簡述PA12性能制備與應(yīng)用

     PA12中存在著非極性的亞甲基基團(tuán)，而且數(shù)量很大，這使尼龍12分子鏈的柔順性較大；尼龍12中的酰胺基團(tuán)是極性的，且內(nèi)聚能很大，它的分子之間可形成氫鍵，使分子的排列較規(guī)整。因此尼龍12的結(jié)晶度高，強(qiáng)度也較高。尼龍12(PA12)吸水率低，耐低溫性好，氣密性好，耐堿、油脂性能優(yōu)良，耐醇類和無機(jī)稀酸以及芳烴的性能中等，力學(xué)性能和電性能亦好，且屬自熄性材料。     PA12原料的應(yīng)用:
     PA12是一種長碳鏈聚酰胺，其亞甲基鏈較長，酰胺基密度低；具有密度小，熔點低，熱穩(wěn)定性好，分解溫度高；耐低溫，耐油，耐腐蝕，耐摩擦損耗等優(yōu)良特性；廣泛應(yīng)用于汽 車系統(tǒng)管道、化工石油管道、液壓傳動系統(tǒng)。
     PA12吸濕率低，可用于尺寸精密的電氣零件、儀器儀表；具有良好的氣體阻隔性、無毒，可用于食品、醫(yī)藥包裝；具有優(yōu)良的耐白蟻食害性，可用于電線電纜護(hù)套?？傊?，尼龍12以其優(yōu)良特性，廣泛用于國防、電子、通訊、機(jī)械、食品等工業(yè)，應(yīng)用前景十分廣闊。
     1）可作銅、鋼、橡膠的代用品，制造抗震耐磨的油管、軟管。如汽車油軟管、輸油管、離合器軟管、汽車燃料用管材等。
      2）用于防水、耐低溫光導(dǎo)纖維、電纜線護(hù)套及絕緣涂層。
    3）用于生產(chǎn)軸承、齒輪等精密部件及電子電器元件。
     4）用于密封性好的金屬表面粉末涂層。
     5）用于板材等一般擠壓成型品及制造耐腐蝕的容器。
     6）用于柔軟性擠壓成型品。
     7）用于生產(chǎn)高級涂料和粘合劑。
     8）用于食品和藥品的包裝薄膜。
     PA12原料的性能：
     1）密度
     PA12的相對密度僅為1.01-1.03，是所有工程塑料中最小的，這對減輕汽車質(zhì)量，降低油耗有一定的作用。如果按單位體積比較，尼龍12在價格和性能上具有優(yōu)勢。
     2）熔點
     PA12的熔點為172-178℃，稍低于尼龍11，完全能夠滿足汽車燃油管和氣制動管的工作環(huán)境溫度要求。
     3）吸水性
     眾所周知，尼龍制品最大的缺點就是吸水性大，尺寸穩(wěn)定性難以保證。但是，由于PA612中亞甲基分子的增多，大大降低了親水基團(tuán)的影響，因此，PA612具有尼龍產(chǎn)品中最低的吸水率，這樣就減小了制品因吸水而造成的性能和尺寸的改變，這使PA612具有很大的優(yōu)勢。吸水后，PA612的抗拉強(qiáng)度降低很小，而PA66和PA6卻有很大的變化。
     4）抗沖擊強(qiáng)度
     抗沖擊強(qiáng)度是一項重要的技術(shù)指標(biāo)，對于經(jīng)常暴露在空氣中的尼龍 12 管，這項指標(biāo)尤其重要。尼龍 12 在-20℃和-40℃下按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗，均無斷裂現(xiàn)象，完全符合使用要求。尼龍 12 抗沖擊性能十分優(yōu)異。
     5）低溫性能
     PA12的脆性溫度最低，達(dá)-70攝氏度，因此，可廣泛用于耐低溫的部件。
     6）柔韌性
     增塑劑對PA12物理性能的影響集中表現(xiàn)在樹脂的彈性模量上。PA12有三種基本類型的樹脂，它們的主要區(qū)別是因增塑劑含量不同而形成了不同的柔韌性。隨著增塑劑可萃取組分含量的增高，樹脂的彈性模量降低。
     7）低磨耗和低摩擦性能
     PA12有優(yōu)異的低磨耗和低摩擦性能及自潤滑性能，因此PA12產(chǎn)品摩擦噪聲很低。
     8）耐燃油性能
     在汽車上，目前使用的含氧燃油、高芳烴燃油和酒精混合燃油會導(dǎo)致許多軟管材料的分解。經(jīng)試驗，僅尼龍11、PA12和碳氟樹脂彈性體可在此環(huán)境下使用。在汽車燃油的作用下，所有的尼龍都會溶漲，從而導(dǎo)致尺寸改變，尤其在含甲醇的汽油中，含有大量酰胺基團(tuán)的尼龍如尼龍6比含有少量酰胺基團(tuán)的尼龍如尼龍 12%溶漲量大很多。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，含15%甲醇的燃油對尼龍有很大的影響。     PA12的原料制備：
     一種以長鏈氨基酸為單體制備尼龍12的工藝方法，包括如下步驟：
     (1)初聚：將原料12-氨基十二酸和水按質(zhì)量比為1：1-4投入反應(yīng)釜中，然后依次加入原料質(zhì)量0.01～1％的催化劑、0.05～0.5％的抗氧劑及0.08～5％的分子量調(diào)節(jié)劑，向反應(yīng)釜中充入氮氣，加熱升溫至170～190℃進(jìn)行初聚反應(yīng)，維持反應(yīng)釜內(nèi)壓力為0.6～ 1.2MPa，同時啟用反應(yīng)釜的攪拌，反應(yīng)時間為2～6h，預(yù)聚體的分子量為3000～8000；
     (2)聚合：將初聚的物料轉(zhuǎn)移到聚合釜中，啟動聚合釜攪拌，加熱使物料溫度逐步升至220～250℃，調(diào)整聚合釜壓力，保持與壓力相匹配的脫水速度，待聚合釜壓降到常壓時；改抽真空維持聚合釜中負(fù)壓-0.095～-0.08MPa，聚合反應(yīng)時間為2～5h，聚合體分子量為15000～25000；
     (3)增粘：向聚合釜中充入氮氣至恒定壓力，將自聚合工序的物料以恒定的速率泵 入雙螺桿同向擠出機(jī)，調(diào)整螺桿的速度及各區(qū)的加熱溫度，調(diào)節(jié)螺桿真空度至恒定狀態(tài)，待所有工藝參數(shù)穩(wěn)定后，檢測樹脂熔指的一致性，并可視樹脂特性要求，分子量控制為20000 ～35000，得到合格的尼龍12。
     9）耐氯化鋅溶液
     氯化鋅會出現(xiàn)在車底環(huán)境中。在一定的溫度和濕度下，路上的鹽分與鍍鋅鋼板或含鋅底漆發(fā)生反應(yīng)，形成少量的氯化鋅。氯化鋅有很強(qiáng)的腐蝕作用，但PA12耐氯化鋅溶液的能力很強(qiáng)。臭氧老化、紫外線照射、溫度條件等等，都會帶給零件不同程度的損傷，降低使用壽命。由于PA12中不存在容易受到臭氧進(jìn)攻的+ 2 3 2 + 不飽和雙鍵，因此不會發(fā)生臭氧老化問題。
     另外，PA12的結(jié)晶度高，熔融溫度高，其耐熱穩(wěn)定性也較好，添加熱穩(wěn)定劑后，耐熱性能更是成倍提高。陽光照射時，其能量能夠引起有機(jī)物的化學(xué)鍵斷裂。而PA12中的C-H、C-O、C-N鍵的鍵能均很大，紫外線不足以破壞它們，只能破壞鍵能較小的C-C鍵；因此，在原料中添加適當(dāng)?shù)目估匣瘎┖螅琍A12的抗紫外線性能十分優(yōu)異。

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