聚酰胺的性能特点及应用领域

1.一般性能

PA无毒、无味、不霉烂，外观为半透明或不透明的乳白色或淡黄色粒料。密度较小，不同聚酰胺密度在1.01～1.36g/cm³之间。PA具有吸水性，吸水率为0.3%～9.0%，酰胺基密度越大，吸水率越大。纤维增强可降低树脂吸水率，使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲和性十分良好。

2.力学性能

PA是典型的硬而韧聚合物，综合力学性能优于通用塑料。PA具有较高的拉伸强度、压缩强度，PA66较PA6、PA610、PA1010大，PA66的缺口冲击强度较PA6、PA610、PA1010低。与金属材料相比，PA的刚性比较低，但它的比拉伸强度大于金属，比压缩强度与金属相当，可代替某些金属材料使用。尼龙中PA66的硬度、刚性最高，但韧性最差。各种尼龙按韧性大小排序为PA66<PA6<PA610<PA11<PA12。几种PA的综合力学性能见表1-37。

PA具有良好的耐磨性，是优良的耐磨材料之一，尤以PA1010的耐磨性最佳。PA结晶度愈高，材料硬度愈大，耐磨性愈好。PA具有良好的耐疲劳性，在12～40MPa交变循环应力作用下的疲劳寿命达10⁷次，与铸铁和铝合金等金属材料相当，显示了适宜于制作承受循环载荷部件的特性。

表1-37 几种PA的力学性能

3.热学性能

PA是半结晶型聚合物，结晶度一般小于PE、PP、PTFE（聚四氟乙烯）等高结晶度聚合物。由于分子间作用力大，熔点较高，熔融温度范围窄，具有明显的熔点，通常在180～280℃之间，随品种和结构的不同而异。PA稳定性较差，制品一般只能在80～100℃下使用；若在高于120℃温度下长期与氧接触会引起热降解，制品逐渐呈现褐色，丧失使用性能。芳香族PA，长期使用温度可达200℃。线性膨胀系数一般大于6×10^-5 K^-1，比金属的热膨胀系数大。不同聚酰胺的氧指数在24%～30%之间，多数聚酰胺具有自熄性，即使燃烧，火焰传播速度也很慢。几种PA的热性能见表1-38。

表1-38 几种PA的热性能(www.xing528.com)

4.电性能

PA在低温及低湿度条件下是较好的电绝缘体，一般而言，各种脂肪族聚酰胺的介电常数在3～4F/m之间，介质损耗因数为2×10^-2，体积电阻率在10¹²～10¹⁶Ω·cm之间，介电强度在15～25kV/mm之间。当温度和湿度增加时，绝缘性能有所降低，介电常数和介质损耗因数与此相反，随吸水率的增加而增大，因此，PA不适合作为高频和在潮湿环境下工作的电绝缘材料。几种PA的电性能见表1-39。

表1-39 几种PA的电性能

5.化学稳定性

PA在室温下耐稀酸、弱碱和大多数盐类，但强酸和较高浓度的酸及强氧化剂对PA有侵蚀作用。酸类的破坏作用会引起大分子链断裂，使制品表面产生不同深度的细裂纹或网状裂纹，PA中酰胺基分布密度越大，耐酸性越差。

PA的耐溶剂性优良，能耐烃类、油类及一般溶剂，如四氯化碳、乙酸甲酯、环己酮、苯、四氢呋喃等。耐油性好是PA的一个重要特性，特别是对于汽油、煤油、润滑油等具有优异的抵抗性。对矿物油、植物油和油脂均呈惰性。只有甲酸、甲酚等少数与它们形成氢键的溶剂，才能使它们溶解。但水和醇及其类似的化合物能使PA产生溶胀。

PA的耐候性一般。制品在室内或不受阳光照射的地方使用，其性能随时间的延长变化不大，但直接暴露在大气中或在热氧的作用下则易老化，导致制品表面变色，力学性能下降。通常加入炭黑、胺类和酚类稳定剂可明显提高其耐候性，也能使耐热性得到改善。