聚酰胺（PA）

聚碳酸酯（PC）

聚甲醛（POM）

聚苯醚（PPO）

工程塑料之——尼龍的發(fā)展歷程

聚酰胺：又稱尼龍(Nylon)，英文名Polyamide，簡稱PA)，是世界上***種完全人造的人造多聚物纖維和塑料。

1931年，杜邦的卡羅澤斯開發(fā)了尼龍-66，成為***個工業(yè)化的工程塑料，并于1939年由杜邦組織生產。

1942年，德國人開發(fā)了尼龍-6工業(yè)技術作為纖維開發(fā)和應用。

1961年：PA1010在中國發(fā)展。

1972年:杜邦開發(fā)芳香尼龍工業(yè)化技術。

尼龍是目前工程塑料中產量***的品種。

***早的尼龍產品于1938年正式上市，***早的尼龍產品是刷毛(1938年2月24日出售)和女性穿的尼龍襪(1940年5月15日上市)。如今，尼龍纖維與其他纖維(棉、麻、毛等)混紡成各種人造纖維。

中國的尼龍——“錦綸”

錦綸：學名聚酰氨纖維，是我國聚酰胺纖維的總稱。1958年4月，胺(尼龍6)試驗樣品于1958年4月在遼寧錦西化工廠成功試制。在北京纖維廠成功抽絲，拉開了中國合成纖維產業(yè)的序幕。這種合成纖維后來被命名為尼龍，即尼龍。

錦綸的品種：錦綸6.錦綸66.錦綸1010.錦綸610，其中***重要的是錦綸66和錦綸6。

錦綸的特點:強度高，耐磨，回彈性好，可以用純紡和混紡制成各種衣服和針織品。尼龍的吸濕性和染色性都比滌綸好，耐堿而不耐酸，長期暴露在陽光下纖維強度會下降。尼龍具有熱定型特性，能保持加熱時形成的彎曲變形。

聚酯-聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，我國聚酯纖維的商品名稱，俗稱確良，經紡絲及后處理制成的纖維。

聚酰胺的結構

聚酰胺(PA)是主鏈中含有酰胺基團(-CONH-)的聚合物的總稱。PA可由含有胺基和羧基的二元酸和二元胺或ω-氨基酸縮聚而成，也可由內酰胺自聚制成。

脂肪聚酰胺分子鏈由亞甲基(-CH2-)和酰胺結構(-CONH-)組成。

聚酰胺的類型

聚酰胺（PA）的特性

1.優(yōu)異的力學性能:尼龍機械強度高，韌性好。
尼龍作為應用于機械、汽車、電器、紡織設備、化工設備、航空、冶金等領域。成為各行業(yè)不可缺少的結構材料，其主要特點如下：

2.自潤性、耐摩擦性好:尼龍自潤性好，摩擦系數(shù)小，作為傳動部件使用壽命長。

3.優(yōu)異的耐熱性:尼龍46等高結晶尼龍熱變形溫度高，可在150℃下長期使用。玻璃纖維增強PA66的熱變形溫度在250℃以上。

4.優(yōu)異的電絕緣性能:尼龍體積電阻高，抗擊穿電壓高，是一種優(yōu)異的電絕緣材料。

5.良好的耐氣候性。

6.吸水性:尼龍吸水性大，飽和水可達3%以上。在一定程度上影響零件的尺寸穩(wěn)定性。

聚酰胺的應用

聚酰胺以其獨特的低比重、高抗拉強度、耐磨性、良好的自潤滑性、優(yōu)異的沖擊韌性和剛柔性贏得了人們的關注。此外，它的加工簡單，效率高，比重輕(只有金屬的1/7)。它可以加工成各種產品，而不是金屬，廣泛應用于汽車和交通運輸行業(yè)。

聚酰胺在汽車工業(yè)中的消費比例***，每輛汽車的尼龍產品約為3.6~4公斤。其次是電子電氣。

典型產品包括泵葉輪、風扇葉片、閥座、襯套、軸承、各種儀表板、汽車電器儀表、冷熱空氣調節(jié)閥等部件。

聚酰胺（PA）纖維的應用

聚酰胺纖維可與棉、麻、羊毛、蠶絲等紡織纖維混紡，提高產品的強度和耐磨性。它還可以制成輕薄強度好的產品，如尼龍塔夫絲，可以作為滑雪衫、羽絨服、箱袋和傘的面料。聚酰胺纖維在襪子的使用中起著主導作用。聚酰胺纖維強度為53~88cn/dtex，可用于制作輪胎簾線、傳送帶、漁網、繩索、降落傘、帳篷布等工業(yè)用品。聚酰胺纖維地毯的應用正在迅速增加。

聚酰胺（PA）纖維的應用

表-2 汽車用PA工程塑料部件

聚酰胺（PA）的加工特性

1.尼龍吸濕性強，易受潮：成型前必須充分干燥。

尼龍的含水量對其力學性能有很大影響。在熔融狀態(tài)下，水的存在會導致尼龍的水解和分子量的下降，從而降低產品的力學性能。在成型過程中，產品表面會出現(xiàn)氣泡、銀絲、斑紋等缺陷。

2.尼龍熔體粘度低，流動性大，噴嘴會產生流延現(xiàn)象：尼龍在螺桿式注射機成型時，必須在螺桿端安裝止逆環(huán)。

用螺桿式注射機注射成型時，熔體會在螺桿與料筒壁之間逆流，使注射不準確，浪費原料，污染噴嘴。

3.尼龍是結晶聚合物:工藝條件必須嚴格控制。

熔點明顯，且較高。尼龍需要在高溫下成型，熔融狀態(tài)下尼龍熱穩(wěn)定性差，易于分解。

4.尼龍成型收縮率大：成型工藝應嚴格控制。

模具設計應在試驗的基礎上確定制造高精度產品的尺寸。

脂肪族聚酰胺的制備

p型聚酰胺：由ω-氨基酸自縮聚或由內酰胺開環(huán)聚合制得（如尼龍6）

mp型：由二元胺與二元羧酸縮聚得所得到的聚酰胺是mp型聚酰胺（如尼龍6,6）

尼龍6與尼龍6,6有什么區(qū)別：

尼龍6,6與尼龍6在鏈結構上的相似性，導致兩種材料的性能基本相似；但是鏈結構上的細微差別，也導致性能有所差異。

1、都是線型結構——熱塑性

所有脂肪族聚酰胺分子鏈都是線型結構，分子鏈骨架由-C-N-鏈組成，具有良好的柔順性，因此都是典型的熱塑性聚合物。

2、分子鏈之間有氫鍵——結晶能力強（與聚烯烴類的區(qū)別）

分子鏈上有規(guī)律地交替排列著較強的極性酰胺鍵，分子鏈規(guī)整，極性酰胺鍵可以使分子鏈之間形成氫鍵，導致聚酰胺具有較強的結晶能力。

氫鍵比例數(shù)對材料性能的影響：

由于不同品種的PA單體含有不同數(shù)量的碳原子，分子鏈之間形成的氫鍵比例和氫鍵沿分子鏈分布的密度不同，影響不同PA的結晶能力和熔點。

氫鍵比例數(shù)=PA的結晶能力。

氫鍵比例越大，PA的結晶能力越強，熔點越高。

P型PA:單體含有奇數(shù)碳原子，分子鏈上的酰胺基可以100%形成氫鍵，偶數(shù)只有50%形成氫鍵。

mp型PA：兩個單體都含有偶數(shù)碳原子，100%形成氫鍵，只有一個或沒有偶數(shù)碳原子，50%形成氫鍵。

主要表現(xiàn)為脂肪族PA

力學性能：

耐磨性好，是優(yōu)良的耐磨材料之一。晶度越高，材料硬度越大，耐磨性越好。典型的強韌性聚合物比普通塑料具有更好的綜合性能。

熱性能：

柔韌性好，玻璃化溫度在室溫左右，氫鍵的形成使其熔化溫度普遍高于聚烯烴，熔點明顯。

PA是一種半結晶聚合物，其結晶度一般小于聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等高結晶聚合度。

電性能：

聚酰胺鏈中極性酰胺基團影響其電絕緣。

在室溫干燥的情況下，電絕緣較好，潮濕時，電絕緣降低。同時，溫度升高也會降低電絕緣。

光學性能：

大多數(shù)結晶脂肪族PA厚度超過2.5mm幾乎不透明，低于0.5mm時半透明。

添加的添加劑(如炭黑等。)作為成核劑，增加PA的結晶度和球晶數(shù)量，從而減少光透射。球晶邊界的光散射是光透射減少和不透明的原因。隨著PA中酰胺濃度的降低，PA的透明區(qū)域增加。

耐化學性：

由于其高能和結晶性使其具有良好的化學穩(wěn)定性。

一、不溶于普通溶劑(醇、酯、酮)；

2.耐許多化學物質，不受弱酸堿、油脂和清潔劑的影響；

3.鹽水、細菌和霉菌穩(wěn)定；

4.常溫下溶于強極性溶劑(硫酸、甲酸等)。

其它性能：

在室溫下，PA性能穩(wěn)定，可長期保持性能不變。

耐候性相對較好，氣候變化會使PA變脆，力學性能下降，表面變化。

自燃，但火焰?zhèn)鞑ニ俣群苈?/p>

加工和應用脂肪族聚酰胺

PA加工范圍廣，加工性能好，幾乎所有常用的熱塑件塑料加工方法都可以加工PA。其中***重要的是注塑和擠出。

此外，PA吸水率高，樹脂應在成型前干燥。

PA應用：

1.機械零件：軸承、軸瓦、活塞環(huán)、采葉輪等。

2.汽車工業(yè):主要用于皮帶輪、吸附罐、刮水器等。

3.電子電器:機罩、集成電路板、旋轉和電氣線圈。

4.化工設備:耐腐蝕耐油管道、輸油管道和過濾器。

5.建筑與民用：門、滑輪、安全帽、繩索等。