尼龍6老化是指大分子鏈發生各種不可逆的化學過程或物理過程的總稱。既有物理老化,物理老化是可逆的變化,也有化學老化,它是不可逆的變化。九種途徑可以讓尼龍6逐漸老化直至退出“江湖”。
改性后的尼龍6滑板輪使用壽命延長1.5倍
尼龍6物理老化一般伴隨堆砌密度增加,分子鏈段活動性降低,宏觀上呈脆性改變,模量或拉伸強度增大,伸長率和韌性下降?;瘜W老化伴隨尼龍6生產、加工、貯存、使用的各個過程中,經受光、熱、氧、臭氧、水、氮氧化物或者機械應力、高能輻射等因素的影響,使材料的性能顯著下降,直至失去使用價值。
通常。尼龍6最容易受到的老化侵蝕是熱降解、熱氧化老化和紫外線等光照降解老化。
1、尼龍6的熱降解。尼龍6在熔融溫度250℃之上,特別是達到熱分解300℃,主鏈就會斷裂,接枝的側鏈脫落或者末端功能團斷裂,分子量迅速下降,按連鎖機理逐一脫除生成多聚體、單體。
2、尼龍6熱氧老化是指在熱和氧雙層因數的作用下,按照自由基反應機理進行,導致尼龍6降解和交聯。降解反應的結果是聚合物分子鏈下降,材料變軟變粘,強度和模量下降;交聯反應的結果是聚合物變硬變脆,伸長率下降。
3、尼龍6光降解在光線照射線下,當波長大于340nm,酰胺基團不發生降解,主要是分子鏈中的雜質或不規則結構發生光反應;當波長小于340nm時直接發生光降解,酰胺鍵斷裂,波長介于兩者之間,是兩種情況的互相競爭。
抗UV改性尼龍光氧化降解速度顯著降低
除了上述三種,尼龍6還有六種情形下的老化降解。
1、尼龍6酸性老化是在酸性環境中,酸根離子會中和一部分尼龍6水解產生的端羧基和端氨基,加快酰胺鍵的斷裂反應平衡。研究顯示,PH值越低,酸根離子濃度越大,水解速率越大,材料失效越快。
2、尼龍6光氧老化是指尼龍6分子鏈受光激發并在有氧存在的環境中所氧氣和氮氣發生反應,試樣表層沒有O-C=O鍵。尼龍6光氧老化過程交聯反應占主導地位,凝膠含量和比濃度增加,拉伸強度和模量上升,韌性下降,端竣基含量上升,端氨基含量下降。
3、尼龍6水解老化是指尼龍6在溫度和濕度較高的環境中,水分子受熱滲透到尼龍6分子鏈段,破壞尼龍6很強的氫鍵作用,并攻擊酰胺鍵,酰胺鍵會發生水解,酰胺鍵-CONH-的C-N發生斷裂,形成端羧基和端氨基,物理和化學性能出現下降,直至失效。
海陽海陽抗UV尼龍6高強絲使用壽命更長
4、尼龍6臭氧老化是由于尼龍6改性產品含有O-C=O等雙鍵,應用于飛機等高空與臭氧接觸較多的環境,會受到臭氧的作用了生交聯、降解,性能下降,甚至失去使用價值。
5、尼龍6應力老化是在應力作用下,尼龍6老化初期的蠕變急劇增加,并隨應力增大而增長,拉伸強度老化時間延長先增大后下降,斷裂伸長率下降到一定數值后不再下降,單純的應力對尼龍6分子鏈和端基影響不大,但取向度和結晶度隨應力和老化時間增大而增長。
6、尼龍6鹽霧老化是指尼龍6在受到海洋大氣或海邊大氣的鹽霧及其他因素的腐蝕后,發生降解、交聯,性能變壞變劣的現象。
延緩尼龍6老化,提高耐用性能有物理改性,如江蘇海陽的海陽牌半消光尼龍6切片加入納米TIO2,既有消光功能,又能防范紫外線照射,還有抗菌功能;有化學改性,加入抗氧劑、防老劑或進行抗UV改性;同時也有等離子處理、光處理、熱處理、表面接枝等表面改性方法。
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