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膨胀石墨的表面修饰与纳米复合材料的制备(5)

时间:2021-06-10 21:40来源:毕业论文
使用偶联剂对膨胀石墨进行处理,偶联剂分子的一部分基团可与石墨表面的官能团反应形成强有力的化学键。另一部分基团与有机溶剂分子或有机高分子发

使用偶联剂对膨胀石墨进行处理,偶联剂分子的一部分基团可与石墨表面的官能团反应形成强有力的化学键。另一部分基团与有机溶剂分子或有机高分子发生化学反应或物理缠绕, 从而使纳米石墨在非极性液体中或有机基体稳定均匀的分散[12]。

1.5 MC尼龙

    MC尼龙即MCPA尼龙,又称单体浇铸尼龙,学名为聚己内酰胺。它是类似于铜铁浇铸那样的工艺,在常压下,将熔融的原料己内酰胺单体用碱性的物质作催化剂,与活化剂等助剂一起制成待聚单体,随后直接注入预热到一定温度的模具中,使原料在模具内很快地进行聚合反应,并凝固成型,得到预定的制品。

MC尼龙其摩擦系数比钢低8.8倍,比铜低8.3倍,而比重仅为铜的七分之一。MC尼龙可直接取代原铜不锈钢、铝合金等金属制品。MC尼龙在机械方面作为减振耐磨材料代替有色金属及合金钢,一个400公斤尼龙制品,它的实际体积相当于2.7吨钢或3吨青铜,采用MC尼龙零部件,不仅提高了机械效率,减少保养,而且一般使用寿命可提高4-5倍[13].

MC尼龙是以己内酰胺为原料以强碱为引发剂N-乙酰己内酰胺或异氰酸酯类化合物等为活化剂于较高温度下进行熔体聚合的产物。其反应原理为现有强碱和己内酰胺反应生成己内酰胺盐。

    这种生成的己内酰胺盐在反应体系己内酰胺溶液中,由于强碱的影响使己内酰胺分子成为很活泼的阴离子,该阴离子的产生和存在不断地起催化作用使聚合反应能快速进行,这种反应称为阴离子催化聚合。

    在高温下己内酰胺阴离子进攻另一个己内酰胺分子上的羰基,使两个分子连接起来成为氨基己内酰胺。这个生成的阴离子化合物随即与周围的另一个己内酰胺分子反应,生成另一个己内酰胺阴离子。生成的氨基己内酰胺具有-CO-N-CO-酰亚胺结构,有很强的亲电性质,成为链引发中心。反应需要一定的能量,是吸热反应,即需要在较高的温度下经过一段诱导期才能产生。这种活性中心一经形成,就能以很大的速度与酰胺阴离子反应,进行链的增长。以上反应反复进行使链迅速增长生成线型高分子[14]。来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

    己内酰胺的聚合反应仅仅是打开己内酰胺环的酰胺键,温度大约升高50℃左右。这样,预热至140~150℃的己内酰胺活性单体料在注入绝热的容器中进行聚合达到最高的转化率时,仍能够是体系的温度控制在200℃以下。而且聚合和结晶整个过程中所有的变化都是在反应物料各个部位同时进行的,所以得到的聚合物是比较均匀的,在聚合结晶过程中,总体积的收缩大部分为过程中的放热膨胀所抵消。因此生成的聚合物能够很好地充满容器内腔,成为聚合容器的形状,而且残余应力较小[15]。

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