用浸入水中或用水冷却的金属輥子进行淬火。从机头出口到淬火浴或輥子的距离应为4—7厘米。制造薄膜时,好采用鏠状机头因为利用縫状机头比用吹制法的环状机头更易于調节薄膜的厚度和实現良好的淬火。薄膜在挤出时,可以延伸1—-1(按厚度計)。用純氟塑料-3制的漆包綫时,阻力很大的弯角机头不适用,因为克服这种阻力需要提高挤出溫度,而这会导至材料的严重热解。在用純氟塑料-3涂复电綫时,可以利用它在熔融状态能够强烈延伸的性能。在电綫周围形成直径較大的管子,然后在机头的出口处将管子拉伸幷包复到电綫上去。采用这种方法,可以大大减小材料失强溫度的下降、包复的速度。


用实驗法測定对薄膜的扩散速度或扩散系数时,会遇到很大困难。保証沒有点状缺陷,而沒有非常狹小的孔和极細的裂鏠是很困难的。因此,在大多数情况下,由于在其中进行試驗的侵餓性介质透人涂层的缺陷中,常常使扩散作用的測量結果有出入。这种結果不能認为是对該聚合物的眞正扩散系数,但是由于任何实际上制得的和使用的涂层总有小的缺陷。所以这种試驗还是具有实际价値的。涂层耐腐蝕性試驗应从两个方面进行。首先,必須对涂层材料的本身进行实驗,測定它在介质中的溶胀度,測定在侵蝕性介质中溶胀后与自材料中除去侵蝕性介质后性能的变化。这种試驗好用薄膜进行,試驗时可将薄膜切成試驗試祥。选择試驗介质具有很大意义。試驗氟塑料时可使用酸如硫酸、及)或40—50%的碱液q此时。

酸进行試驗具有大薏义,因为它是侵蝕性介质,除了氟塑料外,能破坏一切已知的有机徐层。此外,在无机液体中,的分子特別小,能很好地浸潤氟塑料。因此,的扩散总大于其它侵蝕性无机液体。由此可見,如果徐层能很好地保护嘯:属不受的作用,涂层材料对侵蝕性介质作用的稳定性可以用厚g.1毫米的薄膜試样进行試驗。試驗时将試样浸入注有侵蝕性介质的带磨口玻璃塞的大試管中。将装入样品的試管放入水恒溫器中,恒溫器內的溫度自动控制在50°〇。經过一定时間后,将試样取出,迅速用水洗滌,用滤紙干燥。这时,試驗用的介质只能从薄膜表面和表面的裂鏠中除去,而不能自材料的深处除去。然后称量薄膜,測定增量,再重新試驗它的机械性能。其它試样則放在恒溫器內干燥至恒定重量。