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(jié)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(nèi)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(jié),,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(jié)晶的材料,。此時,,材料內(nèi)部的大分子鏈并沒有處于熱力學穩(wěn)定狀態(tài),仍然會有趨向于自然取向和結(jié)晶的運動狀態(tài),。
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(chǎn)品的內(nèi)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(nèi)應力,?
尼龍行業(yè)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(jié)構(gòu)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(jié)晶過程,,降低內(nèi)應內(nèi),提高制品的沖擊性能,。
三,、尼龍“水煮”時為何會出現(xiàn)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(nèi)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(chǎn)物中已然存在少量的己內(nèi)酰胺單體,處于游離狀態(tài),。
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(chǎn)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(xiàn)。