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尼龍6改性材料為什么耐堿不耐酸？

來源：www.taoyku.cn發(fā)布日期 2017-10-20

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尼龍6改性料耐堿性能佳，但耐酸性則較差。室溫條件下，可耐濃度50%的燒堿浸泡，但只能耐濃度7%的鹽酸、20%的硫酸、10%的硝酸，不受腐蝕，因而，尼龍6改性料在堿性環(huán)境下的使用壽命要比酸性環(huán)境長(zhǎng)3~4倍。為什么會(huì)這樣？

PA6改性切片

尼龍6改性料易吸水，水分子以三種狀態(tài)吸附在酰胺鍵之間，吸水平衡的過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，在這個(gè)過程中，材料通常會(huì)釋放內(nèi)應(yīng)力，然后再重建內(nèi)應(yīng)力。調(diào)濕等熱處理也有同樣的作用。

尼龍6改性材料吸水后容易發(fā)生水解。水分子攻擊PA6長(zhǎng)分子鏈，酰胺鍵最先受到破壞，如果有酸堿鹽的存在，則會(huì)加速這種破壞。PA6樹脂中的酰胺鍵具有很強(qiáng)的氫鍵作用，水分子的侵蝕，酰胺鍵會(huì)發(fā)生水解，酰胺鍵-CONH-的C-N發(fā)生斷裂，形成端羧基和端氨基，本質(zhì)上打斷了分子鏈。

水解反應(yīng)對(duì)應(yīng)發(fā)生的基團(tuán)是酰胺結(jié)構(gòu)，酰胺結(jié)構(gòu)在酸堿鹽溶液中水解是有一定隨機(jī)性的，每個(gè)基團(tuán)的酰胺鍵發(fā)生水解的概率應(yīng)該是相當(dāng)?shù)模簿驼f酰胺鍵的濃度是影響水解反應(yīng)的關(guān)鍵因素。

尼龍6改性材料酸性環(huán)境下，酸根離子會(huì)中和一部分端羧基和端氨基，加快酰胺鍵的斷裂反應(yīng)平衡。研究顯示，在酸堿鹽的存在下，聚酰胺的水解速率增大，酸根離子濃度越大，水解速度越高，材料更容易失效。但當(dāng)酸堿的濃度達(dá)到一定值時(shí)，水解反而無法進(jìn)行，水分子被過量的酸堿包圍，無法與酰胺基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)。

        在聚酰胺的重復(fù)單元上，碳鏈越長(zhǎng)，酰胺鍵的密度越低，吸水率也就越低，PA6改性材料的耐腐蝕性越好，尺寸穩(wěn)定性會(huì)更好。從宏觀角度來看，酸堿鹽溶液更容易加速材料裂化的進(jìn)程，讓材料中的應(yīng)力更容易暴露出來，形成開裂現(xiàn)象。

        提升PA6改性材料的耐酸抗水解性能的手段，可以增加碳鏈長(zhǎng)度，也可以在分子鏈中引入苯環(huán)。苯環(huán)天然地具有耐化學(xué)腐蝕性，可以減緩材料的水解速度，提高材料耐腐蝕性能。

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