解決尼龍6/66吸水的辦法

解決尼龍6/66吸水的辦法

水對尼龍6尼龍66塑料的塑化效果很明顯，而且在初始吸水階段最敏感。僅靠保持干燥環境來保證尼龍6尼龍66材料的性能比較困難。解決尼龍6尼龍66吸水問題有兩類方法，一是通過降低吸水量來減少水分對其性能的影響；二是通過提高尼龍6尼龍66的相關性能，期望能抵消吸水后對尼龍6尼龍66性能的影響。

1、共混和復合

添加酚醛樹脂和聚乙烯基苯酚等含酚樹脂能減少尼龍6尼龍66的吸水量，提高其Tg，同時對Tm影響較小。

研究發現，添加的酚類物質主要存在于尼龍6尼龍66的無定形區域。對于酚類物質的這種效果，研究者是這樣解釋的：水之所以能破壞尼龍6尼龍66中業已形成的氫鍵而與羰基或胺基形成新的氫鍵，就是因為水分子與羰基或胺基形成氫鍵的趨勢比他們之間要高。酚基與羰基形成氫鍵的趨勢比水分子更高，添加酚類物質之后，酚基占據了尼龍6/66中的羰基和胺基，并因其所含的苯環產生了位阻效應，阻止了水分子的進入。通過等溫吸附實驗、SAXS和分子模擬的方法都支持了這種解釋。

添加胺基聚醚(Blox)、磺化聚酯或含芳聚酰胺也能減少尼龍6/66的吸水量。尼龍6/66與其他高分子(如PP、PS、PC、ABS等)共混一般只能減慢吸水速度，并不能降低吸水量。同時如果相容性不好，還會犧牲力學性能。

添加無機納米粒子有一定的效果。聚酰胺/層狀硅酸鹽納米復合材料能夠大幅提高力學性能、熱變形溫度、阻隔性和阻燃效果，同時添加有機蒙脫土的聚酰胺/層狀硅酸鹽納米復合料能夠降低吸水的速度。當蒙脫土的添加達到一定量時(通常大于4%)，能夠降低尼龍的平衡吸水率。這是由于蒙脫土做為一種成核劑，可提高尼龍的結晶度，這樣其中的無定形區就變小，從而降低了尼龍的吸水量。

以上納米復合材料方法在減慢吸水速度、降低吸水量的同時，在很大程度上還改善了尼龍6尼龍66因吸水帶來的不良后果。如尼龍蒙脫土納米復合材料吸水后，力學性能的下降和尺寸變化要小于純尼龍。另一方面，上文引用的這些共混和無機納米復合的報道在力學性能上均獲得改善，如Tg、模量的提高等等，就算吸水之后力學性能有所回落，回落的幅度也遠遠小于加入蒙脫土后所增加的幅度。右圖是不同含量的蒙脫土的尼龍6塑料，放置一段時間后彎曲模量發生的變化，從圖中可以看出，即使是2%蒙脫土的添加量，在達到飽和吸水率后，彎曲模量也會高出純尼龍6很多。

還有報道通過將尼龍6尼龍66與吸濕性較低、力學強度較高的尼龍11粘合成層狀復合材料，由于尼龍11的支架或限制作用，吸水后能保持尺寸和一定的力學強度。

2、交聯

尼龍6尼龍66交聯后的力學性能變化是常規的，即Tg上升、剛性和脆性增強。但是關于交聯后的吸水量或水分對材料性能的影響的報道很少，只查到一篇報道稱其交聯后的尼龍6吸水量有所減少。

3、表面改性

通過對尼龍6尼龍66塑料的表面進行疏水化改性可以減少吸水量。例如，通過表面接枝含氟聚合物或者在表面形成具有荷葉結構超疏水層。

添加胺基聚醚(Blox)、磺化聚酯或含芳聚酰胺也能減少尼龍6尼龍66的吸水量。