有經(jīng)驗(yàn)的注塑師傅，在尼龍制品成型后，會(huì)放置在溫水（90~100℃）里浸泡一段時(shí)間（2~3h），從而提高制品的沖擊性能。尼龍“水煮”因?yàn)楹徒饘俚幕鼗鹛幚碛兄惽ぶ睿喾Q為“回火”。
尼龍滑動(dòng)角（圖片來自百度圖庫）
那么，尼龍?jiān)凇八蟆边^程中，為何會(huì)提高制品的沖擊性能？為何會(huì)有白色的粉末析出？又為何需要在水里添加一定量的白醋？到底“水”對(duì)尼龍做了什么？
想必讀到這，您可能會(huì)覺得，煮了一輩子的尼龍，還真沒有想過“水”對(duì)尼龍做了什么。稍安勿躁，小編接下來就分三章十二回，給大家詳細(xì)的說道說道。
一、尼龍制品為何需要進(jìn)行“水煮”？
尼龍（PA6、PA66等）屬于熱塑性的結(jié)晶聚合物，在注射成型過程中，由于模具溫度和機(jī)頭溫度相差較大，聚合物熔體在注射到模腔內(nèi)會(huì)迅速冷卻至玻璃化溫度（Tg，即不受外力下聚合物分子鏈能夠運(yùn)動(dòng)的最低溫度）以下，分子鏈被凍結(jié)，導(dǎo)致大分子鏈沒有足夠的時(shí)間進(jìn)行排序和堆砌，形成自然結(jié)晶的材料。此時(shí)，材料內(nèi)部的大分子鏈并沒有完全處于熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)，仍然會(huì)有趨向于自然取向和結(jié)晶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
尼龍座椅扶手（圖片源自百度文庫）
所以，制品的內(nèi)應(yīng)力增大，制品沖擊性能降低，性脆。這就好比一根橡皮筋，拉直后，固定兩端，這樣橡皮筋就處于回縮的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，你敢去亂碰嗎？
尼龍66合成化學(xué)反應(yīng)式
所以，在尼龍制品成型后，會(huì)放在90~100℃的溫水中“煮”2~3h，可以消除產(chǎn)品的內(nèi)應(yīng)力，提高制品的沖擊性能？那么，為何“水”可以消除尼龍制品的內(nèi)應(yīng)力？也就是讓拉直的橡皮經(jīng)回到原來的狀態(tài)。
二、為何“水”可以消除尼龍制品的內(nèi)應(yīng)力？
尼龍行業(yè)的人都知道，在尼龍注塑成型前，需要對(duì)尼龍進(jìn)行干燥處理（烘料）。因?yàn)槟猃埛肿咏Y(jié)構(gòu)中含有極性親水集團(tuán)——酰胺基團(tuán)，具有強(qiáng)的吸濕嚴(yán)性。如不進(jìn)行烘料，水汽的存在會(huì)是制品的性能大幅降低。那么既然這樣，為何還對(duì)尼龍進(jìn)行“水煮”？
圖片源自百度圖庫
回答這個(gè)問題，小編可以用形容韓信的一句話來解釋——“成也蕭何敗蕭何”。正是因?yàn)槟猃堄泻軓?qiáng)的吸濕性，所以講尼龍制品進(jìn)行“水煮”，尼龍分子鏈在吸收水汽之后，有助于分子鏈的取向運(yùn)動(dòng)（熱力學(xué)運(yùn)動(dòng)），促進(jìn)材料的自然結(jié)晶過程，降低內(nèi)應(yīng)內(nèi)，提高制品的沖擊性能。
圖片源自百度圖庫
所以，這就好比哲學(xué)上的絕對(duì)與相對(duì)，沒有絕對(duì)的行與不行。但是，這時(shí)又有一個(gè)問題，為什么在“水煮”時(shí)，會(huì)有白色粉末的析出？這就不是哲學(xué)可以解答得了，還得需要科學(xué)。
三、尼龍“水煮”時(shí)為何會(huì)出現(xiàn)白色粉末？
聚合物是一類由許多小分子單體通過化學(xué)反應(yīng)形成的高分子化合物。以PA6為例，由己內(nèi)酰胺通過縮聚，形成的高分子化合物。由于在聚合反應(yīng)過程中，存在著化學(xué)反應(yīng)平衡，所以最終合成的產(chǎn)物中已然存在少量的己內(nèi)酰胺單體，處于游離狀態(tài)。
尼龍6化學(xué)結(jié)構(gòu)式
這些游離的小分子單體，由于熱運(yùn)動(dòng)會(huì)向制品的表面遷移，特別是在“水煮”過程中，會(huì)加快這些小分子單體的遷移速率并析出，就相當(dāng)于萃取的過程。所以，在“水煮”過程中，就會(huì)有白色粉末的析出。在尼龍6切片廠家生產(chǎn)過程中，會(huì)有專門的設(shè)備將這些單體進(jìn)行回收，從而提高原料的利用率。但是由于設(shè)備成本較高，所以一般的注塑廠家并不能做到。
尼龍無障礙扶手（圖片源自百度圖庫）
所以為了解決這個(gè)問題，通常會(huì)在水中添加一定量的白醋。來抑制游離單體的析出，減少白色粉末的出現(xiàn)。
艾邦總結(jié)
尼龍制品的“水煮”工藝到底是誰發(fā)明的？是理論指導(dǎo)實(shí)踐？還是經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向理論？小編其實(shí)也不知道，如果您有更明確的答案，可以私聊小編，共同探討“水”與“尼龍”的那些事！
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第一屆特種工程塑料發(fā)展與應(yīng)用論壇之高溫尼龍
2017年10月20日
蘇州 昆山維景國際酒店昆山市花橋鎮(zhèn)花橋國際商務(wù)城兆豐路2號(hào)
主要議題Meeting Topic
時(shí)間 | 會(huì)議議題 | 嘉賓/企業(yè) |
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