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1、聚酰胺,4-1 聚酰胺,聚酰胺：（PA-polyamide ） nylon,酰胺基团结构式：,4-1 聚酰胺,合成 二元胺 二元酸,缩 聚,内酰胺 -氨基酸,自聚,PA命名,Polyhexamethyeneadipamide, nylon66(PA66) 聚己二酰己二胺 第一个6表示二元胺的碳原子数，第二个6表示二元酸的碳原子数 Polycaprolactam,nylon6 (PA6) 聚已内酰胺 由-氨基己酸或己内酰胺自聚而得的产物称为聚酰胺6,4-1 聚酰胺,PA分类 PA6、PA66、PA46、PA68、PA610、PA612、 PA1010及透明尼龙、高强芳香族PA、耐高温间位芳香族P
2、A、对位芳香族PA、高冲击PA等。,4-1 聚酰胺,4-1 聚酰胺,反应式：,4-1 聚酰胺,氢键 氢键是极性很强的X-H键上的氢原子，与另外一个键上电负性很大的原子Y上的孤对电子相互吸引而形成的一种键（XHY ）,4-1 聚酰胺,氢键具有 饱和性、方向性 氢键的强弱取决于X、Y的电负性和Y的半径，X，Y的电负性越大，氢键越强，Y的半径越小，氢键越强。,4-1 聚酰胺,易发生结晶化 较高的力学强度 高的熔点,分子链柔顺 具有较高的韧性,聚酰胺具有的优点：良好的力学性能，电性能，加工性能等。 缺点：亲水性大，制品尺寸不稳定。亲水性的强弱取决于（CONH/CH2）的比值，比值越大，吸水性越强。,4
3、-1 聚酰胺,聚酰胺的外观性能 白色至淡黄色的颗粒，制品坚硬，表面有光泽。,4-1 聚酰胺,4-1 聚酰胺,力学性能 具有优良的力学性能。其拉伸强度、压缩强度、冲击强度、刚性及耐磨性都比较好。但是力学性能受到温度及湿度的影响。拉伸强度随温度和湿度的增加而减小。 聚酰胺的冲击性能很好，其随温度和吸水率的增加而上升。硬度随含水率的增加而下降。,4-1 聚酰胺,电性能 在低温和干燥的条件下具有良好的电绝缘性，但是在潮湿的条件下，体积电阻率和介电强度均会降低，介电常数和介电损耗也会明显增大。,4-1 聚酰胺,4-1 聚酰胺,介电强度是指给介质施加电压后,当电压超过某一极限值时,通过电介质的电流急剧增加
4、,电介质的介电性能被破坏,这种现象称为电介质击穿,这时的电压称为击穿电压,相应的电场强度称为电介质介电强度。 介电常数：电容器极板间充满电介质时，电容增大的倍数叫做电介质的介电常数。 介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失，简称介损。,热性能 由于分子间可以形成氢键，因此熔融温度比较高，且熔融温度范围比较窄，有明显的熔点。热变形温度不高，一般80以下，但在玻纤增强后，可以达到200。 热导率很低，约为金属的几百分之一。线膨胀系数比较大，为金属的5-7倍，且随温度升高而增加。,4-1 聚酰胺,耐化学药品性能 具有良好的化学稳定性，具
5、有高的内聚能和结晶性，不溶于普通的溶剂，能耐很多化学药品，不受弱碱、弱酸、醇、酯、酮、润滑油、油脂、汽油及清洁剂的影响。对盐水、细菌和霉菌都很稳定。 常温下，溶解于强极性溶剂以及某些盐的饱和溶液，如氯化钙饱和的甲醇溶液，硫氰酸钾等。 高温下，溶解于乙二醇、冰醋酸、氯乙醇、丙二醇和氯化锌的甲醇溶液。,4-1 聚酰胺,其他性能 耐候性一般，长时间暴露大气中会变脆，力学性能明显下降。加入炭黑和稳定剂后可以改善耐候性。 聚酰胺无臭、无味、无毒，多数具有自熄性，即使燃烧也很缓慢，且火焰传播速度很慢，离火后会慢慢熄灭。,4-1 聚酰胺,聚酰胺的加工性能 聚酰胺是热塑性塑料，可以用一般热塑性塑料的成型方法，
6、如注射、挤压、模压、吹塑、浇注等。也可以采用特殊的工艺方法，如烧结成型、单体聚合成型等。还可以喷涂于金属表面作为耐磨层及修复用。,4-1 聚酰胺,加工特点： 原料吸水率大，高温时易氧化变色，因此粒料在加工前必须干燥，最好采用真空干燥以防止氧化。,4-1 聚酰胺,加工特点： 融化物粘度低，流动性大，因此必须采用自锁式喷嘴，以免漏料，模具应精确加工以防止溢边。喷嘴需要进行加热。,4-1 聚酰胺,加工特点： 收缩率大，制造精密尺寸零件时，必须多次试加工，进行修模。在冷却时间也需给予保证。,4-1 聚酰胺,加工特点： 热稳定性较差，易分解而降低制品性能，特别是明显的外观性能，要避免用过高的熔体温度，且
7、不宜过长。,4-1 聚酰胺,加工特点： 结晶型聚合物，成型收缩率较大，成型工艺条件对制品的结晶度和收缩率影响比较大，所以应合理控制成型条件。,4-1 聚酰胺,加工特点： 调湿处理可以提高韧性、拉伸强度及冲击强度。,4-1 聚酰胺,聚酰胺的改性,改善吸水性，提高尺寸稳定性 提高阻燃性 提高力学性能 改善低温脆性 提高耐磨性 降低成本,4-1 聚酰胺,PA发展方向 主要是GF增强，阻燃和合金化技术。提高PA的强度 ，阻燃，耐热和韧性等，赋予PA较好的综合性能，拓宽PA的应用范围。,4-1 聚酰胺,GF增强PA 改善了尼龙的吸水性和尺寸稳定性、耐热性及耐寒性，冲击强度也比纯尼龙提高几倍。 超韧PA
8、冲击强度成倍提高，特别是在低温下具有良好的韧性。利用GF增强可以制得强度高，韧性好的产品。,4-1 聚酰胺,填充PA 填料有碳酸钙，滑石粉，云母，高岭土等。 优点：模量高，提高热变形温度，成本低。 玻纤增强填充PA兼有增强和填充的优点。 目前高填充可达60%，并且加工性能较好。 纳米PA 力学性能与热性能显著提高，热变形温度提高了一倍多。冲击强度几乎不变，并且尺寸稳定性好，有阻燃性。,4-1 聚酰胺,阻燃PA 主要有有机溴，无卤阻燃PA,包括阻燃增强PA. PA合金 产品主要有PA/PP、PA/PE、PA/PBT、PA/PET、PA/PS、PA/PPO等。 PA/PP具有低吸水性和好的加工性能
9、；PA/PE具有低的吸水性，良好的尺寸稳定性及韧性。PA/PPO具有良好的耐热性和好的刚度；PA/ABS具有较好的韧性和外观。,4-1 聚酰胺,PA用途,汽车：发动机的周边部件，主要是增强PA。有进气支管；发动机冷却部件，如散热器，水箱，风扇等；在其他部件如刮雨器等。 机械工业：传动齿轮套，密封垫圈，齿轮等； 电气电子工业：电线电缆护套，电源开关，电动工具外壳，电动机罩，电机叶片，电器外壳，线圈骨架，接线盒，及电子元件等。 通讯，家电：可做加热器的外壳，洗衣机的皮带轮等。,4-1 聚酰胺,4-1 聚酰胺,4-1 聚酰胺,4-1 聚酰胺,4-1 聚酰胺,4-1 聚酰胺,4-1 聚酰胺,芳纶纤维是
10、芳香族聚酰胺纤维的通称，国外商品牌号叫凯芙拉（kevlar）纤维，我国命名为芳纶纤维。,4-1 聚酰胺,发展历史,1968年 美国杜邦公司开始研究 1973年 成功研究出全对位芳香族聚酰胺纤维，后称为凯芙拉（kevlar）纤维,4-1 聚酰胺,Kevlar纤维的品种,Kevlar Kevlar-29 简称K-29 Kevlar-49 简称K-49,主要用于增强塑料、制造轮胎、三角带、同步带等。,主要用于绳索、电缆、涂漆织物、带和带状物、防弹板、防弹头盔等。,主要用做航空、航天、国防、造船等领域，如火箭发动机壳体，飞机的各种部件等。,4-1 聚酰胺,芳纶纤维分子结构,4-1 聚酰胺,芳纶纤维的基
11、本性能,力学性能 其拉伸强度和弹性模量很高，而延伸率较低。 热性能 具有良好的热稳定性 耐化学稳定性 除强酸、强碱外，芳纶纤维几乎不受有机溶剂和油类的影响。,4-1 聚酰胺,芳纶纤维的制造,第一阶段 对苯二胺与对苯二甲酰氯缩聚 第二阶段 溶解聚合物，进行纺丝,4-1 聚酰胺,2nHCl,4-1 聚酰胺,凯芙拉纤维的制品,连续粗、细纱，各种织物。 粗纱用于缠绕成型和拉挤成型工艺,4-1 聚酰胺,K-49织物的性质,注：拉伸试验的试样宽度为1cm,4-1 聚酰胺,芳纶纤维及其复合材料的应用,航空方面 航天方面 其他军事用途 民用工业 体育用品 最突出的应用方面,4-1 聚酰胺,比玻璃纤维复 合材料减轻 30 一般商用飞机 和直升机都采 用芳纶复合材 料。,4-1 聚酰胺,4-1 聚酰胺,坦克、装甲车、防弹板、防弹衣及头盔等,4-1 聚酰胺,采用芳纶纤维复合材料，轻量化效果好，可减轻质量2840，燃料可以节省35%，航程可延长35% 。,4-1 聚酰胺,高尔夫球棒、网球拍、滑雪板、雪橇、弓等,4-1 聚酰胺,芳纶纤维最突出的应用方面是它在绳索方面的应用，比涤纶绳索强度高一倍，比钢绳索高50，而且重量减轻45倍。,4-1 聚酰胺,4-1 聚酰胺,芳纶纱的热性能,4-1 聚酰胺,耐化学稳定性,4-1 聚酰胺,缺点：芳纶对紫外线敏感，所以需加保护层。,4-1 聚酰胺,
