成核剂对增韧尼龙结晶和力学性能的影响(2)
尼龙是最早且应用最广泛的热塑性工程塑料。具有强韧、耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀、耐油等优异性能。经过60多年的发展，世界尼龙产量接近600万t，成为五大工程塑料中产量最大、用途最广、品种最多的重要的高分子材料。但尼龙，尤其是尼龙6存在低温和干态冲击性能差、吸水率大等弱点。另外，在尼龙中，虽然尼龙66的硬度、刚性最高，但韧性最差，纯尼龙66 具有热变形温度较低、吸水性大、耐水性差、干态和低温耐冲击性能差等缺点，使其综合性能有所下降。各种尼龙按韧性大小排序为： PA66＜PA66/6＜PA6＜PA610＜PA11＜PA12。为适应工业发展的需要，使其向高冲击、低吸水和优化加工等方向发展的研究成为广泛关注的课题。在很多应用领域中，对尼龙的韧性有更高的要求，因此对尼龙进行增韧改性具有重要的理论和实际意义[3、4]。
向聚合物中加入成核剂是聚合物物理改性的一种重要方法。添加少量的高效成核剂就能有效地改善材料性能， 而对化学结构影响很小，克服了普通共混及化学改性的不足 。所以添加成核剂是工业上常用的改性方法。国内外对聚丙烯、聚醋等结晶较慢的聚合物用成核剂研究较多，已取得了大量的研究成果，而对结晶较快的尼龙(PA )类聚合物用成核剂的研究相对较少。目前PA 产品的开发方向是通过改性实现高性能化和高功能化，以适应不断拓展的市场需求。近年来为了提高PA 的抗老化能力，增加其透明性，常在其加工过程中加入次磷酸盐类，这种盐类的加人使PA 的结晶度和结晶速率显著降低，因此在加工或聚合过程中更需要加入成核剂。使用成核剂可使结晶微细化，对微晶结构的稳定也有很大作用，还可改善热变形温度、刚性和透明性等物理性质，并提高弯曲弹性模量、冲击强度等力学性能。其性能的提高幅度和结构的改变程度取决于成核剂的种类、用量及PA 类型[5]。
1.1 尼龙在国内外的生产情况
在国外市场中：目前，世界所需的尼龙材料中，以尼龙6和尼龙66为主，纤文中尼龙6和尼龙66约占98% 以上；工程塑料中，尼龙6和尼龙66约占90%，尼龙6和尼龙66的比例约为60:40。以尼龙66为代表的聚酰胺产品是目前全球产量和市场消费量最大的工程塑料产品，被广泛应用于轮胎、汽车、电子、电器产业。目前， 全球不到10家的尼龙66生产企业占据了世界绝大部分的市场份额。这些企业包括美国英威达公司、首诺公司、法国罗地亚公司、德国巴斯夫公司、日本旭化成公司、中国中平能化集团等。其中，英威达公司的产量约占世界市场的1/ 3[6]。
我国尼龙产业起步于上世纪50年代，当时从德国引进尼龙6和尼龙66聚合纺丝设备，建成北京合成纤文试验厂和太原化纤厂。上世纪70年代又从法国和日本引进尼龙66技术建成辽阳石油化纤公司和平顶山帘子布厂。之后一个时期，随着我国经济社会发展和市场需求增长，国内尼龙产业快速发展状大。据国家统计局公布的数据，2011年上半年我国规模以上尼龙企业数量已经达到154家，截止七月底，共实现工业总产值333.95亿元，资产总额达到387.60亿元，实现主营收入322.83亿元，完成利润总额19.13亿元，完成出口交货值21.45亿元，行业整体从业人数3.19万人。从这些数据可以看出，我国尼龙产业总量增长势头良好，并为我国经济、财政、出口和就业做出了重大的贡献。从发展趋势上来看，以中国平煤神马集团2010年建成投产全球最完整的煤基尼龙化工产业链为标志，我国尼龙产业进入量质并举的高层次发展阶段，且市场规模进一步扩大。2010，国内尼龙6下游市场需求在140万吨左右，其中民用纤文占50%以上，工业纤文占20%左右，其余为工程塑料、薄膜和其他领域用量。尼龙66下游市场需求在３７万吨左右，其中民用纤文占10%左右，工业纤文占20%左右，工程塑料用量占55%以上，其余为薄膜和其他领域用量。而对于尼龙66，经过多年的建设，目前其生产能力达到20. 1万t/ a。尼龙66国内生产情况见表1[6、7]。
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