网站主页 >> 聚酰胺 >> 新闻专题 >> 正文

聚酰胺

发布日期:2018/4/28 9:53:10

【概述】

聚酰胺俗称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide ,它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。聚酰胺可由内酸胺开环聚合制得,也可由二元胺与二元酸缩聚等得到的。聚酰胺(PA)是指主链节含有极性酰胺基团(-CO-NH一)的高聚物。最初用作制造纤维的原料,后来由于PA具有强韧、耐磨、自润滑、使用温度范围宽成为目前工业中应用广泛的一种工程塑料。PA广泛用来代替铜及其他等优点,有色金属制作机械、化工、电器零件,如柴油发动机燃油泵齿轮、水泵、高压密封圈、输油管等。

聚酰胺是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂,于1939年实现工业化。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品,以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。PA具有良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性,且摩擦系数低,有一定的阻燃性,易于加工,适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性,提高性能和扩大应用范围。PA的品种繁多,有PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PAl010等,以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等新品种。

【发展起源】

聚酰胺塑料是在聚酞胺纤维基础上发展起来的,是最早出现能够承受负荷的热塑性塑料,也是五大通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种。PA是历史悠久、用途广泛的通用工程塑料,2000年世界工程塑料市场分配为PA 35%、PC 32%、POM 11%、PBT 10%、PPO 3%、PET 2%、UHMWPE 2%,高性能工程塑料(PPS、LCP、PEEK、PEI、PESU、PVDF、其它含氟塑料等)2%。由于PC市场需求增长快,其市场占有份额已经超过PA。

从性能和价格综合考虑,PA6和PA66的市场用量仍占PA总量的90%左右,居主导地位,2001年世界PA66的消费量为74万吨,略高于PA6的68万吨。欧洲消费结构为PA6占50%,PA66占40%,PA11、PA12和其它均聚、共聚PA占10%,美国PA66用量超过其它品种,日本则PA6消费居首位,为52%,PA66占38%,PA11和PA12占5%,PA46和半芳香族PA占5%。PA工程塑料以注射成型为主,注塑制品占PA制品的90%左右,PA6与PA66的成型加工工艺不尽相同,PA66基本都采用注塑加工,占95%,挤出成型仅占5%;PA6的注塑制品占70%,挤出成型占30%。

聚酰胺树脂,英文名称为polyamide,简称PA。俗称尼龙(Nylon),为五大工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种。尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66,占绝对主导地位,尼龙6为聚己内酰胺,而尼龙66为聚己二酰己二胺,尼龙66比尼龙6要硬12%;其次是尼龙11,尼龙12,尼龙610,尼龙612,另外还有尼龙1010、尼龙46、尼龙7、尼龙9、尼龙13,新品种有尼龙6I、尼龙9T和特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等,尼龙的改性品种数量繁多,如增强尼龙、单体浇铸尼龙(MC尼龙)、反应注射成型(RIM)尼龙、芳香族尼龙、透明尼龙、高抗冲(超韧)尼龙、电镀尼龙、导电尼龙、阻燃尼龙,尼龙与其他聚合物共混物和合金等,满足不同特殊要求,广泛用作金属,木材等传统材料代用品。

【特点】

聚酰胺作为大用量的工程塑料,广泛用于机械、汽车、电器、纺织器材、化工设备、航空、冶金等领域。成为各行业中不可缺少的结构材料,其主要特点如下:

1.优良的力学性能。尼龙的机械强度高,韧性好。

2.自润性、耐摩擦性好。尼龙具有很好的自润性,摩擦系数小,从而,作为传动部件其使用寿命长。

3.优良的耐热性。如尼龙46等高结晶性尼龙的热变形温度很高,可在150℃下长期期使用。PA66经过玻璃纤维增强以后,其热变形温度达到250℃以上。

4.优异的电绝缘性能。尼龙的体积电阻很高,耐击穿电压高,是优良的电气、电器绝缘材料。

5.优良的耐气候性。

6.吸水性。尼龙吸水性大,饱和水可达到3%以上。在一定程度影响制件的尺寸稳定性。

【分类】

聚酰胺主要品种有尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙46、尼龙1010等。其中尼龙6、尼龙66产量最大,约占尼龙产量的90%以上。尼龙11、尼龙12具有突出的低温韧性;尼龙46具有优异的耐热性而得到迅速发展,尼龙1010是以蓖麻油为原料生产的我国特有的品种。

由于各种尼龙的化学结构不同,其性能也有差异,但它们具有共同的特性:尼龙的分子之间可以形成氢键,使结构易,发生结晶化 而且,分子之间互相作用力较大,赋予尼龙以高熔点和力学性;由于酰胺基是亲水基团,吸水性较大。在尼龙的化学结构中还存在亚甲基和芳基,使尼龙具有一定柔顺或刚性。尼龙中的亚甲 酸氨基的比例越大,分子中氢键数越少,分子间力越小,柔性增加,吸水性越小。因此,尼龙工程塑料一般都具有良好力学性能、电性能,耐热性和韧性,还具有优良的耐油性、耐磨性、自润滑性、耐化学品性和成型加工性。

聚酰胺的品种已达几十种, 国内生产的主要品种有聚己内酰胺、聚-9-氨基壬酸、聚十二酰胺和聚己二酰己二胺等(见表):

表 国内生产聚酰胺主要品种

【聚酰胺的改性】

由于聚酰胺强极性的特点,吸湿性强,尺寸稳定性差,但可以通过改性来改善。

1) 玻璃纤维增强PA

在聚酰胺加入30%的玻璃纤维,聚酰胺的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高,耐疲劳强度是未增强前的2.5倍。玻璃纤维增强PA的成型工艺与未增强时大致相同,但因流动较增强前差,所以注射压力和注射速度要适当提高,机筒温度提高10-40℃。由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向,引起力学性能和收缩率在取向方向上增强,导致制品变形翘曲,因此,模具设计时,浇口的位置、形状要合理,工艺上可以提高模具的温度,制品取出后放入热水中让其缓慢冷却。另外,加入玻纤的比例越大,其对注塑机的塑化元件的磨损越大,最好是采用双金属螺杆和机筒。

2) 阻燃PA

由于在PA中加入了阻燃剂,大部分阻燃剂在高温下易分解,释放出酸性物质,对金属具有腐蚀作用,因此,塑化元件(螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈、法兰等)需镀硬铬处理。在工艺方面,尽量控制机筒温度不能过高,注射速度不能太快,以避免因胶料温度过高而分解引起制品变色和力学性能下降。

3) 透明PA

具有良好的拉伸强度、耐冲击强度、刚性、耐磨性、耐化学性、表面硬度等性能,透光率高,与光学玻璃相近,加工温度为300--315 ℃,成型加工时,需严格控制机筒温度,熔体温度太高会因降解而导致制品变色,温度太低会因塑化不良而影响制品的透明度。模具温度尽量取低些,模具温度高会因结晶而使制品的透明度降低。

4) 耐候PA

在PA中加入了碳黑等吸收紫外线的助剂,这些对PA的自润滑性和对金属的磨损大大增强,成型加工时会影响下料和磨损机件。因此,需要采用进料能力强及耐磨性高的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈组合。

生产聚酰胺的原料主要由石油产品加工精制而成。由于单体不同,生产方法分为3类:由内酰胺或氨基酸一种单体制得,在一定的催化剂和一定温度条件下,经水解、开环、加成、缩聚一系列反应而成的,如尼龙6;由二元酸和二元胺两种单体合成,常采用缩聚、减压除水法,如尼龙66;由芳香族二胺、芳香族二甲酰氯在低温下经溶液聚合而成,例如聚间苯二甲酰间苯二胺。

由于聚酰胺具有较低的熔融粘度,流动性好。主要用注射和挤压成型。根据需要,还可以用烧结和浇铸成型。

【聚酰胺(PA)性能】

免责申明

ChemicalBook平台所发布的新闻资讯只作为知识提供,仅供各位业内人士参考和交流,不对其精确性及完整性做出保证。您不应以此取代自己的独立判断,因此任何信息所生之风险应自行承担,与ChemicalBook无关。如有侵权,请联系我们删除!

欢迎您浏览更多关于聚酰胺的相关新闻资讯信息