產(chǎn)品 |
典型應(yīng)用 |
BRUGGOLEN® C10 |
高效的催化劑，用于己內(nèi)酰胺澆鑄生產(chǎn)尼龍6，反應(yīng)時(shí)間短 |
BRUGGOLEN® C20 P |
高效的活化劑，用于尼龍澆鑄，
易于操作 |
| 尼龍半成品及陰離子聚合己內(nèi)酰胺產(chǎn)品的生產(chǎn) |
介紹
在很多場(chǎng)合尼龍作為工程塑料用來(lái)替代金屬澆鑄，尼龍具有更好的磨損和腐蝕抵抗性能，質(zhì)輕，高韌性而且低噪音，同時(shí)具有靈活多樣的功能設(shè)計(jì)和機(jī)械加工性能。
通過(guò)己內(nèi)酰胺單體澆鑄工藝，可以生產(chǎn)出無(wú)內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)品，特別是尺寸大，重量重和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，這些零件不能用普通的尼龍注塑或者擠出工藝進(jìn)行生產(chǎn)。應(yīng)用尼龍澆鑄生產(chǎn)的產(chǎn)品有各種托盤（圓盤，棒等）的穿孔支架，滑板滑床板，卷材，齒輪，管子，油和汽油的容器，各種機(jī)械和工業(yè)零件。 |
澆鑄生產(chǎn)過(guò)程
通常工業(yè)上從己內(nèi)酰胺到尼龍6工程塑料樹脂的轉(zhuǎn)化過(guò)程是在250 – 300 ℃下完成的。而單體澆鑄生產(chǎn)工藝是在110℃左右完成的。通過(guò)在熔融的己內(nèi)酰胺中添加特別的催化劑和活化劑，引發(fā)陰離子聚合反應(yīng)，形成反應(yīng)程度達(dá)到99%的尼龍6。
當(dāng)催化劑和活化劑以特定的比例添加到熔融的己內(nèi)酰胺中，聚合反應(yīng)立即開(kāi)始，并放出熱量。5 – 10 分鐘以后即可準(zhǔn)備脫模。為了便于加工，催化劑和引發(fā)劑分別熔于單獨(dú)的儲(chǔ)槽中。這些預(yù)混物可以保持許多小時(shí)的加工穩(wěn)定性（雙組分系統(tǒng)）。
在另外一種生產(chǎn)方法中，一個(gè)或兩個(gè)成分以濃縮的液體形式在澆鑄前直接添加到熔融的己內(nèi)酰胺中（注塑過(guò)程）。
澆鑄技術(shù)取決于產(chǎn)品，可以分為靜態(tài)澆鑄（棒狀，盤狀，條狀），離心澆鑄（管狀，卷材，圓盤）和滾塑成型（容器）。 |
成型條件和引發(fā)體系的影響
影響澆鑄的決定性因素是成型條件，比如模具溫度和熔體溫度是非常重要的。此外還必須嚴(yán)格控制水氣含量（己內(nèi)酰胺中含水量不能高于200ppm）。
催化劑和活化劑的種類和用量同樣重要，需要在聚合時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
以上兩點(diǎn)最終決定了澆鑄零件是否滿足要求，包括韌性，硬度，均勻性，沒(méi)有內(nèi)應(yīng)力，化學(xué)抵抗，以及連續(xù)工作性能。
由于澆鑄生產(chǎn)方法的敏感性，必須要有熟練的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn)才能在連續(xù)生產(chǎn)中得到高品質(zhì)產(chǎn)品。
BRUGGOLEN® C10 是尼龍澆鑄系統(tǒng)中通用的催化劑，添加量大約是1.2 – 3.0%。它與大約1.0 – 2.5%的活化劑BRUGGOLEN® C20P配合使用引發(fā)聚合反應(yīng)，反應(yīng)速度非常快，大約不到10分鐘就能得到均勻的澆鑄制品，未反應(yīng)的己內(nèi)酰胺不到2%。
更高的BRUGGOLEN® C10 和BRUGGOLEN® C20P添加量會(huì)導(dǎo)致更快的反應(yīng)速度，同時(shí)結(jié)晶和硬度上升，沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率下降。每個(gè)澆鑄產(chǎn)品的添加比例都不盡相同并且取決于產(chǎn)品尺寸和幾何形狀。
質(zhì)量控制檢驗(yàn)
首先澆鑄工藝中最重要的標(biāo)準(zhǔn)是系統(tǒng)的反應(yīng)具有盡量高的可重現(xiàn)性。因此要先在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行澆鑄實(shí)驗(yàn)來(lái)探測(cè)反應(yīng)進(jìn)程。
在實(shí)驗(yàn)中用熱電偶來(lái)測(cè)量溫度的上升，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行估計(jì)并記錄成溫度/時(shí)間曲線（圖1）。澆鑄制品的結(jié)晶點(diǎn)可以通過(guò)DSC（差示掃描量熱法）來(lái)測(cè)量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)也可以估算出硬度，沖擊強(qiáng)度以及磨損抵抗性能（見(jiàn)圖2）。
澆鑄產(chǎn)品的均勻性最好通過(guò)超聲波進(jìn)行檢測(cè)，可以不破壞產(chǎn)品檢測(cè)到氣泡和缺陷。
使用其它助劑來(lái)改善性能
改善熱穩(wěn)定和抗水解性能是一個(gè)目前正在開(kāi)發(fā)的課題。同時(shí)低溫沖擊強(qiáng)度也應(yīng)該提高。目前通過(guò)采用聚合活化劑（Nyrim系統(tǒng)）來(lái)提高沖擊強(qiáng)度；在很多應(yīng)用中非常有效的辦法是將10 – 20%的十二內(nèi)酰胺添加到己內(nèi)酰胺中，生成PA6.12澆鑄共聚尼龍。
BRUGGOLEN® H20 非常適合作為澆鑄產(chǎn)品的抗氧化劑，但是它是棕色的。目前正在開(kāi)發(fā)本色的熱穩(wěn)定劑。
我們的BRUGGOLEN® P12 可以作為脫模劑被應(yīng)用在澆鑄產(chǎn)品。 |
聚合物添加劑》BRUGGOLEN®C – 尼龍澆鑄的催化劑系統(tǒng)