Page 67 - 《橡塑技术与装备》2026年3期
P. 67
理论与研究
THEORY AND RESEARCH
尼龙 6 和尼龙 66 的结晶度测试 ：其原理在于材料 图 1 所示的 DSC 熔点测试图。
在加热过程中发生相变时所释放或吸收的热量来计算 从测试结果分析可知，样品 1 的熔点为 219.8 ℃，
结晶度。当材料加热时，结晶区域与非结晶区域在热 样品 4 的熔点为 218.1 ℃，与尼龙 6 的熔点 219.4 ℃
稳定性上存在差异，结晶区域中的分子排列紧密，需 极为接近，偏差极小。而样品 2 的熔点为 260.5 ℃，
要更高的温度才能破坏其结构，因此通过测量熔融热 样品 3 的熔点为 260.0 ℃，与尼龙 66 的熔点 260.6 ℃
可以推算出聚合物的结晶度。具体公式为 ： DSC 上熔 几乎一致。这种高度的熔点匹配性，使得我们能够基
融热 ×100%/100% 结晶材料的理论热焓。 本确定样品 1 和样品 4 为尼龙 6，样品 2 和样品 3 为
尼龙 6 和尼龙 66 的单体分析 ：实验过程中使用裂 尼龙 66。
解气相色谱质谱仪进行分析，将样品剪碎称取 2 mg，
通过 550 ℃进行裂解，氦气作为载气，经过色谱柱分
离后的组分进入质谱仪，在离子源中被电离成带电粒
子（离子）。这些离子在电场和磁场的作用下，根据质
荷比（m/z）进行分离，形成质谱图。质谱图提供了化
合物分子量和结构的信息，根据结构式和分子量信息
确定尼龙 6 和尼龙 66 的类型。
尼龙 6 和尼龙 66 的 TGA 测试 ：采用 10 K/min
的升温速率，从 30 ℃升温至 800 ℃，全过程使用 N 2
图 1 DSC 熔点测试图
作为保护气，分别得到尼龙 6 和尼龙 66 及样品 2（轮
胎中剥离出来的未知样品）的失重曲线，探究两种材 2.2 尼龙 6 和尼龙 66 的结晶度分析
料的最大分解速率对应的分解温度，来判定是否能够 尼龙 6 和尼龙 66 因氢键的排列方式不同，尼龙
作为鉴别尼龙 6 和尼龙 66 的测试方法 [7] 。 66 的原子排列规整度高于尼龙 6，氢键排列越紧密，
结晶度越高 [8~10] 。因此，尼龙 66 的结晶度高于尼龙 6。
2 结果与讨论 从表 1 数据能够清晰看出，从轮胎上获取的四个样品
2.1 尼龙 6 和尼龙 66 的熔点分析 所测得的结晶度，与原材料尼龙 6 和尼龙 66 的结晶度
在材料鉴定领域，准确识别材料类别对于产品性 并不相符。其中，样品 3 和样品 4 的结晶度只是略微
能评估和质量控制至关重要。对于轮胎帘线材料而言， 高于样品 1 和样品 2，二者之间差异甚微。同时，这
明确其具体类型是保障轮胎性能与安全的关键因素之 四个样品的结晶度和原材料尼龙 6、尼龙 66 的结晶度
一。聚酰胺 6（尼龙 6）和聚酰胺 66（尼龙 66）作为 均存在一定程度的偏差。基于这样的结果，在实际鉴
常见的轮胎帘线材料，由于性能优异被广泛应用，但 定中很容易产生误判。所以，单纯依靠结晶度来鉴定
两者外观相似，区分存在一定难度。 轮胎中帘线类型的这种测试方法并不可行 。
已有文献报道表明，因尼龙 6 和尼龙 66 的结构组 表 1 样品结晶度的测试结果
项目 结晶度 /% 项目 结晶度 /%
成不同，尼龙 6 是两个碳酰胺基团仅能形成一个氢键，
尼龙 6 23.35 样品 2 19.63
而尼龙 66 的碳酰胺基团是相对排列，每个官能团都能 尼龙 66 31.20 样品 3 20.99
样品 1 16.34 样品 4 21.62
在没有分子变形的情况下形成氢键。尼龙 6 的理论熔
点为 220 ℃，尼龙 66 的理论熔点为 260 ℃ ，显著的
2.3 GCMS 分析
熔点差异为鉴别二者提供了重要的物理依据。基于此，
在材料科学与化学领域，准确鉴别材料的种类及
本研究选取尼龙 6、尼龙 66 标准样品以及从轮胎上剥
结构至关重要。气相色谱 - 质谱联用仪（GCMS）作
离出的四份未知样品帘线进行测试分析。
为一种强大的分析工具，能够有效剖析复杂混合物的
差示扫描量热法（DSC）是一种常用的热分析技
分子结构信息，为材料研究提供关键依据。聚酰胺（尼
术，能够精确测量材料在加热或冷却过程中的热效应
龙）作为一类重要的高分子材料，其中尼龙 6 和尼龙
变化，从而获取熔点等关键热性能参数。通过对尼龙 6、
66 由于性能优良，被广泛应用于众多行业。然而，由
尼龙 66 及四份未知样品进行 DSC 熔点测试，得到了
2026 第 52 卷 ·21·
年
