尼龙6的热氧老化和紫外光老化性能的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:davidfeng2009
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聚酰胺(PA)制品在使用过程中会由于老化导致其外观变化和性能劣化,从而失去使用价值。在诸多可能导致聚酰胺老化的因素中,热、氧和紫外光是普遍存在的、最主要的因素。对聚酰胺制品生产者来说,通过添加适宜的助剂来提高其耐老化性能是一条最为便捷、可行的途径。在实际使用环境和条件下,热和氧,以及光和氧的作用往往是同时存在的。因此,探讨使用不同抗老化助剂的聚酰胺在热氧老化和光氧老化过程中的性能与结构变化,对改善其耐老化性能,提高使用寿命具有十分重要的实际意义。 通过测定和分析在热氧老化和光氧老化条件下尼龙6试样的黄色指数、色差和力学性能的变化,系统地考察了不同的抗氧剂、紫外光吸收剂和紫外光稳定剂对尼龙6的热氧老化和光氧老化性能的影响。同时,使用红外光谱和X射线衍射分析了尼龙6试样在老化过程中的结构变化。 研究结果结果表明,在125℃的热空气老化过程中,使用铜类抗氧剂能使尼龙6的拉伸强度保持较好,但不能改善其变色性能;而使用胺类抗氧剂不仅能使尼龙6的拉伸强度保持较好,还能明显地改善其抗热氧老化变色性能;用等比例的酚类抗氧剂/亚磷酸酯抗氧剂组成的稳定体系能对改善尼龙6在热氧老化过程中的力学性能和变色性能产生协同效应。 通过考察含不同紫外光吸收剂的尼龙6在紫外光老化过程中的变色行为,发现它们的稳定效果依次为:Tinuvin 234>Cyasorb 2908>Tinuvin P>Tinuvin 327。进一步对尼龙6的稳定体系的优化实验结果表明,由复合抗氧剂1098/168(1/1)、紫外光吸收剂Tinuvin 234和紫外光稳定剂Tinuvin 123组成的稳定体系具有最佳的耐紫外光老化变色性能。 本工作还考察了尼龙6/玻纤复合材料在125℃的热空气中的老化行为。根据实验结果,使用1010/217(1/1),1010/168(1/1),1098/168(1/1),1098/217(1/1),1098/217/168(1/1/1),1010/217/168(1/1/1)复合抗氧体系的尼龙6/玻纤试样的拉伸强度与作为对照的尼龙6/玻纤试样接近,表明这些抗氧体系对改善尼龙6/玻纤复合材料在这一热氧老化条件下的力学性能几乎没有作用;然而,这些抗氧体系能够改善尼龙6/玻纤的抗热氧老化变色性能,使其黄色指数值明显下降。 将黄色指数值达到55作为失效的指标,分析和预测使用不同稳定体系的尼龙6和尼龙6/玻纤复合材料的静态使用寿命。
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