[發明專利]一種改性MC尼龍

無效

• 申請號: 201210109538.7
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN103232595A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 袁浩杰;李玉峰;蔡淑清
• 申請（專利權）人: 齊齊哈爾北坤合成高分子材料有限公司
• 主分類號: C08G69/20
• 分類號: C08G69/20;C08K13/02;C08K13/04;C08K5/29;C08K5/3412;C08K5/5399;C08L77/02
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技術領域

本發明為一種改性MC尼龍材料，涉及聚合物合成及改性加工領域。制備的改性MC尼龍材料斷裂伸長率和拉伸強度穩定、各項技術指標精準，在軍工等企業中應用表現突出。

背景技術

尼龍是熱塑性、結晶性、吸濕性的高分子材料，具有特殊的化學與物理性質，廣泛的應用于社會生產的各個領域，是五大工程材料之首。但因其一些長期存在易吸水、耐光性差、設計要求較嚴格、抗拉強度低、熱膨脹系數低等缺點而限制了應用的范圍。通常工業上尼龍6的制造是將單體己內酰胺熔融，加入少量的水(或酒精)和穩定劑如有機酸、胺等，在高壓釜或聚合管內加熱至250℃左右進行水解開環聚合，反應過程中不斷放出水分，聚合度逐漸增大，分子量一般在3萬以下，反應需要較長的平衡時間，整個操作需要20-30小時以上，得到的小分子量的尼龍具有以上很多缺點。把干燥的己內酰胺融化成液體，在100℃左右溶解少量的金屬鈉再加熱至240℃或將己內酰胺在265℃沸騰狀態下加入少量的固體氫氧化鈉，只要幾分鐘即可得到高粘度聚合體，分子量可以達到10萬，雖然分子量可以得到提升，但在繼續加熱時，分子量會迅速下降，變化很大，很難控制，同樣會影響產品的質量。由于特殊的化學與物理性質，解決其缺點一直是科研單位與生產企業面臨的難題。

尼龍改性，既可增加尼龍的特殊用途，又可降低能耗和繁瑣的金屬加工工序，在國民經濟生產中起著舉足輕重作用，同時又可為國家資源利用率及環境保護做出重要的貢獻，在我國具有廣闊的發展前景。

發明內容

本發明的目的在于研制一種改性MC尼龍材料，可以代替鋼材材料廣泛應用于軍工、冶金、礦山、紡織、化工、造紙、電力能源、石油機械等領域。

為了解決了尼龍材料中的材質不均勻、抗拉強度低、抗沖擊強度低、斷裂伸長不穩定、線膨脹系數大等缺點，本發明研制了改性MC尼龍的聚合及加工工藝。本發明采取以液態的己內酰胺為原料，以堿做催化劑，用異氰酸酯類或胺類做活化劑進行聚合反應的方法，添加聚氧化乙烯和甲基磷酸三胺，直接注入模具中快速聚合成型。進而采用熱脫模的方法得到改性MC尼龍制品。利用本發明的技術可以在降低反應溫度和反應時間的基礎上得到穩定的大分子量改性MC尼龍材料。改性MC尼龍材料制品具有良好的韌性、耐寒性和性能指標的精準性。

本發明的特點在于：

(1)本發明研制生產的改性MC尼龍是以己內酰胺為原料，在堿類催化劑的存在下，加入活化劑，直接注入模具中快速聚合而成型的。工藝實現了熔點以下的陰離子聚合反應。因此相比普通尼龍含單體量少、分子量高、抗拉伸、沖擊強度高、摩擦系數小、硬度高、抗疲勞、抗蠕變、抗吸震、降噪音、耐大多數腐蝕介質。

(2)本發明在工藝中提高己內酰胺熔料溫度至100-150℃，增加每克分子己內酰胺催化劑用量至0.05％-0.3％克，增加活化劑用量至0.4％-1％，添加了增強劑和增韌劑，增加了尼龍的強度、韌性、耐寒性及性能指標的精準性。

(3)本發明采用熱脫模的方法，在120-170℃的變壓器油中熱處理去應力，時間約為15min/mm厚度，熱處理完畢后鑄件緩慢冷卻。這樣可以避免制品厚度較大或幾何形狀較復雜時，凸出部分在內應力的作用下炸裂。精確控制線膨脹系數在(3～5)×10^-5、斷裂伸長率37～40％、拉伸強度72～75MPa。

本發明研制生產的改性MC尼龍斷裂伸長率和拉伸強度穩定，各項技術指標精準，尤其在軍工企業中得應用表現尤為突出。如155榴彈閉氣環在炮膛內有良好的輔助閉氣及潤滑作用，而且高耐磨、高韌性、高強度，炮口外30m內脫落一致，不僅滿足彈道性能，而且提高了彈著點的精度。本發明研制生產的改性MC尼龍產品已接受軍工制造企業檢驗，在多種炮彈的閉氣裝置上使用。實用結果證明，普通尼龍脫環范圍在0～50米，應用改性MC尼龍制成的閉氣裝置脫環范圍縮小到10～30米，大大提高了炮彈的射程和精準度。

本發明的改性尼龍與其他尼龍的一些性能比較見表1。

表1普通尼龍(PA6)與MC尼龍、改性MC尼龍的性能比較

附圖說明

圖為改性MC尼龍工藝流程簡圖。

具體實施方式

以下為本發明的一些實施實例，但不僅限于此。

具體實施方式一：