聚酰胺熱熔膠性能研究及其應(yīng)用

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1、聚酰胺熱熔膠性能研究及其應(yīng)用摘要：概述了近年新開發(fā)的聚酰胺熱熔膠的特性、分類及特點(diǎn)，并對(duì)其應(yīng)用及最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢作了總結(jié)。關(guān)鍵詞：聚酰胺；熱熔膠；性能；應(yīng)用聚酰胺樹脂最初是由美國杜邦(DuPont)公司發(fā)明的，距今已有60多年的歷史了。聚酰胺樹脂結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但因其結(jié)構(gòu)規(guī)整、對(duì)稱、空間位阻小及含有酰胺基的極性，故具有易結(jié)晶、熔點(diǎn)高和溶解性差等特點(diǎn)，因此很難用作熱熔膠。隨著高分子化學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)聚酰胺的結(jié)構(gòu)有了更進(jìn)一步地了解和研究，并通過改性制得了性能優(yōu)異的聚酰胺熱熔膠。它的突出優(yōu)點(diǎn)是軟化點(diǎn)范圍窄

2、，溫度稍低于熔點(diǎn)就立刻固化，耐油性和耐藥性好；又由于分子中含有氨基、羧基和酰胺基等極性基團(tuán)，故對(duì)許多極性材料有較好的粘接性能。因此，廣泛應(yīng)用于制鞋、服裝、電子電訊、家電、汽車和機(jī)械等行業(yè)。1聚酰胺熱熔膠的種類及特點(diǎn)聚酰胺按其合成工藝路線一般可以分為兩大類。一類是由二元酸和二元胺縮聚而成。另一類是由∞一氨基酸縮聚或由己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合而得。由于聚酰胺熔點(diǎn)太高，用作熱熔膠時(shí)一般將其制成共聚酰胺，使其具有較低的熔點(diǎn)和較長的固化時(shí)間，而且它極性強(qiáng)，能產(chǎn)生很大的分子間作用力，具有優(yōu)異的粘接性能。聚酰胺熱熔膠在

3、室溫下呈固態(tài)，在其熔點(diǎn)以上呈液態(tài)。具有流動(dòng)性和潤濕能力，待固化冷卻后即形成高強(qiáng)度的粘接。聚酰胺熱熔膠可以配制成具有不同軟化點(diǎn)和脆化點(diǎn)的產(chǎn)品，以滿足不同使用溫度的要求。聚酰胺熱熔膠主要分為3類閣：(1)二聚酸型，即二聚酸與脂肪族二胺的縮聚物；(2)尼龍型，即尼龍6、6／12、6／66／10等的共聚物(3)芳香族二元酸與脂肪族二元胺或脂肪族二元酸與芳香族二元胺的二元或三元共聚物。常用的為前2類，第3類由于在分子中引入芳香基團(tuán)和其它支鏈以及多元共聚物，使柔性和粘度得以改善。但由于采用的是溶液聚合的制備方

4、法，溶劑分離的后處理不可避免地帶來環(huán)境污染。2聚酰胺熱熔膠主要性能特點(diǎn)2．1聚酰胺熱熔膠的耐水洗性能聚酰胺熱熔膠的耐水洗性能，主要與聚酰胺的吸濕性有關(guān)，分子鏈中亞甲基與酰胺基的比例越大，吸濕性越低，耐水洗性能越好。各種尼龍的耐水洗性能如下：PA1212>PA12>PA11>PA1010)>PA612>PA610>PA66>PA6目前，國外高檔聚酰胺熱熔膠，均采用PA6／PA66／PAl2三元共聚物，其中PAl2的比例高達(dá)40％以上(為主體原料)。寧波華東熱熔膠有限公司李載生等按不同配比，制得了不同

5、熔點(diǎn)的PA6／66／1010三元共聚酰胺，且有熔點(diǎn)低和柔性好的特點(diǎn)。為了提高其耐水洗性，增強(qiáng)其粘接強(qiáng)度和柔韌性，國外還采用含支鏈的2，2，4一三甲基六亞甲基二胺和2，2，4一三甲基六亞甲基二酸制作尼龍鹽來合成聚酰胺熱熔膠，其耐水洗性能有了明顯的改善，但原料來源有限，價(jià)格偏高；另外，國外還采用二聚脂肪酸、直鏈Cs～C。s的二羧酸及直鏈C?！獵，，的伯二胺為原材料合成聚酰胺熱熔膠，該膠有較高的耐水洗性能，但由于二聚脂肪酸烷基鏈太長，加之二聚脂肪酸中含有一定量的一元脂肪酸，導(dǎo)致其耐干洗性能較差。近幾年來

6、長碳鏈尼龍的應(yīng)用市場發(fā)展很快，PA11和PA12應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，用PAl2做高檔熱熔膠的廠家越來越多。淄博礦務(wù)局等利用中科院和鄭州大學(xué)的技術(shù)，采用生物發(fā)酵法分解石油制得的二元酸聚合成PA1111、PA1212等長碳鏈尼龍，并取得了工業(yè)化成果，有望取代尼龍11和尼龍12。2．2聚酰胺熱熔膠的熱氧化性和熱穩(wěn)定性聚酰胺熱熔膠在熱加工和使用過程中需要較長時(shí)間處于熔融狀態(tài)下，因而很容易發(fā)生熱氧化降解反應(yīng)。聚酰胺在熱氧化過程中會(huì)發(fā)生斷鏈和交聯(lián)，導(dǎo)致相對(duì)分子質(zhì)量和力學(xué)性能發(fā)生變化。由于大多數(shù)聚酰胺熱熔膠容易發(fā)

7、生熱氧化降解，因此，提高聚酰胺熱熔膠的耐熱氧化性能是十分必要的，有兩種方法可以提高其熱穩(wěn)定性能。(1)改進(jìn)聚酰胺熱熔膠主體材料結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性。不少人對(duì)聚合物的結(jié)構(gòu)及其熱穩(wěn)定性進(jìn)行了探討。一般認(rèn)為，盡量在聚合物的主鏈中減少或避免易氧化的化學(xué)鍵和基團(tuán)，如叔碳?xì)滏I和多鍵僅位上的碳?xì)滏I等，可以增加聚合物的熱氧化穩(wěn)定性。通過改性增加分子問的交聯(lián)密度，可提高聚酰胺熱熔膠的熱穩(wěn)定性能。聚酰胺分子中的酰胺鍵是它的薄弱環(huán)節(jié)，酰胺鍵的斷裂最終會(huì)形成羧基和氨基，C—C鍵的斷裂會(huì)形成酮基和羧基，這些端基對(duì)聚合物進(jìn)一步降解

8、有著顯著的影響。由于在聚酰胺熱熔膠的熱氧化過程中，羧酸端基的濃度越高氧化速率越快，而伯胺端基對(duì)聚酰胺的熱氧化降解有穩(wěn)定作用，因此在對(duì)聚酰胺熱熔膠的穩(wěn)定化處理過程中，可以通過適當(dāng)?shù)母男?，如盡量增加伯胺端基的濃度來達(dá)到目的。(2)最簡單且行之有效的方法是在聚酰胺中加入抗氧劑。氧化過程是自由基的連鎖反應(yīng)過程，該過程會(huì)產(chǎn)生兩大類有害的中間產(chǎn)物：一類是自由基(R一、R00一、RO一和HO一)；另一類是氫過氧化物(ROOH)。如果加入的熱穩(wěn)定劑能與自由基結(jié)合生成一種較為穩(wěn)定的物質(zhì)，則可終止氧化