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探秘聚酰胺:尼龙的原理与类型介绍

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:聚酰胺是由二元胺和二元酸或内酰胺聚合而成的结晶型线型热塑性塑料,俗称尼龙,简称PA。如用含6个碳原子的二元胺和含6个碳原子的二元酸聚合的聚酰胺称为聚酰胺66,简称PA66。用内酰胺自缩聚的聚合物称为聚酰胺6,简称PA6,由此聚合的聚酰胺有PA6、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA11、PA12、PA9、PA612、PA46、PA1212等,还有它们各自的改性品种,数量非常庞大。但多数PA聚合物都含有极性的酰胺基团,因此不同品种的聚酰胺聚合物之间也有共同之处。

探秘聚酰胺:尼龙的原理与类型介绍

酰胺是由二元胺和二元酸或内酰胺聚合而成的结晶型线型热塑性塑料,俗称尼龙,简称PA。

PA的品种很多,按参与聚合反应单体中所含碳原子数不同,可组成不同性能的PA品种。如用含6个碳原子的二元胺和含6个碳原子的二元酸聚合的聚酰胺称为聚酰胺66,简称PA66。用内酰胺自缩聚的聚合物称为聚酰胺6,简称PA6,由此聚合的聚酰胺有PA6、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA11、PA12、PA9、PA612、PA46、PA1212等,还有它们各自的改性品种,数量非常庞大。其中,PA6和PA66的用量最大,其产量约占尼龙总产量90%,其次为PA610、PA1010、PA612等。

此外,按PA主链结构可分为脂肪族PA、半芳香族PA、全芳香族PA、含杂环芳香族PA和脂环族PA,其中脂肪族PA及少量芳香族PA是目前配制塑料的主要品种。PA塑料品种很多,其分类见表9-2。各品种规格一般均按生产厂制订的企业标准生产。

在PA的化学结构中,分子间形成氢键,链段中含有酰胺基团和亚甲基。其中,氢键可提高分子作用力,提供力学性能及高熔点,增大吸水性;亚甲基可赋予PA柔性和抗冲击性。当亚甲基/酰胺基的比例增大时,酰胺基浓度下降使分子中氢键数量减少,结晶化降低,从而会降低强度及刚性,降低吸水性及熔点,提高柔韧性及冲击强度。反之,当亚甲基/酰胺基的比例降低时,则酰胺基团浓度大,氢键增加,可增大强度、刚性及吸水性,但韧性及抗冲击性下降,并且性能对温度、湿度变化敏感性增大,熔点增高、热稳定性及尺寸稳定性下降。当结晶度增大及碳原子数下降时,则强度、耐热性都会升高,但韧性、抗冲击性下降。因此,利用不同的组分及配比可制成各种性能的PA塑料系列。各生产厂供应的PA塑料,即使同一种品种,其性能也有所不同。但多数PA聚合物都含有极性的酰胺基团,因此不同品种的聚酰胺聚合物之间也有共同之处。其基本特点是有优异的耐磨、耐摩擦和自润滑性,质轻坚韧,强度、冲击韧性、耐疲劳性好,耐油、耐化学药品及气体阻隔性好,耐热、耐寒性一般,电绝缘性及耐电弧性好,有阻燃性,属于自熄性塑料,且易加工,其缺点是吸水率大,对机电性能影响大,成型收缩率大,尺寸稳定性差,耐蠕变性不良,但可通过改性方法克服缺点。目前,PA作为结构材料广泛应用于汽车机械电子电气通信设备、仪器仪表家用电器建筑领域,是通用工程塑料中生产量及消耗量占第一位的品种,约占工程塑料总量的1/3。(www.xing528.com)

9-2 PA塑料品种分类

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