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聚酰胺的結(jié)構(gòu)及其特性

2014-05-23   瀏覽次數(shù):1224

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  聚酰胺俗稱尼龍(nylon),英文名稱polyamide(簡(jiǎn)稱PA),是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)[NHCO]的熱塑性樹(shù)脂總稱,用作合成纖維時(shí)稱為錦綸。包括脂肪族PA、脂肪-芳香族PA和芳香族PA。其中,脂肪族PA品種多、產(chǎn)量大、應(yīng)用廣泛,其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定,是由美國(guó)著名化學(xué)家卡羅瑟斯和他的科研小組發(fā)明的。

  聚酰胺是美國(guó)杜邦公司最先開(kāi)發(fā)用于纖維的樹(shù)脂,于1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。20世紀(jì)50年代開(kāi)始開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)注塑制品,以取代金屬滿足下游工業(yè)制品輕量化、降低成本的要求。聚酰胺可由二元胺和二元酸制取,也可以用w—氨基酸或環(huán)內(nèi)酰胺來(lái)合成。根據(jù)二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子數(shù)的不同,可制得多種不同的聚酰胺,目前聚酰胺品種多達(dá)幾十種,其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的應(yīng)用最廣泛。聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的鏈節(jié)結(jié)構(gòu)分別為[NH(CH2)5CO]、[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]和[NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO]。聚酰胺-6和聚酰胺-66主要用于紡制合成纖維,稱為錦綸-6和錦綸-66。尼龍-610則是一種力學(xué)性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料。PA-6為聚己內(nèi)酰胺,PA-66為聚己二酸己二胺。PA-66比PA-6要硬12%,而理論上說(shuō),PA硬度越高,材料的脆性越大,從而越容易斷裂。PA-6的熔點(diǎn)為220℃,而PA-66的熔點(diǎn)為260℃。較低的熔點(diǎn)使得PA-6與PA-66相比具有更好的回彈性、抗疲勞性及熱穩(wěn)定性。

  聚酰胺為韌性角狀半透明或乳白色結(jié)晶性樹(shù)脂,作為工程塑料的聚酞胺分子量一般為1.5萬(wàn)~3萬(wàn)。其熔體流動(dòng)性好,故制品壁厚可小到1mm。聚酰胺的收縮率為1%~2%。尼龍中尼龍-66的硬度、剛性最高。但韌性最差。各種尼龍按韌性大小排序?yàn)椋篜A-66

  聚酞胺熔點(diǎn)范圍為180-280℃。并具有良好的成型性能,可用于擠出、注射、澆注、熱成型等多種成型方法。聚酰胺具有良好的綜合性能,良好的沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度以及優(yōu)良的耐磨性和自潤(rùn)滑性。

  其長(zhǎng)期使用溫度為80℃,在100℃以上長(zhǎng)期接觸氧會(huì)發(fā)生緩慢的熱降解。加入炭黑和苯酚型穩(wěn)定劑可提高其耐熱性和耐候性。聚酰胺具有良好的電性能和耐化學(xué)腐蝕性,尤其是耐油性優(yōu)異,并能耐弱酸、弱堿和一般溶劑,耐汽油、油類、脂類、某些醇類、弱堿性溶液、酯、丙酮、醚。不耐無(wú)機(jī)酸、強(qiáng)堿性溶液、乙二醇、氯仿。

  聚酰胺的主要用途是大量制造纖維,如用于輪胎、地毯、襪子等。其后才用于塑料制品。聚酰胺塑料性能優(yōu)良,但成本較高,常被作為工程塑料使用。如軸承、齒輪、泵、汽車部件及油管、油箱等。尼龍?jiān)?a href="http://m.42249.cn/suliao/baozhuang.html" target="_blank">包裝方面的應(yīng)用主要有烤箱用袋、肉類真空包裝袋、奶酪包裝、改良環(huán)境的包裝以及醫(yī)用包裝。尼龍可使用環(huán)氧乙烷或蒸汽消毒,某些改性尼龍可用輻照法消毒。

  聚酰胺板(片)材在熱成型加工中可成型性非常好,其制品主要用作包裝魚(yú)、肉等食物,但在材料與模具接觸時(shí)在其間易夾帶空氣。此外,制品的后處理如沖壓和切割都非常容易。

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