MC尼龙改性研究进展    □张吉林
    □张吉林    ＭＣ尼龙是单体浇铸尼龙的英文缩写，由美国Ｍｏｎｓａｎ- ｔ
    ＭＣ尼龙是单体浇铸尼龙的英文缩写，由美国Ｍｏｎｓａｎ- ｔｏ公司在６０年代初首先开发出来。由于它具有机械强度高、耐磨耗、自润滑、减震消音和使用温度范围宽等优点，而在轴瓦、轴套、齿轮、涡轮、滑轮、织机梭子和螺旋桨等方面得到了广泛的应用。    近年来，许多科研人员对ＭＣ尼龙进行了改性研究，研制出许多
    近年来，许多科研人员对ＭＣ尼龙进行了改性研究，研制出许多可以满足高负荷、抗冲击、抗静电和阻燃等特殊要求并具有优良综合性能的改性ＭＣ尼龙。    一、在增加耐磨性和自润滑方面
    一、在增加耐磨性和自润滑方面    为了增加石油泵中的滑片、钢厂轧机上的轴瓦、造纸用的纸浆磨
    为了增加石油泵中的滑片、钢厂轧机上的轴瓦、造纸用的纸浆磨盘等高负荷下的ＭＣ尼龙制品的使用寿命，降低使用成本，添加润滑剂对ＭＣ尼龙进行了改性，使其在减摩、耐磨和自润滑方面大大地改善。所使用的润滑剂主要有两类，一类是二硫化钼（ＭｏＳ２）、石墨、聚四氟乙烯粉末（ＰＴＦＥ粉）等固体润滑剂。其减摩机理为：润滑剂能在ＭＣ尼龙制品表面形成一个边界层，好像由一种微滚轴承构成两个摩擦面之间的垫层，从而减少了摩擦力。另一类是液体润滑剂，主要是油类、油脂类、碳氢化合物或硅脂，如白油、工业润滑油等。其润滑机理是：油滴被均匀、稳定地分布在尼龙体内，却又好像被“冻结”一样不会自行析出，只有处于表层的油滴可渗出到表面起润滑作用。当表层磨损后，次表层就代替之，从而大大地增强了ＭＣ尼龙自身润滑性、耐磨性和润滑的持久性。有文献报道，在同一负荷下，ＭＣ尼龙含油的磨损比不含油的要减小１．５～４倍。    二、在增强、耐热和改进尺寸稳定性方面
    二、在增强、耐热和改进尺寸稳定性方面    ＭＣ尼龙的增强改性主要是填充活性粉煤灰、滑石粉、高岭土、
    ＭＣ尼龙的增强改性主要是填充活性粉煤灰、滑石粉、高岭土、稀土、Ａｌ２Ｏ３·３Ｈ２Ｏ和Ｍｇ（ＯＨ）２等无机材料，其填加量一般为１０％～２０％，也有高达４０％～６０％的。所谓“活性”无机材料，是指这些材料填充前用硅烷或钛酸酯等偶联剂进行了预处理，这样可以使填料与ＭＣ尼龙具有良好的结合力和相容性，从而使拉伸强度、冲击强度和弯曲强度明显提高，尺寸稳定性和耐热性显著地改善，同时还可降低吸水率和收缩率。而未经活化的无机填料加入ＭＣ尼龙后会使其力学性能下降。活性无机填料除了具有上述作用外，有的填料（如Ａｌ２Ｏ３）还能增加ＭＣ尼龙的耐磨性和硬度，也有的填料（如酞菁蓝、炭黑等）具有成核剂的作用，能加快结晶速率，使制品在较高温度下成型脱模，从而缩短生产周期。此外，ＭＣ尼龙用热油浸渍处理，也能提高材料的力学性能和硬度，降低摩擦系数和吸水性。    三、在提高抗冲击性和增韧方面
    三、在提高抗冲击性和增韧方面    对于铁道绝缘鱼尾板和轧钢轴瓦等ＭＣ尼龙制品，要求具有高抗
    对于铁道绝缘鱼尾板和轧钢轴瓦等ＭＣ尼龙制品，要求具有高抗冲击性和韧性。其提高抗冲击性、增韧的方法主要有两种，一种是加入增塑剂，通过改变形态、相结构进行物理改性；另一种是开发研制新的催化剂或选用多官能团助催化剂，通过改变分子结构进行化学改性。    目前比较理想的增韧增塑剂是六甲基磷酰三胺（ＨＰＴ）。其增
    目前比较理想的增韧增塑剂是六甲基磷酰三胺（ＨＰＴ）。其增韧机理为：ＨＰＴ分子在尼龙６大分子之间与酰胺基发生偶合作用，减少尼龙６分子链间的氢键数目而使其作用力减弱、规整性下降。其结果是添加５％～３０％的ＨＰＴ，ＭＣ尼龙的韧性就可成倍提高。采用新型催化剂和助催化剂增韧的效果也是非常显著的，可使ＭＣ尼龙的缺口冲击强度提高３～５倍。其增韧的主要原因是在己内酰胺聚合过程中形成了体型结构，在外界冲击及剪切力作用下可均匀受力。这类催化剂主要有ｄｉｌａｋｔａ- ｍａｔ和二苯甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ）复合催化剂及三苯甲烷三异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）复合催化剂等。    四、在抗静电改性方面
    四、在抗静电改性方面    由于ＭＣ尼龙的电阻率很高，因而表面易聚集静电产生电火花造
    由于ＭＣ尼龙的电阻率很高，因而表面易聚集静电产生电火花造成事故。近来关于尼龙塑料抗静电的研究成果已有报道，其抗静电改性主要有表面涂敷法和内部添加法两种。前者用抗静电性的油剂对其表面进行浸渍、涂敷；后者是在聚合前将抗静电剂混容于单体中或与树脂一起共混。ＭＣ尼龙的抗静电改性主要是采用后者。其主要抗静电剂有两类：一类是石墨，炭黑等导电材料，但这类抗静电材料往往需要较高的添加量，且制品颜色较深及某些力学性能下降；另一类是磺酸盐和烷基磷酸酯类阴离子型表面活性剂，它可以使干态的ＭＣ尼龙的体积电阻率由３×１０１５Ω·ｃｍ下降为６×１０８Ωｃｍ，并且抗电久、耐洗涤、制品外观和其他物理性能基本不变。磺酸盐的抗静电机理是它的分子中亲油性基团和ＭＣ尼龙有较强的亲合力，亲水部分则吸附空气中的水分子，使ＭＣ尼龙表面形成单分子导电，从而泄漏静电荷，产生抗静电效应。另外，抗静电剂的添加量和相容性要适中，才能取得最佳的抗静电效果且不影响性能。    五、在阻燃改性方面
    五、在阻燃改性方面    文献研究结果表明：红磷-ΜｇＯ、 ＰＬ-１０（含磷和苯环的
    文献研究结果表明：红磷-ΜｇＯ、 ＰＬ-１０（含磷和苯环的化合物）和Ｓｂ２Ｏ３- 溴化物３种阻燃剂对ＭＣ尼龙的阻燃效果比较好，而十溴联苯醚，三聚氰胺，四溴双酚Ａ等常用阻燃剂因其阻聚而不能采用。它们的阻燃机理主要是降低尼龙表面氧的浓度以提高抗氧化性和捕捉、抑制活泼自由基的产生以降低火焰强度。    综上所述，ＭＣ尼龙的改性研究已取得了许多成果，其制品的性
    综上所述，ＭＣ尼龙的改性研究已取得了许多成果，其制品的性能越来越优良，用途越来越广泛。随着改性研究在产品性能和加工成型方面的不断深入，改性的ＭＣ尼龙将具有更加广阔的应用前景。