周鳳娟，張琳琪，王依民

（東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海 201620）

研究論文

MC尼龍的合成研究

周鳳娟，張琳琪，王依民

（東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海 201620）

根據(jù)陰離子聚合反應(yīng)機理，通過解決催化劑及活化劑的配比，真空度的控制及聚合溫度這些聚合過程中的主要問題，在靜態(tài)澆鑄條件下制備了單體澆鑄尼龍，并通過測定聚合時間、轉(zhuǎn)化率、拉伸強度、斷裂伸長率、吸水率等指標(biāo)的變化規(guī)律及聯(lián)系來分析合成條件對高聚物的力學(xué)性能的影響。實驗結(jié)果表明，當(dāng)催化劑NaOH用量在0.6 mol／100 mol CPL（已內(nèi)酰胺）時，其單體轉(zhuǎn)化率最高。催化劑和活化劑對聚合時間、轉(zhuǎn)化率及吸水率的影響規(guī)律均相似。在一定溫度范圍內(nèi)，隨著聚合溫度的升高，轉(zhuǎn)化率、拉伸強度及斷裂伸長率增加。

單體澆鑄 鑄型尼龍 陰離子聚合 催化劑

MC尼龍是尼龍塑料中的一個特殊品種，在分子結(jié)構(gòu)上屬于尼龍6，故性能上與尼龍6基本相似，但是與傳統(tǒng)的尼龍6相比，它具有合成工藝簡單、力學(xué)性能優(yōu)異等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于機械、紡織、石油化工及國防工業(yè)等領(lǐng)域［1-3］。為滿足工業(yè)應(yīng)用的需要，MC尼龍的改性研究已成為目前研究的熱點。MC尼龍的合成是己內(nèi)酰胺陰離子聚合過程，合成過程中，各種反應(yīng)條件的變化對制品的形態(tài)與性能產(chǎn)生很大的影響，其中催化劑和活化劑是主要影響因素［4］。催化劑的物質(zhì)的量變化影響材料的聚合速度和結(jié)晶度，從而影響產(chǎn)品性能?；罨瘎┑奈镔|(zhì)的量變化直接影響聚合物的相對分子質(zhì)量，從而影響其力學(xué)性能。筆者工作的目的是想通過解決催化劑及活化劑的配比、真空度的控制及聚合溫度這些聚合過程中的主要問題，找出單體澆鑄尼龍的最佳工藝條件，為開發(fā)出一種性能優(yōu)異的鑄型尼龍材料奠定基礎(chǔ)。

1 試 驗

1.1 實驗原料

單體：己內(nèi)酰胺（CPL），比利時；

催化劑：氫氧化鈉，天津市德恩化學(xué)試劑有限公司；

活化劑：甲苯二異氰酸酯（TDI），上海市一廠。

1.2 儀器及設(shè)備

DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，河南省予華儀器有限公司；

旋片式真空泵，北京市中興偉業(yè)儀器有限公司；

202-00臺式電熱恒溫干燥箱，中國天津泰斯特儀器有限公司；

三口燒瓶（帶冷凝管）；

真空表，沈陽市熱工測壓儀表廠；

萬用電爐，北京市中興偉業(yè)儀器有限公司；

WS70-1紅外線快速干燥器，上海市吳淞五金廠；

DSC200F3型號的差示掃描量熱儀，德國NETZSCH公司；

CMT4504電子多功能試驗機，中國人民解放軍六九一三五廠；

XSZ-H7帶有偏光附件的生物顯微鏡（SEM），重慶光電儀器總公司；

ZPT系列旋轉(zhuǎn)式壓片機。

1.3 MC尼龍的制備過程

1.3.1 實驗設(shè)計

該實驗主要考慮對鑄型尼龍性能影響較大的3個因素，即聚合溫度（℃）、催化劑用量（mol／mol CPL）和活化劑用量（mol／mol CPL），其他因素都保持在某個合適的水平上。

a）固定活化劑的含量和聚合溫度，改變催化劑的含量；

b）固定催化劑的含量和聚合溫度，改變活化劑的含量；

c）固定催化劑和活化劑的含量，改變反應(yīng)的聚合溫度。

1.3.2 合成工藝流程

工藝流程如下所示。

由于己內(nèi)酰胺單體在空氣中易吸水，單體中水分含量過高會對聚合反應(yīng)產(chǎn)生很大的影響，甚至使聚合反應(yīng)不能進行，因此在聚合反應(yīng)之前必須對單體進行充分的脫水［5］。如上所示安裝好試驗裝置后檢查系統(tǒng)氣密性。將一定量的己內(nèi)酰胺加入反應(yīng)器中，開啟真空泵抽真空熱熔融，在140℃下真空脫水；然后解除真空，加入催化劑NaOH，在真空下反應(yīng)，待熔體溫度加熱至160℃左右，維持10～20 min；解除真空后，迅速加入配比量的活化劑甲苯二異氰酸酯（TDI），迅速搖勻，制成活性料，在其粘度尚未變大之前迅速澆鑄入己預(yù)熱至160～180℃的模具中，在160～180℃恒溫干燥箱中聚合25～30 min，然后停止加熱，使模具在空氣中逐漸冷卻，脫模，得到MC尼龍制品。最后經(jīng)后加工，制成各種試樣。

1.3.3 實驗方案

方案1：固定TDI，即n（TDI）／n（CPL）不變（0.3 mol／100 mol CPL＝0.28 mL），改變n（NaOH）∶n（CPL），變化范圍為0.3～0.7 mol／100 mol CPL。

TDI／mL 0.28 NaOH／g 0.079 0.106 0.133 0.159 0.186方案2：固定NaOH，即n（NaOH）∶n（CPL）不變（0.3 mol／100 mol CPL＝0.16 g），改變n（TDI）／n（CPL），變化范圍為0.3～0.7 mol／100 mol CPL。NaOH／g 0.16 TDI／mL 0.29 0.38 0.94 1.13 1.32方案3：固定NaOH為0.6 mol／100 mL CPL，TDI為0.3 mol／100 mol CPL，調(diào)節(jié)聚合溫度。NaOH／g 0.16 TDI／mL 0.28聚合溫度／℃ 160 175 170 175 180

2 實驗測定方法

2.1 轉(zhuǎn)化率測定

將MC尼龍碎片置于稱量瓶中，在150℃恒溫干燥至恒重G0，然后置于索式抽提器中，以蒸餾水為溶劑抽提8 h，取出樣品再在150℃下恒溫干燥至恒重G1，按下式計算轉(zhuǎn)化率。

該實驗采用的是如下方案：按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB1034-98塑料吸水性試驗方法進行。將MC尼龍制成試樣塊，先放入（50±2）℃烘箱中干燥，然后冷卻至室溫，稱量每一個試樣的質(zhì)量，然后依次放入沸騰的去蒸餾水中，使樣品懸浮在水中，且彼此不依靠，經(jīng)過60 min后，取出試樣浸入室溫的去蒸餾水中，冷卻15 min后取出，放入烘箱中進行干燥，稱量試樣。再次放入烘箱干燥，取出稱量，直至2次稱量的質(zhì)量相差不到0.01 g為止。最后計算出吸水率。

2.2 結(jié)晶形態(tài)

首先分別將一定量的不同的MC尼龍顆粒放在已于240～260℃熱壓機平臺上恒溫的載玻片上，待樣品熔融后，加上蓋玻片，觀察樣品呈現(xiàn)為水滴狀后，加壓成膜保溫2 min，然后將制成的薄膜樣品迅速移至另一個溫度為140～150℃甘油溶液中保溫1 h，取出冷卻至室溫，用清水洗去甘油，用偏光顯微鏡去觀察MC尼龍的結(jié)晶形態(tài)，并測量MC尼龍的球晶半徑。

2.3 結(jié)晶度測定

MC尼龍樣品經(jīng)提取除去游離單體和低聚物的樣品，采用德國NETZSCH公司DSC200F3型號的差示掃描量熱儀進行測試，氮氣保護，開始以10℃／min的升溫速率將試樣加熱至250℃，恒溫5 min左右，然后以10℃／min的降溫速率降溫至50℃，并恒溫5 min左右，再以10℃／min的升溫速率二次升溫至250℃。保存數(shù)據(jù)，計算峰面積，求結(jié)晶度和熔點。

DSC法測定的聚合物熔融峰曲線和基線所包圍的面積，可直接換算成熱量，此熱量是高聚物中結(jié)晶部分的熔融熱焓ΔHm。高聚物熔融熱焓與其結(jié)晶度成正比，結(jié)晶度越高，熔融熱焓越大。

測定的結(jié)晶度可按下式計算：

XC＝ΔHm／ΔH0m×100%

ΔH0m為相同化學(xué)結(jié)構(gòu)、100%結(jié)晶的同類聚合物熔融熱焓，100%結(jié)晶聚己內(nèi)酰胺ΔH0m為188 J／g。

2.4 吸水率測定

MC尼龍由于它的結(jié)晶度大，結(jié)構(gòu)規(guī)整，與一般尼龍6（吸水率為1.9%～3.3%）相比，吸水率也較小。MC尼龍的主要成分是聚己內(nèi)酰胺，在分子中由于含有強極性的—NH—鍵，因而尼龍組分本身就比較易吸水。尼龍吸水后對于其物理和機械性能都有一定的影響，因此，尼龍的吸水性試驗常?？上鄬Φ乇碚髂猃埐牧系奈鼭裥浴?/p>

將MC尼龍制成長方體的試樣塊，先放入（50± 2）℃烘箱中干燥（24±1）h，然后放入保溫器中冷卻至室溫，稱量每一個試樣的質(zhì)量，再依次放入沸騰的去離子水中，使樣品懸浮在水中，且彼此不依靠，經(jīng)過30 min后，取出試樣浸入室溫的去離子水，冷卻15 min后取出，用濾紙擦去試樣表面的水，再次稱量試樣（精確到萬分之一），且從水中取出到稱量完畢必須在1 min之內(nèi)完成。最后按式（2）計算出吸水率Wm。

式中：Wm—試樣的吸水率；

m1—試樣干燥后浸入水前質(zhì)量；

m2—試樣浸入水后的質(zhì)量。

3 結(jié)果與討論

3.1 原料配比的影響

3.1.1 催化劑物質(zhì)的量影響

3.1.1.1 n（NaOH）／n（CPL）對MC尼龍聚合時間的影響

活化劑與單體己內(nèi)酰胺（CPL）物質(zhì)的量的比不變，即TDI的物質(zhì)的量固定為0.3 mol／100 mol CPL。改變n（NaOH）∶n（CPL），變化范圍為0.3～0.7 mol／mol CPL，合成MC尼龍。n（NaOH）／n（CPL）對MC尼龍聚合時間的影響如圖1所示。由圖1可知，在此變化范圍內(nèi)，隨著n（NaOH）的增加，活性中心增加，反應(yīng)速度迅速增加，聚合時間縮短。

圖1 不同NaOH配比下合成MC尼龍的聚合時間

3.1.1.2 n（NaOH）／n（CPL）對MC尼龍轉(zhuǎn)化率的影響

圖2為不同NaOH配比下合成的MC尼龍的轉(zhuǎn)化率。如圖2所示，當(dāng)NaOH用量為0.30 mol／100 mol CPL時，其轉(zhuǎn)化率僅為45.25%。這是因為NaOH濃度很低時，己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合的活性中心太少，所以轉(zhuǎn)化率低。當(dāng)NaOH用量太大時，同時引發(fā)的活性中心太多，各活性中心受周圍環(huán)境的影響情況不同，其鏈的生長速率也不同，竟聚會造成少量低聚物的增加，從而使轉(zhuǎn)化率下降。

圖2 不同NaOH配比下合成的MC尼龍的轉(zhuǎn)化率

而當(dāng)NaOH用量為0.6 mol／100 mol CPL時，其單體轉(zhuǎn)化率高達(dá)91.06%。如此高的轉(zhuǎn)化率為制品性能的提高尤其是尺寸穩(wěn)定性等提供了保證。在其它條件如高聚物分子質(zhì)量大小、結(jié)晶度等大致相同時，轉(zhuǎn)化率越高，則制品的吸水性越小，尺寸穩(wěn)定性則越好［6］。

總之，催化劑NaOH用量變化對己內(nèi)酰胺聚合時間及轉(zhuǎn)化率影響很大，隨著n（NaOH）的增加，反應(yīng)速度迅速增加，聚合時間明顯縮短。當(dāng)其用量很高或很低時，轉(zhuǎn)化率明顯降低。n（NaOH）增加，聚合反應(yīng)速度加快，導(dǎo)致材料的剛度和強度增大，但沖擊韌性下降，脆性增加，而且n（NaOH）過多，往往會使產(chǎn)品易于老化變黃。

3.1.1.3 n（NaOH）／n（CPL）對MC尼龍吸水率的影響

圖3為不同NaOH配比下合成的MC尼龍的吸水率。從圖3的數(shù)據(jù)可以知道，NaOH催化工藝的MC尼龍的吸水率隨NaOH物質(zhì)的量的增加先呈下降趨勢然后又上升，與轉(zhuǎn)化率的變化趨勢相似。影響吸水率的因素主要是尼龍的結(jié)構(gòu)，尼龍分子鏈中含有強極性的酰胺鍵（—NH—CO—），其中的氮原子與?；苯酉噙B，受酰基的影響，氮上的未共用電子對離域，電子云向酰基偏轉(zhuǎn)，從而使得MC尼龍鏈段具有較強的親水性。但是影響尼龍吸水率還有其他因素，比如長碳鏈尼龍的吸水率相對于短碳鏈尼龍吸水率小，一般鏈越長，吸水率也就越小。并且吸水率還受結(jié)晶度的影響，結(jié)晶度越大，分子鏈排列越緊密，水分子越不易進入，吸水率下降。綜合幾個方面的因素，吸水率呈如上所示的變化規(guī)律。尼龍本身的吸水性對于尼龍的物理和機械性能都有一定的影響［7］。

圖3 不同NaOH配比下合成的MC尼龍的吸水率

3.1.1.4 結(jié)晶形態(tài)的測定

MC尼龍屬于結(jié)晶性高聚物，它的結(jié)晶度、晶粒尺寸都是決定其性質(zhì)的結(jié)構(gòu)因素［8］。圖4是當(dāng)NaOH用量為0.6 mol／100 mol CPL時，用偏光顯微鏡將合成的MC尼龍放大40倍后的結(jié)晶顯微圖，從圖4（b）和圖4（c）可以看到結(jié)晶過程中碰撞所形成的晶體邊界，從圖4（d）可以很清晰地看出實驗過程中聚合成的MC尼龍中的一個球晶形態(tài)，說明當(dāng)NaOH為該含量時，能得到球晶形態(tài)良好的MC尼龍。

3.1.1.5 結(jié)晶度測定

結(jié)晶聚合物存在非晶部分，其非晶部分在較低的溫度下熔融，而結(jié)晶部分由于高分子鏈排列規(guī)整使得鏈段運動受到束縛，從而在較高的溫度下熔融，故存在一個熔限［9］。通常把高聚物完全融化時的溫度稱為熔點。通過示差掃描量熱分析測定MC尼龍的熔點和結(jié)晶相含量，結(jié)果如表1所示。從表1中可以看出，MC尼龍的結(jié)晶度越高，其熔點越高。由實驗結(jié)果可知催化劑加入量對結(jié)晶度有影響。催化劑加入量太少時，轉(zhuǎn)化率低，分子間形成的氫鍵少，不利于結(jié)晶，故其結(jié)晶度即晶區(qū)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)??；隨著催化劑加量的增大，單體含量迅速減少，形成大分子鏈的數(shù)目增加，分子間形成的氫鍵也增加，利于結(jié)晶，故結(jié)晶度提高。但是催化劑含量太高也不利［10］，因為催化劑含量太高，形成的活性中心越多，單體形成的大分子鏈分子質(zhì)量越小，分子間力越小對結(jié)晶能力和結(jié)晶穩(wěn)定性都不利，同時n（NaOH）的加量控制著聚合速度，而太快的聚合速度會導(dǎo)致體系內(nèi)部熱量的積累，不利于結(jié)晶的進行，則結(jié)晶度也就越小。

圖4 MC尼龍放大40倍后的結(jié)晶顯微圖

表1 不同NaOH配比下合成的MC尼龍熔點及結(jié)晶度

3.1.2 活化劑物質(zhì)的量的影響

3.1.2.1 n（TDI）／n（CPL）對MC尼龍聚合時間的影響

NaOH的物質(zhì)的量固定為0.3 mol／100 mol CPL，活化劑變化范圍為0.3～0.7 mol／mol CPL，n（TDI）／n（CPL）對MC尼龍聚合時間的影響如圖5所示。由圖5可知，隨著n（TDI）增加，聚合時間縮短。這是由于隨著n（TDI）增加，活性中心增加，有利于聚合速率的提高，使聚合時間縮短。

3.1.2.2 n（TDI）／n（CPL）對MC尼龍轉(zhuǎn)化率的影響

n（TDI）／n（CPL）對MC尼龍轉(zhuǎn)化率的影響如圖6所示。由圖6可知，隨著n（TDI）增加，轉(zhuǎn)化率先增加后略有降低。這是由于n（TDI）直接影響聚合物的分子質(zhì)量，隨著n（TDI）增加，所得MC尼龍的分子質(zhì)量降低［11］。當(dāng)活化劑濃度高時，己內(nèi)酰胺轉(zhuǎn)化率明顯降低。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因和催化劑對轉(zhuǎn)化率影響規(guī)律類似，也是由于TDI濃度很低時，活性中心少，己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合速度顯著降低，因而轉(zhuǎn)化率小。不過當(dāng)TDI用量太大時，同時引發(fā)的活性中心太多，各活性中心受周圍環(huán)境的影響不同，其鏈的生長速率也不同，竟聚造成了少量低聚物的增加，轉(zhuǎn)化率可能下降。

圖5 不同TDI配比下合成MC尼龍的聚合時間

圖6 不同TDI配比下合成的MC尼龍的轉(zhuǎn)化率

3.1.2.3 n（TDI）／n（CPL）對吸水率的影響

活化劑TDI對吸水率的影響趨勢與催化劑NaOH相類似。變化趨勢也是隨著物質(zhì)的量的增加先降低而后增加，在TDI的物質(zhì)的量為0.5 mol／100 mol CPL時的吸水率最低，為0.72%。因為此配比時聚合的尼龍轉(zhuǎn)化率最高，所合成的尼龍較好，而合成的MC尼龍轉(zhuǎn)化率越高，則制品的吸水性越小。

總之，TDI對聚合時間、轉(zhuǎn)化率及吸水率的影響與NaOH的影響相類似，呈現(xiàn)出相同的變化規(guī)律。

圖7 不同活化劑配比下合成的MC尼龍的吸水率

3.2 聚合溫度的影響

3.2.1 聚合溫度對鑄型尼龍轉(zhuǎn)化率的影響

圖8為不同聚合溫度下MC尼龍的轉(zhuǎn)化率。由圖8可見，當(dāng)聚合溫度為160℃時，轉(zhuǎn)化率僅為54.62%；隨著聚合溫度的升高，轉(zhuǎn)化率增加，當(dāng)聚合溫度為180℃時轉(zhuǎn)化率為90.17%，達(dá)到最大；當(dāng)聚合溫度為185℃時轉(zhuǎn)化率為82.03%?？梢姕囟冗^高，轉(zhuǎn)化率下降。這是因為當(dāng)聚合溫度很低時，生成的高聚物在單體的溶液中溶解度很小，析出的高聚物因活性中心的凍結(jié)而終止反應(yīng)，所以當(dāng)聚合溫度低于165℃時，高分子鏈的周圍有很多單體不能參與聚合而使轉(zhuǎn)化率變小。當(dāng)聚合溫度過高時，轉(zhuǎn)化率的降低是由于高分子鏈的熱降解引起的。

圖8 不同聚合溫度下MC尼龍的轉(zhuǎn)化率

3.2.2 聚合溫度對拉伸強度及斷裂伸長率的影響

拉伸強度是衡量材料彈塑性能的重要指標(biāo)。MC尼龍在拉伸進程中要經(jīng)歷彈性形變、屈服形變（縮頸）、發(fā)展大形變和“應(yīng)變硬化”4個階段，一般不會發(fā)生脆性斷裂［12］。MC尼龍是一種結(jié)晶性高聚物，在拉伸過程中，分子排列會產(chǎn)生很大的變化，尤其在接近或者超過屈服點以后，分子鏈都在與拉伸方向平行的方向上開始取向，高聚物的微晶也進行重排，大的晶體分裂成更小的單位，然后在取向的方向上重結(jié)晶。結(jié)晶度越大，球晶的發(fā)育越完善，則高聚物的拉伸強度也越大，同時從屈服到斷裂的伸長率也越長。不同聚合條件下制得的MC尼龍的拉伸強度及斷裂伸長率有很大差別。

圖9 聚合溫度對合成的MC尼龍拉伸強度的影響

聚合溫度對拉伸強度及斷裂伸長率的影響關(guān)系見圖9和圖10。從圖中可以看出，聚合溫度從160℃到185℃，鑄型尼龍的拉伸強度單調(diào)上升，斷裂伸長率也在提高，但提高的幅度不大，這與聚合溫度對結(jié)晶度的影響是一致的。結(jié)晶度越高，樣品中的晶體部分多，試樣的拉伸強度也就高。隨著聚合溫度的升高，鑄型尼龍的斷裂伸長率是單調(diào)遞增的，這是因為隨著聚合溫度的升高，聚合反應(yīng)的速度加快，而且鑄型尼龍的結(jié)晶度是呈提高趨勢，結(jié)晶度越高，形成的晶體尺寸越小，分子鏈之間的作用力相對加大，作用力的作用時間也相對長些，從而能使分子移動距離加大［13-15］，所以在實驗溫度范圍內(nèi)斷裂伸長率呈現(xiàn)提高趨勢。但由于尼龍單體在聚合之前受熱會揮發(fā)，故聚合溫度也不宜過高。在MC尼龍的聚合過程中，采取不同的聚合溫度，可以有效地控制產(chǎn)品的剛性和韌性。

圖10 聚合溫度對合成的MC尼龍的斷裂伸長率的影響

4 結(jié) 論

a）以己內(nèi)酰胺為原料，氫氧化鈉為催化劑，TDI為活化劑，采用陰離子聚合的方法，可以制得性能優(yōu)良的鑄型尼龍材料。轉(zhuǎn)化率越高，則制品的吸水性越小，尺寸穩(wěn)定性越好。當(dāng)催化劑用量為0.6 mol／mol CPL時，吸水率最小，為0.54%。

b）隨著n（NaOH）的增加，活性中心增加，反應(yīng)速度迅速增加，聚合時間縮短。轉(zhuǎn)化率先增加后減小，吸水率先下降后增加。當(dāng)NaOH用量在0.6 mol／100 mol CPL時，其單體轉(zhuǎn)化率高達(dá)91.06%。TDI對聚合時間、轉(zhuǎn)化率及吸水率的影響規(guī)律與NaOH均相似。

c）在一定溫度范圍內(nèi)，隨著聚合溫度的升高，轉(zhuǎn)化率增加，聚合溫度為180℃時轉(zhuǎn)化率為90.17%，達(dá)到最大。當(dāng)聚合溫度很低時，轉(zhuǎn)化率小。隨著聚合溫度的升高，鑄型尼龍的拉伸強度及斷裂伸長率是單調(diào)遞增的。但當(dāng)聚合溫度過高時，由于高分子鏈的熱降解會引起轉(zhuǎn)化率的降低，故聚合溫度不宜過高。

d）實驗表明，己內(nèi)酰胺聚合時生成的水對反應(yīng)會起阻聚作用，因此在實驗中一定要進行較高真空度下的脫水操作才能使反應(yīng)順利進行。

［1］ 孫向東，孫旭東，張慧波.MC尼龍改性研究進展［J］.工程塑料應(yīng)用，2003，31（2）：59-61.

［2］ 王有槐，王新華，朱培，等.鑄型尼龍實用技術(shù)［M］.中國石化出版社，1994：5-11.

［3］ Zhang Haiyan，Li Genchen，Wang Shulun，etal.Research progress in applications of monomer casting nylon［J］.2010，38（12）：88-90.

［4］ 馮德才，楊其，白燕超，等.引發(fā)劑和活化劑用量對MC尼龍性能的影響［J］.塑料科技，2006，34（4）：18-22.

［5］ Pan Bingli，Zhao Jing，Wang Liping，etal.Monomer-casting nylon composite material［J］.2012：35-48.

［6］ Takahashi，Masaoki.Dynamic viscoelasticity for Nylon 6 during isothermal crystallization［J］.Journal of the Society of Materials Science，2005，54（1）：56-59.

［7］ Li Changsheng，Mu Wenbin，Hu Jie，F(xiàn)eng Guishuang.Moisture absorbing ability and tribology capability of potassium titanate whiskers reinforced MC nylon［J］.2008，25（5）：69-73.

［8］ Journal of Polymer Sci［J］.Part B.Polymer Physics，1993（31）：1677-1683.

［9］ Wang Can-Yao，Zheng Yu-Ying.Research on structure of MC-nylon 6／aramid composites by spectroanalysis method，Guang Pu Xue Yu Guang Pu Fen Xi／Spectroscopy and Spectral Analysis［J］.January，2008：94-97.

［10］陳方生，高蕊，孫玉璞.高聚物球晶的研究［J］.中國塑料，2000，114（4）.

［11］李國祿，王昆林，崔周平，等.助劑用量對MC尼龍力學(xué)和摩擦學(xué)性能的影響［J］.清華大學(xué)學(xué)報，1998，38（8）：42-45.

［12］［美］R·S·戴夫，A·C·盧斯，W·E·貝克，等.高分子復(fù)合材料加工工程［M］.化學(xué)工業(yè)出版社，2004：7-15.

［13］Zeng Shangyou，Lin Xuan，Liu Cheng.Production of MC nylon rod using horizontal centrifugal casting technique［J］.2011，39（10）：52-54.

［14］Ning Liping，JianLingqi，Wang Jinqing，etal.Structure and micromorphology of wear debris of MC nylon 6 under dry sliding：Correlation with wear mechanisms［J］.Tribology Transactions，2009：793 -799.

［15］Jian Lingqi，Ning Liping，Yang Shengrong.Triboelectrification E-lectrostatic Potential of Graphite／Monomer Casting Nylon Composites Under Dry Sliding：Correlation With Electrical Resistivity and Wear Mechanisms［J］.Polymer composites，2010，31（8）：1369 -1377.

Synthesis of MC Nylon

Zhou Fengjuan，Zhang Linqi，Wang Yimin

（College of Material Science and Engineering，DongHua University，Shanghai 201620，China）

Based on anionic polymerization mechanism and prepared under the conditions of static casting，the experiment synthesized MC nylon by solving the major problems of the ratio of catalyst and activator，vacuum control and polymerization temperature in the polymerization process，and also have analysed the affection of synthesis conditions on the mechanical properties of polymers by means of determining the variation laws，interaction of reaction time，conversion rate，tensile strength，elongation at break and water absorption.The experimental results show that when the content of NaOH is 0.6 mol／100 mol CPL，the monomer conversion rate is highest.The influence of catalyst and activator on the polymerization time，conversion rate and water absorption are similar.In a certain temperature range，with polymerization temperature rising，the conversion rate，tensile strength and elongation increase.

monomer casting；cast nylon；anionic polymerization；catalyst

TQ323.6

：A

：1006-334X（2012）02-0001-06

2012-05-16

周鳳娟（1987-），女，上海人，主要研究方向為超細(xì)旦尼龍。