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1、聚酰胺树脂的发展概述程如清(大连工业大学纺织与材料工程学院,辽宁大连116034)摘要:回顾了尼龙的发展简史,详细的说明了尼龙的结构和各种性能以及加工方法和加工性能,并综述聚了酰胺纤维和塑料的应用现状,简单的说明了聚酰胺的发展趋势.关键词:聚酰胺树脂,结构性能,应用现状,发展趋势ThedevelopmentofpolyamideresininthepaperCHENGRuqing(SchoolofChemistryEngineering&Material,DalianPolytechnicUniversity,Dalian116034,China)Abstract:Re
2、viewsofnylonbrief,thedetailsofthenylonstructureandallkindsofperformanceandprocessingmethodandprocessingproperties,andsummarizedthefiberandplastictogetherwasthepresentsituationoftheapplicationof,ashortdescriptionofthedevelopmenttrendofthepolyamide.Keywords:Thepolyamideresins,thestructurep
3、erformance,applicationsituation,developmenttrend1、尼龙的发展简史聚酰胺(polyamide,PA)通常称为尼龙(Nylon),它是在聚合物大分子链中含有重复结构单元酰胺一CONH一基团的聚合物总称,主要由二元酸与二元胺或氨基酸内酰胺经缩聚或自聚而得,是开发最早、使用量最大的热塑性工程塑料。PA品种较多,按主链结构可分为脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、全芳香族聚酰胺、含杂环芳香族聚酰胺和脂环族聚酰胺。PA第一个品种是PA66,是由20世纪30年代由美国DuPont公司首先实现工业生产,最初作为纤维使用,20世纪50年代开始作
4、为工程塑料。PA工程塑料大致经历了两个发展阶段:20世纪70年代初以前,以开发新品种为主,开发品种有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA610、PA612、PAl010、全芳香族PA等;20世纪70年代至今是以改性为主的阶段[1]。PA用作塑料时称尼龙,用作合成纤维时我们称为锦纶,根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同,可制得多种不同的聚酰胺。包括脂肪族聚酰胺、脂肪-芳香族聚酰胺及芳香族聚酰胺。脂肪族聚酰胺品种多、产量大、应用广泛,既可作纤维,8也可作塑料;脂肪-芳香族聚酰胺品种少,产量也小;芳香族聚酰胺常简称为聚芳酰胺,主要用作纤维。后者称芳香族聚酰胺纤
5、维,俗称芳纶。聚酰胺纤维也称耐纶,它与聚酰胺塑料的产量比为9:1,用做塑料的主要为脂肪族聚酰胺,由于使用的二元酸和二元胺不同,可聚合得到不同结构的聚酰胺,但工业化品种主要有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA610、PA612、PAl010和小品种PA46、PA6T、PA9T、特殊品种MXD6等十多个品种。主要生产厂家多为世界著名大公司,如欧洲的BASF、Bayer、Rhodia、DSM、Honeywell、EMS-Chemie;美国的DuPont、GE塑料;日本的宇部兴产(UBE)、旭化成、东丽等公司[2],除上述生产PA树脂的生产厂家外,还有更多掺混改性的生产
6、厂家,可提供的牌号远远超过这些大型公司。PA以其优异的性能一直位居世界五大工程塑料(聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚、热塑性聚酯)的产量和消费量之首。其中PA6和PA66占绝大多数(占PA总量80%~90%以上)[3]。2、聚酰胺的结构性能2.1、PA的结构[4]PA中酰胺基的存在,可以在大分子中间形成氢键,使分子间作用力增大,赋予PA以高熔点和力学性能,同时也使其吸水率增大。PA中酰胺基之间的亚甲基,赋予PA以柔性和冲击性。PA中的亚甲基/酰胺基的比例越大,分子中氢键数越少,分子间力越小,柔性增加,吸水越小。PA中的酰胺基排列规整,因此它在适当条件下可以结晶,结晶
7、度可达50%~60%范围内;PA晶体有。α、β、γ晶型,PA6有α、γ,PA66有α、β两种。在PA的性能中,存在一个亚甲基的奇偶效应。当亚甲基的数目为偶数对此奇数的熔点高,如PA7(230℃)的熔点反而高于PA6(215℃)。这一方面是因为亚甲基为偶数时的氢键密度大,另一方面是两者的结晶结构也不同造成的。2.2、PA的性能(1)、一般性能PA的外观为透明或不透明乳白或淡黄的粒料,表观角质、坚硬,制品表面有光泽。PA的吸水率比较大,酰胺键的比例越大,吸水率越高,具体为PA6>PA66>PA610>Pal010>PA11>PAl2>PAl2