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各类尼龙傻傻分不清?一文教你各类尼龙鉴别方法!

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各类尼龙傻傻分不清?一文教你各类尼龙鉴别方法!

发布日期:2017-11-02 作者: 点击:

聚酰胺(尼龙,PA,是指分子链含有酰胺键

尼龙鉴别方法.jpg


的聚合物,一般由二元胺和二元酸缩聚而成,也可由ω-氨基酸或内酰胺自聚而成), 是应用极为广泛的一种工程塑料,被广泛应用于汽车、电子电器、交通器材、纺织等各大领域。


尼龙种类很多,各项物理、化学性能也不尽相同,在实际选材过程中, 对于鉴别各类尼龙就显得尤为重要。下面将详细介绍尼龙的分类以及如何通过红外、DSC、NMR以及MS等仪器快速识别各类尼龙,让您在鉴别尼龙时,不再迷茫。


一常见尼龙分类及名称


表1 常见尼龙分类及代表物质

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二如何区分各类尼龙呢?1利用红外光谱区分不同的尼龙


(1)聚酰胺红外光谱的共同特征(参考图1-1):3300cm-1(NH-伸缩振动),1635cm-1(酰胺吸收带Ⅰ),1540cm-1(酰胺吸收带Ⅱ),1282-1260cm-1(酰胺吸收带Ⅲ)。在不同聚酰胺中,上述峰位移差别不大,强度较接近,以此可用来快速确定聚酰胺。


干货|各类尼龙傻傻分不清?一文教你各类尼龙鉴别方法!

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图1-1 样品A的红外谱图


(2)半芳香族聚酰胺和芳香族聚酰胺在红外上有明显苯环的出峰(1500cm-1),以此可以与脂肪族聚酰胺进行区分(参考图1-2)。

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图1-2 样品B的红外谱图


(3)脂肪族尼龙在化学上的差别只是由于-(CH2)- 链的不同,在熔融温度以下,不同的聚酰胺结晶区域分子间的相互作用不同,其红外光谱也是有差别的,可用于鉴别。加微信abqfeng申请艾邦注塑交流群。


几种脂肪族聚酰胺的特征出峰可参考表2:


表2 常见脂肪族聚酰胺的IR特征出峰

尼龙鉴别方法.png

然而很多时候,仅仅通过红外还是较难区别各种尼龙,所以需要运用更多的手段去鉴别。


2DSC测熔点


通过熔点也是快速鉴定尼龙的一种方法,不同的尼龙熔点也有差异,这也反映了不同尼龙耐温性方面的差异。以图2样品C的DSC结果为例,结合样品C的红外就可以判断样品中含有PA6和PA66。

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图2 样品C的DSC测试曲线


表3 常见尼龙的合成单体及熔点

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将尼龙在氘代溶剂中溶解后测NMR氢谱,位于分子链不同官能团位置碳上的氢原子有不同的化学位移。以PA66为例(见图3),其中3.5ppm处吸收峰归属于与氮原子相连的亚甲基质子,2.7ppm处吸收峰归属于与羰基碳相连的亚甲基质子,1.0-2.0ppm处吸收峰归属于剩余亚甲基质子,不同的聚酰胺,三处的峰面积比例不同,由此可根据积分面积区别不同尼龙。

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图3 PA66的NMR谱图


表4 常见尼龙的NMR积分比例

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掌握了以上方法,大部分的单一尼龙都可以轻松搞定了。但如果遇到共混或者多元共聚尼龙,以上方法就显得力不从心了,这时候就需要使用“必杀技”MS。


4MS


做MS需要对产品进行复杂的前处理,一般是将尼龙从高聚物状态水解成二酸和二铵盐,然后再经过专业的前处理,送样测试。利用MS的特征离子出峰解析聚酰胺的合成单体。如图4中,114、132体现PA6单体的相关信息,117、145体现PA66单体的相关信息。对于复杂体系的单体判断,必要时也可结合MS的联用技术,如GC-MS、Py-GCMS等。

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图4 样品D的MS谱图


然而,情况往往都是复杂的,如果在工业生产或产品研发过程中,需要准确了解尼龙种类,一般可以通过上述方法实现,但是遇到两种甚至多种尼龙共混等复杂体系的产品时,这就需要通过各种物理、化学手段进行处理,结合各种分析手段进行综合分析。


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