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1、第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺内内容容简简介介2.1 2.1 概述概述 2.2 2.2 尼龙尼龙6 6的生产工艺的生产工艺 2.3 2.3 尼龙尼龙6666的生产工艺的生产工艺2.4 2.4 尼龙的结构与性能尼龙的结构与性能2.5 2.5 尼龙的改性尼龙的改性2.6 2.6 尼龙的成型加工与应用尼龙的成型加工与应用 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺滑盖手机对材料的要求滑盖手机对材料的要求良好的表面尺寸稳定 高模量耐化学性可喷涂耐热性抗冲击可注塑第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺2.1 2.1 概概 述述 聚酰胺聚酰胺定义：大分子主链中含有重复结构单元酰胺定义：大分子主链中含有重复结构单元酰胺基
2、团（基团（ ）的聚合物的统称。）的聚合物的统称。 英文名英文名Polyamide，简称，简称PAPA，俗称尼龙（，俗称尼龙（Nylon）。）。 聚酰胺的聚酰胺的品种品种很多很多, ,主要有主要有PA6PA6、PA66PA66、PA11PA11、PA12PA12、PA610PA610、PA612PA612、PA1010PA1010、PA46PA46、尼龙、尼龙6T6T、尼龙、尼龙9T9T和和MXD-MXD-6 6等。等。 聚酰胺一般可由聚酰胺一般可由氨基酸氨基酸缩聚缩聚，内酰胺内酰胺开环聚合开环聚合或者由或者由相应的二元酸与二元胺相应的二元酸与二元胺缩聚缩聚而成，属而成，属逐步聚合反应逐步聚合反
3、应。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺聚酰胺聚酰胺脂肪族聚酰胺脂肪族聚酰胺半芳香族聚酰胺半芳香族聚酰胺全芳香族聚酰胺全芳香族聚酰胺含杂环芳香族聚酰胺含杂环芳香族聚酰胺脂环族聚酰胺脂环族聚酰胺第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺第二次课第二次课第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺聚酰胺按原料的不同，其命名分为聚酰胺按原料的不同，其命名分为四四种情况种情况 由由内酰胺开环聚合内酰胺开环聚合的尼龙的尼龙, ,称为尼龙称为尼龙n,n,简写为简写为PAnPAn。通式为：通式为： 如如-己内酰胺开环聚合得到的聚合物，称为己内酰胺开环聚合得到的聚合物，称为PA6PA6，-氨基十一酸合成的聚合物为氨基十一酸合成的聚合物
4、为PA11PA11。 由由二元胺和二元酸缩聚二元胺和二元酸缩聚得到的聚合物得到的聚合物, ,称为尼龙称为尼龙mnmn, ,简写为简写为PAmnPAmn，m m为重复单元二元胺的碳原子数，为重复单元二元胺的碳原子数，n n为重复为重复单元中二元酸的碳原子数，通式为：单元中二元酸的碳原子数，通式为：如如1,6-1,6-己二胺和己二胺和1,6-1,6-己二酸缩聚所得聚合物称为己二酸缩聚所得聚合物称为PA66 PA66 1,4-1,4-丁二胺和丁二胺和1,6-1,6-己二酸缩聚得到的聚合物称为己二酸缩聚得到的聚合物称为PA46PA46第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 用用重复的二胺或二酸重复的二胺或二
5、酸的简称表示的简称表示 如间苯二甲胺如间苯二甲胺( (Metaxylylene diamine) )简称为简称为MXDA，间苯二甲胺与己二酸合成的聚合物称为尼龙，间苯二甲胺与己二酸合成的聚合物称为尼龙MXD6MXD6；对；对苯二甲酸英文名为苯二甲酸英文名为Terephthalic Acid，己二胺和对苯二，己二胺和对苯二甲酸合成的聚合物称为甲酸合成的聚合物称为6T6T，壬二胺和对苯二甲酸合成的，壬二胺和对苯二甲酸合成的聚合物称为聚合物称为9T9T。 共聚尼龙是用上述方法命名的共聚尼龙是用上述方法命名的尼龙名称组合尼龙名称组合的，的，主主要成分要成分的尼龙名称放在前面的尼龙名称放在前面 如尼龙如
6、尼龙6 6和尼龙和尼龙6666的共聚尼龙称为的共聚尼龙称为6/666/66；若主要成分；若主要成分为尼龙为尼龙6666，则称为，则称为66/666/6。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 尼龙的产量在工程塑料中居尼龙的产量在工程塑料中居第一位第一位，成为各行各业中，成为各行各业中不可缺少的结构材料，主要性能特点为：不可缺少的结构材料，主要性能特点为：优良的力学性能优良的力学性能 机械强度高，韧性好。机械强度高，韧性好。自润滑性、耐摩擦性好自润滑性、耐摩擦性好 自润滑性很好自润滑性很好, ,摩擦系数小摩擦系数小, ,从而作为传动部件，使用寿命长。从而作为传动部件，使用寿命长。优良的耐热性优良的耐热
7、性 PA46PA46等结晶性尼龙的热变形温度很高等结晶性尼龙的热变形温度很高, ,可在可在150150下长期使用，下长期使用，PA66PA66经玻璃纤维增强后，热变形经玻璃纤维增强后，热变形温度达温度达250250。优异的电绝缘性能优异的电绝缘性能 尼龙的体积电阻率很高，是优良尼龙的体积电阻率很高，是优良的电气、电器绝缘材料。的电气、电器绝缘材料。优良的耐候性优良的耐候性吸水性大吸水性大 饱和水可达饱和水可达3%3%以上，在一定程度上影响制件以上，在一定程度上影响制件的尺寸稳定性。的尺寸稳定性。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 石油化学工业和其它工业的发展为尼龙工程塑料的石油化学工业和其它工业
8、的发展为尼龙工程塑料的发展提供了丰富、廉价的发展提供了丰富、廉价的原料原料和广阔市场。尼龙主要和广阔市场。尼龙主要用于汽车工业、电子电器工业、交通运输业、机器制用于汽车工业、电子电器工业、交通运输业、机器制造工业、电线电缆通讯业、薄膜及日常用品。造工业、电线电缆通讯业、薄膜及日常用品。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺2.2 2.2 尼龙尼龙6 6的生产工艺的生产工艺尼龙尼龙6 6学名是学名是聚己内酰胺聚己内酰胺，英文名为，英文名为Polycaprolactam。结构式结构式己内酰胺全称己内酰胺全称-己内酰胺，是己内酰胺，是PA6PA6的原料。的原料。结构式结构式己内酰胺生产工艺路线有己内酰胺生
9、产工艺路线有五五种方法：种方法：苯加氢苯加氢- -环己烷氧环己烷氧化法、苯酚法、甲苯法、硝基环己烷法和己二腈法化法、苯酚法、甲苯法、硝基环己烷法和己二腈法。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 苯加氢苯加氢- -环己烷氧化法环己烷氧化法( (工业上使用最广工业上使用最广) )苯苯环己烷环己烷环己酮环己酮环己酮肟环己酮肟己内酰胺己内酰胺贝克曼重排贝克曼重排羟胺肟化羟胺肟化贝克曼重排贝克曼重排 酮肟在酮肟在乙醚或苯溶液乙醚或苯溶液中用中用五氯化磷五氯化磷、苯磺酰氯苯磺酰氯、乙酰乙酰氯氯、硫酸硫酸或或盐酸盐酸等试剂处理，发生分子重排，这种分子等试剂处理，发生分子重排，这种分子重排称作贝克曼重排。重排称作
10、贝克曼重排。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 苯酚法苯酚法苯酚苯酚环己醇环己醇环己酮环己酮羟胺肟化羟胺肟化环己酮肟环己酮肟贝克曼重排贝克曼重排己内酰胺己内酰胺 甲苯法甲苯法( (斯尼亚法斯尼亚法) )甲苯甲苯苯甲酸苯甲酸环己烷羧酸环己烷羧酸亚硝酰硫酸亚硝酰硫酸乙酸钴，乙酸钴，空气液相氧化空气液相氧化Pd/C催化催化第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 硝基环己烷法硝基环己烷法 己二腈法己二腈法(BASF(BASF和杜邦公司合作开发的和杜邦公司合作开发的新新工艺路线工艺路线) )己二腈己二腈氨基己腈氨基己腈突出特点：突出特点：1) 1) 生产过程中生产过程中无硫胺无硫胺产生（产生（开辟新的原料来源开
11、辟新的原料来源）；）；2) 2) 生产流程短；生产流程短；3) 3) 投资少；投资少；4) 4) 消耗低，减少环境污染，氢和氨可回收利用，有机废料作锅炉消耗低，减少环境污染，氢和氨可回收利用，有机废料作锅炉燃料燃料第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 由于苯加氢由于苯加氢- -环己烷氧化法是主要的工艺路线，重点环己烷氧化法是主要的工艺路线，重点介绍其主要化学反应。介绍其主要化学反应。 苯加氢制环己烷苯加氢制环己烷 环己烷氧化制环己醇环己烷氧化制环己醇 环己醇脱氢制环己酮环己醇脱氢制环己酮 Zn-CuZn-Cu、Zn-CrZn-Cr、Cu-MgCu-Mg第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 合成羟胺与环
12、己酮肟化合成羟胺与环己酮肟化 RaschigRaschig法法 BASFBASF法（法（NONO还原法）还原法）NHNH4 4NONO2 2 + SO + SO2 2 + NH + NH3 3 +H +H2 2O HON(SOO HON(SO3 3NHNH4 4) )2 2HON(SOHON(SO3 3NHNH4 4) )2 2 + 2H + 2H2 2O NHO NH3 3OHOHHSOHSO4 4 + (NH + (NH4 4) )2 2SOSO4 42NO + 3H2NO + 3H2 2 + H + H2 2SOSO4(4(稀稀) ) Pt Pt (NH (NH3 3OH)OH)2 2S
13、OSO4 4 环己酮肟化环己酮肟化 亚硝酸盐亚硝酸盐羟胺二磺酸盐羟胺二磺酸盐羟胺硫酸盐羟胺硫酸盐 HPOHPO法（荷兰法（荷兰DSMDSM公司公司8080年代开发的年代开发的新工艺新工艺）第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺) )缓冲液制备缓冲液制备 用用20wt.%NH20wt.%NH4 4NONO3 3溶液和溶液和23wt.%H23wt.%H3 3POPO4 4在在Pd/CPd/C催化剂作用下加氢催化剂作用下加氢, ,一部分一部分NHNH4 4NONO3 3转化成羟胺磷酸盐。转化成羟胺磷酸盐。) )肟化肟化) )补充补充HNOHNO3 3HPOHPO合成羟胺合成羟胺- -肟化总反应式肟化总反应
14、式V)V)合成羟胺合成羟胺第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 环己酮肟贝克曼重排制己内酰胺环己酮肟贝克曼重排制己内酰胺 环己酮肟贝克曼重排在环己酮肟贝克曼重排在浓硫酸浓硫酸中进行，主要过程如下中进行，主要过程如下 己内酰胺精制己内酰胺精制 粗己内酰胺中存在一定粗己内酰胺中存在一定杂质杂质，必须进行提纯。精制过，必须进行提纯。精制过程包括程包括萃取萃取和和精馏精馏两部分。粗己内酰胺用三氯乙烯或苯两部分。粗己内酰胺用三氯乙烯或苯进行逆流连续萃取提纯后，进入精馏塔，除去高沸物。进行逆流连续萃取提纯后，进入精馏塔，除去高沸物。从精馏从精馏塔顶塔顶蒸出蒸出纯己内酰胺纯己内酰胺，纯度达，纯度达99.5%99
15、.5%以上，以上，高沸物高沸物从从塔底塔底排出。排出。络合盐络合盐第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺常压聚合塔常压聚合塔直直形形管管U形形管管第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺尼龙尼龙6 6的聚合的聚合 水解聚合水解聚合( (分子量易于调节；大规模分子量易于调节；大规模) ) 碱性阴离子聚合碱性阴离子聚合 固相聚合固相聚合 插层聚合插层聚合 尼龙尼龙6 6的水解聚合的水解聚合 -己内酰胺在水存在下，开环聚合己内酰胺在水存在下，开环聚合 开环反应开环反应( (水解作用水解作用) ) 以水为引发剂，水解先以水为引发剂，水解先生成氨基己酸生成氨基己酸 加聚反应加聚反应 己内酰胺和已生成的氨基己酸发生己内
16、酰胺和已生成的氨基己酸发生亲核加亲核加成成反应，使分子链增长。反应，使分子链增长。吸热吸热放热放热第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 缩聚反应缩聚反应 链交换反应链交换反应 包括包括(A)(A)聚合物链之间交换反应，聚合物链之间交换反应，(B)(B)聚合物分聚合物分子链与另一聚合物子链与另一聚合物氨端基氨端基之间的交换反应，之间的交换反应，(C)(C)聚合物分子链与另聚合物分子链与另一聚合物一聚合物羧端基羧端基间的交换反应。间的交换反应。 封端反应封端反应 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 碱性阴离子碱性阴离子聚合聚合 大致分为三个阶段大致分为三个阶段 阴离子的形成阴离子的形成链增长链增长 高温
17、下，阴离子攻击另一己内酰胺分子上的羰高温下，阴离子攻击另一己内酰胺分子上的羰基。基。综综合合式式 平衡反应与结晶过程平衡反应与结晶过程 由于阴离子聚合反应在聚合物由于阴离子聚合反应在聚合物熔点以下熔点以下进行，聚合后期的进行，聚合后期的反应特征反应特征是是在分子量迅速增长在分子量迅速增长的同时，伴随聚合物结晶和凝固的同时，伴随聚合物结晶和凝固。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 固相聚合固相聚合 是制备高质量、高性能、是制备高质量、高性能、高相对分子质量高相对分子质量聚酯、聚酰聚酯、聚酰胺切片的有效方法。胺切片的有效方法。 特点特点;(1);(1)聚合温度聚合温度 (2)(2)聚合物相对分子质量
18、明显提高聚合物相对分子质量明显提高 (3)(3)能耗降低能耗降低 (4)(4)聚合过程环境友好聚合过程环境友好 (5)(5)工艺简单、灵工艺简单、灵活活 (6)(6)聚合过程存在反应动平衡。聚合过程存在反应动平衡。 将普通将普通PA6PA6切片用水萃取后，在干燥过程中，通过某切片用水萃取后，在干燥过程中，通过某种催化剂作用，在种催化剂作用，在PA6PA6熔点以下熔点以下进行聚合的方法，是进行聚合的方法，是PA6PA6增粘的有效方法。增粘的有效方法。 PA6PA6大分子聚集体中存在着大分子聚集体中存在着氨基己酸氨基己酸之间链式的之间链式的两性离两性离子结构排列子结构排列，只要这种结构脱水即可生成
19、大分子链。，只要这种结构脱水即可生成大分子链。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 在在-己内酰胺中加入经己内酰胺中加入经有机化处理有机化处理的具有的具有多层层状结构多层层状结构的硅酸盐的硅酸盐（如蒙脱土），在（如蒙脱土），在250250下，下，-己内酰胺插入己内酰胺插入硅酸盐的层间硅酸盐的层间进行聚合反应，生成尼龙纳米复合材料的进行聚合反应，生成尼龙纳米复合材料的聚合方法。聚合方法。技术关键是制备具有一定层间距的离子离子化化粘土复合体粘土复合体。是保证粘土达到纳米级分散的重要条件。 插层聚合插层聚合第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺2.3 2.3 尼龙尼龙6666的生产工艺的生产工艺1 1 尼龙尼
20、龙6666学名学名聚亚己基己二酸酰胺或聚己二酰己二胺聚亚己基己二酸酰胺或聚己二酰己二胺，英文名英文名Polyhexamethyleneadipamide，简写为，简写为PA66PA66，结，结构式为：构式为：2 PA662 PA66聚合反应机理聚合反应机理 己二酸和己二胺反应己二酸和己二胺反应中和中和成盐：成盐： PA66PA66盐在盐在200-250200-250以下，进行以下，进行缩聚缩聚。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺3 1,6-3 1,6-己二酸的合成（主要由两种合成方法）己二酸的合成（主要由两种合成方法）由由KAKA油（或环己醇）硝酸氧化制己二酸。油
21、（或环己醇）硝酸氧化制己二酸。KAKA油油指指环己环己醇醇和和环己酮环己酮的混合物的混合物 制备制备KAKA油或环己醇：油或环己醇： KAKA油或环己醇用油或环己醇用HNOHNO3 3氧化制己二酸：氧化制己二酸：第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺亚硝基环己酮亚硝基硝基环己酮硝基肟基己酸用丁二烯制备己二酸用丁二烯制备己二酸( (原料新路线原料新路线) )第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺1,3-1,3-丁二烯加氢羰基甲氧基化丁二烯加氢羰基甲氧基化制备己二酸制备己二酸(BASF(BASF法法) )甲基戊二酸二甲酯乙基丁二酸二甲酯戊酸甲酯5-甲酰戊酸甲酯6,6-二甲氧基己酸甲酯第第2 2章章 聚聚 酰酰
22、 胺胺 反应中间产物进一步与反应中间产物进一步与COCO和甲醇反应生成二酸二酯：和甲醇反应生成二酸二酯： 丙基丙二酸二甲酯；丙基丙二酸二甲酯； 乙基丁二酸二甲酯乙基丁二酸二甲酯 甲基戊二酸二甲酯；甲基戊二酸二甲酯； 己二酸二甲酯己二酸二甲酯羰基反应能力为羰基反应能力为。 反应中的异构化平衡作用有利于生成反应中的异构化平衡作用有利于生成己二酸二甲酯己二酸二甲酯，所，所以主要产物是己二酸二甲酯。通过催化剂水解将己二酸二以主要产物是己二酸二甲酯。通过催化剂水解将己二酸二甲酯转化为己二酸。甲酯转化为己二酸。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 1,3-1,3-丁二烯加氢羰基甲氧基化丁二烯加氢羰基甲氧基化制
23、备己二酸制备己二酸( (孟山都法孟山都法) ) 1,3-1,3-丁二烯氧化羰基化丁二烯氧化羰基化制备己二酸制备己二酸二甲氧基环己烷第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 其它制备己二酸的方法其它制备己二酸的方法 糠醛法糠醛法 丁二醇法丁二醇法 戊内酯法戊内酯法 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 苯甲酸法苯甲酸法 用用KAKA油制备己二酸的副产物油制备己二酸的副产物苯甲酸苯甲酸为原料为原料制备己二酸的方法，反应式如下制备己二酸的方法，反应式如下 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺己二胺主要以己二腈加氢制备己二胺主要以己二腈加氢制备合成己二腈合成己二腈丁二烯直接氰化制备己二腈丁二烯直接氰化制备己二腈 化学
24、反应分三步化学反应分三步I I）一段氰化反应）一段氰化反应4 1,6-4 1,6-己二胺的合成己二胺的合成第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺IIII）异构化反应）异构化反应 4-PN4-PN能直接转化为己二腈能直接转化为己二腈(ADN)(ADN)，3-PN3-PN可通可通过原位异构成为过原位异构成为4-PN4-PN，再转化为己二腈，再转化为己二腈，MBNiMBNi也可以先也可以先异构成异构成3-PN3-PN后，转化为己二腈，只有后，转化为己二腈，只有MBNMBN的异构化是困的异构化是困难的。难的。 IIIIII）二段氰化反应）二段氰化反应 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺上述两步氰化反应中，除主
25、反应之外，还生成下列副产上述两步氰化反应中，除主反应之外，还生成下列副产物：物：CHCH2 2=CHC=CHC6 6H H1010 (VCH) (VCH)CHCH3 3(CH(CH2 2)CN (VN)CN (VN)C C4 4H H6 6(CN)(CN)2 2 (DCB) (DCB)二腈基丁烯（二腈基丁烯（DCBDCB）还可经过歧化反应，再加氢，生成）还可经过歧化反应，再加氢，生成如下副产物：如下副产物：第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 丙烯腈电解加氢二聚法丙烯腈电解加氢二聚法制己二腈制己二腈I I）溶液法溶液法（美国孟山都公司）阴极：含季铵盐的丙烯（美国孟山都公司）阴极：含季铵盐的丙烯腈溶
26、液，电解偶联反应制备己二腈腈溶液，电解偶联反应制备己二腈主反应：主反应：阴极：阴极：阳极：阳极： 反应机理：反应机理：OH-与阴极产生的与阴极产生的H+中和：中和：第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺副反应：副反应：还可以产生如下副产物：还可以产生如下副产物：NC(CH2)2CN HOOC(CH2)3CN丙腈2-乙氰基庚二腈丙烯腈三聚物羟基丙腈双(丙腈基)醚第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺II）乳液法乳液法（日本旭化成）（日本旭化成）与溶液法的不同点是：丙烯腈借助乳化剂等，在电极液中与溶液法的不同点是：丙烯腈借助乳化剂等，在电极液中呈乳化状态，进行电解二聚反应。呈乳化状态，进行电解二聚反应。历程己
27、二酸胺己二酰胺氰基戊酸胺氰基戊酰胺己二酰亚胺己二腈己二酸法己二酸法制备己二腈制备己二腈由己二酸合成己二腈的化学反应式：由己二酸合成己二腈的化学反应式：第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺副反应：副反应：还可缩合生成含氮杂环化合物：还可缩合生成含氮杂环化合物：氰基戊酸环戊酮氰基环戊酮氰基环戊基亚胺第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺该法为该法为DupontDupont公司开发的老方法，因所用公司开发的老方法，因所用氯气氯气和和氢氰酸钠氢氰酸钠有毒，有毒，逐步被其它方法取代逐步被其它方法取代。氯化主反应：氯化主反应： 副反应：副反应：其它制备己二腈的方法（丁二烯氯化法）其它制备己二腈的方法（丁二烯氯化法）
28、第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺氢氰化反应：氢氰化反应：制备己二胺制备己二胺己二腈加氢制备己二胺己二腈加氢制备己二胺 化学反应式：化学反应式：第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺反应历程反应历程 ：副反应：副反应：亚氨基己腈氨基己腈亚氨基己胺己二胺环己亚胺双氨己基亚胺第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺生成的副产物还有：生成的副产物还有：H2N(CH2)5CONH2 NC(CH2)8CN CH3(CH2)5NH2 H2N(CH2)5CH=NHH2N(CH2)6CN 1,2-1,2-二氨基环己烷二氨基环己烷 -氨基己酰胺氨基己酰胺 2-2-甲氨基环己胺甲氨基环己胺 癸二腈癸二腈 甲基戊二腈甲基戊二腈 甲
29、基戊二胺甲基戊二胺 正己胺正己胺 -氨基己亚胺氨基己亚胺 -氨基庚腈氨基庚腈 四氢丫庚因四氢丫庚因( (Tetrahydroazepine) )第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺己二胺其它制备方法（新思路）己二胺其它制备方法（新思路）用废尼龙回收的己内酰胺生产己二胺（日本东丽）用废尼龙回收的己内酰胺生产己二胺（日本东丽）1,6-1,6-己二醇制备己二胺，化学反应式：己二醇制备己二胺，化学反应式：第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺2.4 2.4 尼龙的结构与性能尼龙的结构与性能 尼龙尼龙10101010（PA1010PA1010） 学名：聚亚癸基癸二酰胺或学名：聚亚癸基癸二酰胺或聚癸二酰癸二胺聚癸二
30、酰癸二胺 英文名：英文名：Polydecamethylene Sebacamide 结构式：结构式： PA1010PA1010是我国利用是我国利用蓖麻油蓖麻油为主要原料、为主要原料、独创独创的尼龙品的尼龙品种。种。1. 1. 其它品种尼龙其它品种尼龙第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 PA1010PA1010的的最大特点最大特点是具有是具有高度延展性高度延展性，不可逆拉伸能，不可逆拉伸能力高；同时具有优良冲击性能和低温冲击性能，力高；同时具有优良冲击性能和低温冲击性能，-60-60下不脆；但下不脆；但高于高于100100时，长期与氧接触会逐渐变黄，时，长期与氧接触会逐渐变黄，导致机械强度降低，特
31、别是熔融状态下，极易热氧化降导致机械强度降低，特别是熔融状态下，极易热氧化降解解。 PA1010PA1010是一种半透明白色或微黄色坚韧固体，具有是一种半透明白色或微黄色坚韧固体，具有一般尼龙的共性。相对密度在一般尼龙的共性。相对密度在1.031.031.051.05之间，之间，对霉对霉菌的作用非常稳定菌的作用非常稳定，无毒，对光的作用也很稳定。低，无毒，对光的作用也很稳定。低温性能优于温性能优于PA6PA6、PA66PA66。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺尼龙尼龙1111（PA11PA11） 学名聚十一内酰胺学名聚十一内酰胺 英文名英文名 PolyundecanoylamidePolyun
32、decanoylamide 结构式为：结构式为： 它是以氨基十一酸为原料制备的它是以氨基十一酸为原料制备的长碳链柔软尼龙长碳链柔软尼龙。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺PA11PA11为白色半透明体，其为白色半透明体，其最大特点最大特点是是耐润滑油、汽油、柴油耐润滑油、汽油、柴油和氟利昂，在和氟利昂，在低温下低温下弯曲强度、抗震性能优异，并具有良好冲击性弯曲强度、抗震性能优异，并具有良好冲击性能。能。PA11PA11的熔融温度低，加工温度宽，吸水性低，可在的熔融温度低，加工温度宽，吸水性低，可在-40-40120120保持良好的柔性；保持良好的柔性；耐耐碱、醇、酮、芳烃、去污剂、润滑油、汽油、
33、柴油等性碱、醇、酮、芳烃、去污剂、润滑油、汽油、柴油等性能优良；耐稀无机酸和氯代烃的性能中等；能优良；耐稀无机酸和氯代烃的性能中等；不耐不耐浓无机酸；浓无机酸；50%50%盐酸对它有很大腐蚀，苯酚对它也有较大的腐蚀性；盐酸对它有很大腐蚀，苯酚对它也有较大的腐蚀性；耐候性中等，加入紫外线吸收剂，可大大提高耐候性。耐候性中等，加入紫外线吸收剂，可大大提高耐候性。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 尼龙尼龙1212（PA12PA12）学名：聚十二内酰胺学名：聚十二内酰胺英文名：英文名：Polylaurylactam结构式为：结构式为： 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 PA12PA12的的最最突突出出
34、特特点点：密密度度小小、熔熔点点低低、分分解解温温度度高高、吸吸水水性小、耐低温性能优良。性小、耐低温性能优良。防噪音效果防噪音效果在工程塑料中是在工程塑料中是最好最好的。的。 PA12PA12的相对密度为的相对密度为1.021.02，在尼龙树脂中最小在尼龙树脂中最小，吸水性小，吸水性小 耐耐碱碱、去去污污剂剂、油油品品和和油油脂脂性性能能优优良良( (管管材材和和软软管管制制造造) )，耐耐醇醇、无无机机稀稀酸酸，耐耐芳芳烃烃中中等等，不不耐耐浓浓无无机机酸酸、氯代烃，可溶于苯酚氯代烃，可溶于苯酚 具具有有优优异异的的耐耐低低温温冲冲击击性性能能、耐耐屈屈服服疲疲劳劳性性、耐耐磨磨耗耗性、耐
35、水分解性，加增塑剂可赋予它柔软性。性、耐水分解性，加增塑剂可赋予它柔软性。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺尼龙尼龙4646（PA46PA46）学名：聚己二酰丁二胺学名：聚己二酰丁二胺英文名：英文名：Polytetramethylene Sebacamide结构式为：结构式为： 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 PA46PA46的分子结构具有的分子结构具有高度对称性高度对称性，在，在已工业化已工业化脂肪族脂肪族聚酰胺中是聚酰胺中是酰胺基浓度酰胺基浓度最高最高的。的。 PA46PA46的结晶度高，约为的结晶度高，约为43%43%，结晶速度快，因而耐药，结晶速度快，因而耐药品性能优良，成型循环周期短
36、，吸水性大，密度大；品性能优良，成型循环周期短，吸水性大，密度大； PA46PA46最突出的性能最突出的性能：熔点高，冲击强度和弯曲模量比其它尼熔点高，冲击强度和弯曲模量比其它尼龙高得多，耐蠕变性小，吸水性大，但制品尺寸变化小；耐药品龙高得多，耐蠕变性小，吸水性大，但制品尺寸变化小；耐药品性、染色性能优良。性、染色性能优良。 耐热性能优良，玻璃化温度高，熔点高，而且在耐热性能优良，玻璃化温度高，熔点高，而且在150150高温下连续长期使用仍能保持优良的机械性能。高温下连续长期使用仍能保持优良的机械性能。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 尼龙尼龙610610（PA610PA610） 学名：聚癸二
37、酰己二胺学名：聚癸二酰己二胺 英文名：英文名：Polyhexamethylene Sebacamide 结构式为：结构式为： 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 PA610PA610的性能在很多方面与的性能在很多方面与PA66PA66相似，不同的是相似，不同的是吸水吸水性较小，制品的尺寸稳定性较好。性较小，制品的尺寸稳定性较好。 PA610PA610的相对密度较小，吸水性和低温性能较好；的相对密度较小，吸水性和低温性能较好； 耐耐碱和稀无机酸，耐去污剂和化学药品、油脂类，碱和稀无机酸，耐去污剂和化学药品、油脂类，不耐不耐浓无机酸；稍耐醇类、酮类、芳烃、氯代烃，并浓无机酸；稍耐醇类、酮类、芳烃、氯
38、代烃，并能吸收醇、酮、芳烃、氯代烃起增塑作用；能吸收醇、酮、芳烃、氯代烃起增塑作用； 耐候性尚好。耐候性尚好。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺尼龙尼龙612612（PA612PA612）和尼龙）和尼龙12121212（PA1212PA1212） PA612PA612学名：聚十二酰己二胺学名：聚十二酰己二胺 英文名：英文名：Polyhexamethylene dodecanamide 结构式为：结构式为： PA1212PA1212学名：聚十二酰十二胺学名：聚十二酰十二胺 英文名：英文名：Polydodecamethylene dodecanamide 结构式为：结构式为： 第第2 2章章 聚聚
39、酰酰 胺胺 PA612 PA612 和和PA1212PA1212的共同点是的共同点是吸水性低吸水性低，故制品尺寸，故制品尺寸稳定性优良。能耐酸、碱和溶剂。稳定性优良。能耐酸、碱和溶剂。 尼龙的性能与它的分子结构关系密切。尼龙的性能与它的分子结构关系密切。已大量生产已大量生产和使用的尼龙主要是和使用的尼龙主要是脂肪族尼龙脂肪族尼龙，具有结晶速度快，结具有结晶速度快，结晶度高，有一定耐热性，良好的柔软性、韧性、滑动性和机械晶度高，有一定耐热性，良好的柔软性、韧性、滑动性和机械强度，强度，被广泛应用于各个领域。被广泛应用于各个领域。 缺点：缺点：其其酰胺基含量高、吸水性大，制品尺寸稳定酰胺基含量高、
40、吸水性大，制品尺寸稳定性较差，玻璃化转变温度低，耐热性不高性较差，玻璃化转变温度低，耐热性不高。 为克服上述缺点，满足某些特殊需求，在脂肪族尼为克服上述缺点，满足某些特殊需求，在脂肪族尼龙的分子主链段中龙的分子主链段中引入芳环引入芳环，制得芳香族尼龙。，制得芳香族尼龙。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺半芳香族尼龙半芳香族尼龙 在脂肪族尼龙的分子主链段中，在脂肪族尼龙的分子主链段中，部分引入芳环部分引入芳环，即将，即将合成脂肪族尼龙的单体中的二胺或二酸合成脂肪族尼龙的单体中的二胺或二酸用芳香族二胺或二用芳香族二胺或二酸代替。酸代替。尼龙尼龙MDX6MDX6的分子结构式：的分子结构式： 尼龙尼龙M
41、DX6MDX6初期主要用于生产纤维，现在主要用作工程塑初期主要用于生产纤维，现在主要用作工程塑料。其料。其特性特性：吸水性小，玻璃化温度高；拉伸强度、弯曲强度吸水性小，玻璃化温度高；拉伸强度、弯曲强度和模量高；线膨胀系数小；硬度大；气体阻隔性优良。和模量高；线膨胀系数小；硬度大；气体阻隔性优良。主要用主要用于电器部件、机械部件、小齿轮、皮带轮；气密性包装于电器部件、机械部件、小齿轮、皮带轮；气密性包装材料，多层极片，多层容器等。材料，多层极片，多层容器等。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 尼龙尼龙6T6T的化学结构式的化学结构式 尼龙尼龙9T9T的化学结构式的化学结构式尼龙尼龙6T6T是一种脂
42、肪二胺和芳香族化合物合成的尼龙，制是一种脂肪二胺和芳香族化合物合成的尼龙，制品的拉伸强度，尺寸稳定性好。其品的拉伸强度，尺寸稳定性好。其T Tg g为为180180，T Tm m为为370370，相对密度为，相对密度为1.211.21；仅溶于硫酸和三氯乙酸。仅溶于硫酸和三氯乙酸。主要用于纤维制造，也用于制造机械零件和薄膜。主要用于纤维制造，也用于制造机械零件和薄膜。主要性能特点：主要性能特点：吸水性小，尺寸稳定性好，吸水率仅为吸水性小，尺寸稳定性好，吸水率仅为0.17%0.17%；具具有优良高温尺寸稳定性和高温刚性，焊接温度有优良高温尺寸稳定性和高温刚性，焊接温度290290。加工成型性优良，
43、结晶度高，结晶速度快，能快速成加工成型性优良，结晶度高，结晶速度快，能快速成型。型。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺第三次课第三次课第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺透明聚酰胺透明聚酰胺 学名：聚对苯二甲酰三甲基己二胺学名：聚对苯二甲酰三甲基己二胺( (商品名商品名TrogamidTrogamid-T)-T) 英文名：英文名：Polytrimethyl hexamethylene terephthalamide 化学结构式化学结构式 通常的通常的PAPA为不透明状态，透明为不透明状态，透明PAPA为一种几乎不产生结晶或结晶为一种几乎不产生结晶或结晶速度非常慢的速度非常慢的特殊特殊PAPA，通常采
44、用向分子链中通常采用向分子链中引入侧基或环状结构引入侧基或环状结构的方法来的方法来破坏分子链的规整性破坏分子链的规整性，抑制晶体的生成，从而获得透明，抑制晶体的生成，从而获得透明PAPA。在一些应用领域对透明材料的物理机械性能要求很高，如。在一些应用领域对透明材料的物理机械性能要求很高，如高高压监视窗压监视窗，透明尼龙能达到要求。，透明尼龙能达到要求。 透明尼龙还有其它一些品种，如聚（透明尼龙还有其它一些品种，如聚（3-3-叔丁基己二酸庚二铵）、叔丁基己二酸庚二铵）、聚（间苯二甲酸聚（间苯二甲酸2,5-2,5-二甲基己二胺）和二甲基己二胺）和PACP9/6PACP9/6。 第第2 2章章 聚聚
45、 酰酰 胺胺 目前透明尼龙的主导产品仍以目前透明尼龙的主导产品仍以引入引入含侧链和环状结构含侧链和环状结构单体共聚尼龙为主单体共聚尼龙为主，因这类透明尼龙，因这类透明尼龙原料原料易得、耐热性易得、耐热性能、电性能和机械能、电性能和机械性能性能优良，优良，透光率透光率高高( (接近有机玻璃接近有机玻璃) )，对气体（如，对气体（如O O2 2、N N2 2、COCO2 2）阻隔性能阻隔性能好；除醇类外，对好；除醇类外，对稀或浓无机酸、氧化酸、酮、脂肪烃、芳烃、卤代烃、稀或浓无机酸、氧化酸、酮、脂肪烃、芳烃、卤代烃、去污剂、脂和油均有优良的去污剂、脂和油均有优良的化学惰性化学惰性；HDT160HD
46、T160左右，左右，耐水煮，冲击韧性和刚性较好，吸水率低。耐水煮，冲击韧性和刚性较好，吸水率低。 透明尼龙可用于制造体育用品（如滑雪靴）、光学仪透明尼龙可用于制造体育用品（如滑雪靴）、光学仪器部件（如观察镜、仪表盘罩、眼镜架）、流量计、包器部件（如观察镜、仪表盘罩、眼镜架）、流量计、包装薄膜、电机部件、汽车部件、电子元器件、同药品和装薄膜、电机部件、汽车部件、电子元器件、同药品和食品接触的容器等。食品接触的容器等。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺全芳香族尼龙全芳香族尼龙 聚对苯二甲酰对苯二胺（聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTAPPTA）的结构式）的结构式 全对位聚芳酰胺由全对位聚芳酰胺由苯环苯环和
47、和极性酰胺基极性酰胺基交替地组成。二者在分子链交替地组成。二者在分子链上都呈上都呈高密度分布高密度分布，酰胺基与苯环又可形成，酰胺基与苯环又可形成大共轭体系大共轭体系，这些因素，这些因素都决定了聚合物分子链会有都决定了聚合物分子链会有极大的刚性极大的刚性。 PPTAPPTA的分子结构具有高的分子结构具有高度的度的对称性和规整性对称性和规整性，分子之间具有很强的，分子之间具有很强的氢键氢键，另外，在分子链，另外，在分子链节内还存在节内还存在内旋位垒内旋位垒。因此，因此，PPTAPPTA具有具有高强度、高模量、耐高温、高强度、高模量、耐高温、低密度等优良综合性能低密度等优良综合性能。它是极难溶解的
48、聚合物。它是极难溶解的聚合物( (只能溶于只能溶于浓硫酸浓硫酸之类的强质子酸之类的强质子酸) )，即使将聚合物配制成溶液，分子链也不能以柔即使将聚合物配制成溶液，分子链也不能以柔韧的卷曲状存在，而是以伸直的棒状存在。因此，韧的卷曲状存在，而是以伸直的棒状存在。因此，全对位聚芳酰胺全对位聚芳酰胺是一种溶致液晶聚合物是一种溶致液晶聚合物，正是这种结构特性，可用于湿法纺丝。，正是这种结构特性，可用于湿法纺丝。 PPTAPPTA的不足之处是它的的不足之处是它的耐疲劳性和耐压性能耐疲劳性和耐压性能较差。较差。制备路线：对苯二胺与对苯制备路线：对苯二胺与对苯二甲酰氯二甲酰氯共缩聚共缩聚。第第2 2章章 聚
49、聚 酰酰 胺胺 PPTAPPTA的主要用途是作为合成纤维纺丝的原料，合成的的主要用途是作为合成纤维纺丝的原料，合成的Kevlar纤维可作为橡胶和塑料的增强材料，制备高性能纤维可作为橡胶和塑料的增强材料，制备高性能复合材料，在宇航业领域应用正在扩大。复合材料，在宇航业领域应用正在扩大。Kevlar纤维与纤维与碳纤维混合配用，可充分发挥两者优点，制作对事故和碳纤维混合配用，可充分发挥两者优点，制作对事故和损伤有抵抗力的部件。还可制作各类防护服，代替石棉损伤有抵抗力的部件。还可制作各类防护服，代替石棉材料，各种管、垫片。材料，各种管、垫片。 聚对苯甲酰胺（聚对苯甲酰胺（PBAPBA）的结构式）的结构
50、式 PBAPBA的主要用途是作为合成纤维纺丝的原料，的主要用途是作为合成纤维纺丝的原料，PBAPBA纤维纤维是一种高强度、高模量、低密度的芳核酰胺纤维。广泛是一种高强度、高模量、低密度的芳核酰胺纤维。广泛用于用于热塑性塑料热塑性塑料和和热固性塑料热固性塑料的增强，是的增强，是尖端复合材料尖端复合材料的的高效增强剂。典型应用包括：高效增强剂。典型应用包括： 制备路线：对氨基苯甲酸制备路线：对氨基苯甲酸自缩聚自缩聚。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺1.1.导弹、核武器、宇航等军用导弹、核武器、宇航等军用复合材料复合材料。可大幅度减轻自重，提。可大幅度减轻自重，提高射程和载荷能力。高射程和载荷能力。
51、2.2.利用其超刚性、低密度性能，用其利用其超刚性、低密度性能，用其复合材料复合材料作雷达罩及天线骨作雷达罩及天线骨架。架。3.3.用其用其复合材料复合材料做飞机的地板材料、整流罩、机体门窗、内装饰做飞机的地板材料、整流罩、机体门窗、内装饰等结构材料。等结构材料。4.4.利用其高强度和低伸长率特性作光缆、电缆、海洋电缆等的利用其高强度和低伸长率特性作光缆、电缆、海洋电缆等的增增强骨架材料强骨架材料。5.5.体育器材。成功地用以制作赛艇、桨、羽毛球拍等。体育器材。成功地用以制作赛艇、桨、羽毛球拍等。6.6.各种高温、耐磨的盘根、刹车片等。各种高温、耐磨的盘根、刹车片等。7.7.橡胶制品。用以制作
52、超高压管、齿型带、三角带等。橡胶制品。用以制作超高压管、齿型带、三角带等。 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺NomexNomex是聚间苯二甲酰间苯二胺的商品名。是聚间苯二甲酰间苯二胺的商品名。其其分子链骨架分子链骨架由交替排列的由交替排列的苯环苯环和和极性酰胺基极性酰胺基组成，二组成，二者都呈者都呈高密度分布高密度分布。1)1)苯环苯环的存在使分子链的存在使分子链不能内旋转不能内旋转，2)2)较强的较强的极性酰胺基极性酰胺基在分子链之间又可形成在分子链之间又可形成氢键氢键，增大，增大了分子链之间的作用力，了分子链之间的作用力，3)3)苯环和酰胺基之间又可形成苯环和酰胺基之间又可形成共轭体系共轭
53、体系。这三种因素都赋予这三种因素都赋予聚合物分子链很大的刚性聚合物分子链很大的刚性，决定了材，决定了材料具有优异的耐热性，突出的强度、刚度、高熔点、高料具有优异的耐热性，突出的强度、刚度、高熔点、高粘度。粘度。 聚间苯二甲酰间苯二胺聚间苯二甲酰间苯二胺( (MPIA) )的结构式的结构式第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 MPIAMPIA主要用作生产合成纤维的原料，其纤维的机械主要用作生产合成纤维的原料，其纤维的机械性能与通用合成纤维差不多，性能与通用合成纤维差不多，特点特点: :具有优良的耐热性和具有优良的耐热性和阻燃性。在高温下，机械性能下降少，长时间热老化变化小；阻燃性。在高温下，机械性能
54、下降少，长时间热老化变化小；氧指数、着火点、闪点都高，着火时发烟量少，特别是产生有氧指数、着火点、闪点都高，着火时发烟量少，特别是产生有害气体量少。害气体量少。 MPIAMPIA纤维主要用于纤维主要用于工业和防护服、赛车服、耐高温工业和防护服、赛车服、耐高温过滤材料过滤材料如滤布、滤袋如滤布、滤袋，连续使用温度可达，连续使用温度可达200200；电；电器绝缘材料器绝缘材料如绝缘纸、薄膜、复印机粉末清除器如绝缘纸、薄膜、复印机粉末清除器；还可加；还可加工成板、棒，利用它的耐热性、滑动性、耐放射性能工成板、棒，利用它的耐热性、滑动性、耐放射性能优良等特性，用于航空航天、原子能工业、电子和汽优良等特
55、性，用于航空航天、原子能工业、电子和汽车等工业。车等工业。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺2. 2. 尼龙的化学结构尼龙的化学结构 尼龙的化学结构通式基本有两种：尼龙的化学结构通式基本有两种：由由-氨基酸自缩聚或它的内酰胺开环聚合制得：氨基酸自缩聚或它的内酰胺开环聚合制得：由二元酸和二元胺缩聚制得：由二元酸和二元胺缩聚制得： 二元胺和二元酸或二元胺或二元酸中的亚甲基可以被二元胺和二元酸或二元胺或二元酸中的亚甲基可以被环状或芳香族化合物取代，也可以是上述结构尼龙的共环状或芳香族化合物取代，也可以是上述结构尼龙的共聚物。聚物。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺由由尼尼龙龙结结构构可可看看出出：尼尼龙
56、龙分分子子主主链链链链段段单单元元中中都都含含有有酰酰胺胺基基团团-CONH-CONH-，都都含含有有亚亚甲甲基基或或部部分分亚亚甲甲基基、部部分分环环状状化合物基团化合物基团或或芳香族化合物基团芳香族化合物基团。尼尼龙龙的的性性能能与与其其化化学学结结构构关关系系密密切切，化化学学结结构构不不同同，性性能也存在差异。能也存在差异。共性：共性： 尼尼龙龙的的分分子子之之间间可可以以形形成成氢氢键键，使使结结构构易易发发生生结结晶晶化；而且，分子之间互相作用力较大。化；而且，分子之间互相作用力较大。 由于酰胺基是由于酰胺基是亲水基团亲水基团，吸水性较大。，吸水性较大。 尼尼龙龙化化学学结结构构中
57、中存存在在的的亚亚甲甲基基或或芳芳基基使使其其具具有有一一定定的的柔顺性柔顺性或或刚性刚性。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺3. 3. 尼龙的一般特性尼龙的一般特性 随尼龙中亚甲基（随尼龙中亚甲基（CH2）的含量）的含量和酰胺基和酰胺基（NHCO）的含量）的含量，尼龙的结晶度，尼龙的结晶度，密度密度随之随之降低降低。 尼龙的密度尼龙的密度 尼龙的结晶度尼龙的结晶度 尼龙是一类尼龙是一类半结晶性半结晶性工程塑料，存在着结晶区和非工程塑料，存在着结晶区和非结晶区。结晶度大小对尼龙的热性能影响较大。加工工结晶区。结晶度大小对尼龙的热性能影响较大。加工工艺条件对尼龙的结晶有一定影响，艺条件对尼龙的结晶
58、有一定影响，注射成型时，模具温度注射成型时，模具温度高，熔体冷却时间较长，制品的结晶度较高高，熔体冷却时间较长，制品的结晶度较高。 结晶度高的尼龙具有结晶度高的尼龙具有较大较大的拉伸强度、冲击强度和的拉伸强度、冲击强度和热变形温度。热变形温度。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 尼龙的分子量、分子量分布和粘度尼龙的分子量、分子量分布和粘度 尼龙的分子量大小对其力学性能影响很大，用作工尼龙的分子量大小对其力学性能影响很大，用作工程塑料的分子量一般应程塑料的分子量一般应大于大于2.02.0万万。 分子量分布也是尼龙的一项重要指标，对于膜用、分子量分布也是尼龙的一项重要指标，对于膜用、纤维用尼龙的分子
59、量分布应控制在纤维用尼龙的分子量分布应控制在2 2以下以下。 工业上普遍采用溶液粘度法，即用工业上普遍采用溶液粘度法，即用相对粘度相对粘度或或增比粘增比粘度度表示表示分子量的大小分子量的大小。 分子量与粘度的关系分子量与粘度的关系由由Mark-Houwink方程表示：方程表示：=KM，在一定分子量范围内，在一定分子量范围内，K K和和是与是与M无关的无关的常数。常数。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 尼龙的透气性尼龙的透气性 透气性是尼龙的一项重要特征，尼龙对氧气等气体透气性是尼龙的一项重要特征，尼龙对氧气等气体的透过率最小，因此，具有优良的阻隔性，是的透过率最小，因此，具有优良的阻隔性，是食
60、品保鲜食品保鲜包装包装的优良材料。的优良材料。品种品种透气率透气率/ /（cmcm3 3-NPT/m-NPT/m2 2/mil/24h/atm/mil/24h/atm）氧气氧气氮气氮气二氧化碳二氧化碳PA6PA6404014147575PA66805140PA11PA11360-530360-530535324002400PA12PA12750750200-280200-2802400-52002400-5200表表 尼龙薄膜的透气性尼龙薄膜的透气性注：注：1atm=101325Pa; 1mil=0.00254cm第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺4. 4. 尼龙的化学结构与性能的关系尼龙的化学
61、结构与性能的关系尼龙分子化学结构的重要特征尼龙分子化学结构的重要特征 在大分子链段的重复单元中，含有在大分子链段的重复单元中，含有亚甲基亚甲基亚甲基亚甲基和和极性酰极性酰极性酰极性酰胺基团胺基团胺基团胺基团( (CONH) )。尼龙的分子之间能形成。尼龙的分子之间能形成氢键氢键氢键氢键，具，具有有结晶性结晶性结晶性结晶性，吸水性大。，吸水性大。 尼龙的结构与热性能尼龙的结构与热性能评价高聚物耐热性能的评价高聚物耐热性能的主要理论参数主要理论参数： 玻璃化温度玻璃化温度( (T Tg g) )、熔点温度、熔点温度(T(Tm m) ) 和热分解温度和热分解温度(T(Td d) )工业和实际工业和实
62、际应用中采用的主要参数应用中采用的主要参数： 负荷热变形温度、马丁耐热温度和维卡耐热温度负荷热变形温度、马丁耐热温度和维卡耐热温度负荷热变形温度、马丁耐热温度和维卡耐热温度负荷热变形温度、马丁耐热温度和维卡耐热温度第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 PAPA的热性能取决于大分子链中的热性能取决于大分子链中亚甲基亚甲基与与酰胺基酰胺基的的相对相对比例比例及及结晶结构结晶结构。尼龙分子主链结构中大量尼龙分子主链结构中大量极性酰胺基团极性酰胺基团的存在使其分子的存在使其分子间有较强作用力，形成氢键，导致分子链排列整齐，具间有较强作用力，形成氢键，导致分子链排列整齐，具有结晶性。有结晶性。 形成形成氢键
63、的多少氢键的多少由尼龙的由尼龙的立体化学结构立体化学结构和所含和所含酰氨基酰氨基多少多少决定。决定。 尼龙分子主链结构中的尼龙分子主链结构中的亚甲基亚甲基亚甲基亚甲基使尼龙具有一定使尼龙具有一定柔顺性柔顺性。柔顺性是影响尼龙柔顺性是影响尼龙Tg和和Tm的重要因素。的重要因素。 原因原因：尼龙熔融时，不仅需要一定能量破坏：尼龙熔融时，不仅需要一定能量破坏分子链段间分子链段间的相互作用力的相互作用力，且还需要一定的能量使，且还需要一定的能量使分子链段作内旋转。分子链段作内旋转。尼尼龙的柔顺性愈大，龙的柔顺性愈大，Tg和和Tm愈低。愈低。 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺尼龙的熔点随重复单元长度的尼
64、龙的熔点随重复单元长度的逐渐逐渐接近接近PEPE的熔点的熔点。原因原因：随重复单元长度随重复单元长度，主链上的酰胺等极性基团的，主链上的酰胺等极性基团的含量逐渐含量逐渐，使链结构逐渐接近，使链结构逐渐接近PEPE的链结构，分子间相的链结构，分子间相互作用力和分子堆砌情况与互作用力和分子堆砌情况与PEPE相似，熔点的变化趋向相似，熔点的变化趋向PEPE逐渐逐渐。尼龙熔点的变化还呈现出尼龙熔点的变化还呈现出锯齿形下降锯齿形下降的特征，与分子的特征，与分子链上氢键的密度有关。分子链上的酰胺基团形成氢键的链上氢键的密度有关。分子链上的酰胺基团形成氢键的概率与结构单元中碳原子数的概率与结构单元中碳原子数
65、的奇偶数奇偶数有关。当分子链中有关。当分子链中的的亚甲基亚甲基含量为偶数时，聚酰胺的熔点较亚甲基为奇数含量为偶数时，聚酰胺的熔点较亚甲基为奇数时的熔点高。产生这种差别的原因是：时的熔点高。产生这种差别的原因是：(1)(1)含有偶数亚甲含有偶数亚甲基的聚酰胺分子间形成的氢键密度大；基的聚酰胺分子间形成的氢键密度大；(2)(2)含有偶数亚甲含有偶数亚甲基的聚酰胺与含有奇数亚甲基的聚酰胺所形成的晶体结基的聚酰胺与含有奇数亚甲基的聚酰胺所形成的晶体结构不同。构不同。 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺偶数氨基酸偶数氨基酸半数氢键半数氢键偶酸奇胺偶酸奇胺半数氢键半数氢键奇数氨基酸奇数氨基酸全部氢键全部氢键
66、偶酸偶胺偶酸偶胺全部氢键全部氢键第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺由由-氨氨基基酸酸自自缩缩聚聚或或它它的的内内酰酰胺胺开开环环聚聚合合而而成成的的尼尼龙龙，随随亚亚甲甲基基增增加加，熔熔点点呈呈锯锯齿齿形形下下降降，含含偶偶数数亚亚甲甲基基尼龙的熔点高于含奇数亚甲基尼龙的熔点。尼龙的熔点高于含奇数亚甲基尼龙的熔点。由由脂脂肪肪族族二二元元胺胺和和二二元元酸酸缩缩聚聚而而成成的的尼尼龙龙，只只有有二二元元胺胺和和二二元元酸酸的的碳碳原原子子数数( (或或亚亚甲甲基基数数) )均均为为偶偶数数时时熔熔点点才才高，其它情况均降低。高，其它情况均降低。由由脂脂肪肪族族二二元元胺胺和和芳芳香香族族二二元
67、元酸酸合合成成的的半半芳芳香香族族尼尼龙龙的的熔熔点点，随随二二胺胺碳碳原原子子数数增增加加，其其熔熔点点也也呈呈锯锯齿齿形形下下降降，二二胺胺含含偶偶数数碳碳原原子子的的熔熔点点高高于于相相邻邻两两个个含含奇奇数数碳碳原原子子的的熔点。熔点。尼尼龙龙的的结结构构对对称称时时或或在在主主链链段段中中引引入入芳芳烃烃基基团团，均均提提高尼龙的高尼龙的Tg和和Tm。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺凡凡单单体体中中全全部部含含有有偶偶数数个个亚亚甲甲基基者者，其其聚聚合合物物分分子子链链上上酰酰胺胺基基都都可可100%100%形形成成氢氢键键；凡凡单单体体中中全全部部或或其其中中一一种种单单体体含含
68、有有奇奇数数个个亚亚甲甲基基者者，聚聚合合物物的的酰酰胺胺基基仅仅只只能能50%50%形成氢键。形成氢键。氢键对聚酰胺熔点的高低起决定作用。氢键对聚酰胺熔点的高低起决定作用。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 尼龙的结构与力学性能尼龙的结构与力学性能 尼龙分子主链上的重复单元中含有极性酰胺基团，能尼龙分子主链上的重复单元中含有极性酰胺基团，能形成分子间的形成分子间的氢键氢键，具有结晶性，分子间相互作用力大，具有结晶性，分子间相互作用力大，故故尼龙有较高的机械强度和模量尼龙有较高的机械强度和模量。随尼龙主链中亚甲基含。随尼龙主链中亚甲基含量的量的，机械强度和模量，机械强度和模量，冲击强度，冲击强度
69、。提高机械强度的其它途径：分子结构具有提高机械强度的其它途径：分子结构具有对称性对称性，在，在主链重复单元中导入主链重复单元中导入环状和芳香族化合物环状和芳香族化合物结构。结构。尼龙分子主链中的酰氨基是亲水基团，具有吸水性，尼龙分子主链中的酰氨基是亲水基团，具有吸水性，酰氨基密度愈低，吸水率愈小。酰氨基密度愈低，吸水率愈小。力学性能会因尼龙吸水而下降。力学性能会因尼龙吸水而下降。原因原因：尼龙吸入水，就破坏了分子间的氢键，削弱分：尼龙吸入水，就破坏了分子间的氢键，削弱分子间的相互作用力，起增塑作用，导致尼龙强度和模量子间的相互作用力，起增塑作用，导致尼龙强度和模量，冲击强度，冲击强度，制品尺寸
70、发生较大变化。，制品尺寸发生较大变化。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 尼龙的结构与电性能尼龙的结构与电性能 尼龙的电性能主要指尼龙的电性能主要指介电性能介电性能和和导电性能导电性能。 作为绝缘材料的尼龙的绝缘性能指标主要有：作为绝缘材料的尼龙的绝缘性能指标主要有：体积体积体积体积电阻率电阻率电阻率电阻率、表面电阻率表面电阻率表面电阻率表面电阻率和和介电强度介电强度介电强度介电强度。 尼龙本身的化学结构尼龙本身的化学结构是尼龙工程塑料电性能非常重要的是尼龙工程塑料电性能非常重要的影响因素。尼龙是典型的影响因素。尼龙是典型的极性结晶高分子聚合物极性结晶高分子聚合物，而，而介电性介电性能能与与高分
71、子极性高分子极性的关系密切，同时也受到的关系密切，同时也受到杂质杂质的较大影响。的较大影响。极性大极性大的高聚物，其的高聚物，其介电常数介电常数和和介电损耗角正切介电损耗角正切也大；也大；极性极性杂质杂质( (如水如水) )会大大增加高聚物的会大大增加高聚物的电导电流电导电流和和极化度极化度，使介，使介电性能严重恶化。尼龙虽电性能较好，但因分子主链中电性能严重恶化。尼龙虽电性能较好，但因分子主链中的极性酰氨基为的极性酰氨基为易吸水基团易吸水基团，在使用时受到一定限制，在使用时受到一定限制，不不适合适合作为高频和湿态环境下的绝缘材料。作为高频和湿态环境下的绝缘材料。 第第2 2章章 聚聚 酰酰
72、胺胺 尼龙的结构与改性性能尼龙的结构与改性性能 尼尼龙龙分分子子主主链链结结构构中中含含有有大大量量酰酰氨氨基基，分分子子末末端端为为氨氨基基和和羰羰基基，在在高高温温下下具具有有一一定定反反应应活活性性，因因而而，尼尼龙龙可进行良好改性。可进行良好改性。利利用用尼尼龙龙的的结结构构特特点点进进行行改改性性，可可克克服服尼尼龙龙易易吸吸水水，制制品尺寸变化大的弱点品尺寸变化大的弱点，提高尼龙的冲击强度和耐热性提高尼龙的冲击强度和耐热性。尼尼龙龙树树脂脂与与许许多多高高聚聚物物的的相相容容性性差差，反反应应性性相相容容技技术术的成功研发终使尼龙合金获得突飞猛进的发展。的成功研发终使尼龙合金获得突
73、飞猛进的发展。现现在在尼尼龙龙的的改改性性品品种种牌牌号号有有30003000多多种种，充充分分证证明明了了尼尼龙具有良好的改性性能。龙具有良好的改性性能。 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 尼龙的结构与化学性质尼龙的结构与化学性质 尼龙对大多数化学试剂的作用是稳定的尼龙对大多数化学试剂的作用是稳定的，特别对汽，特别对汽油、润滑油等油类，具有很强的抵抗性，油、润滑油等油类，具有很强的抵抗性，耐油性极好耐油性极好，特，特别是别是PA11PA11和和PA12PA12。常温下常温下的的强极性溶剂强极性溶剂( (如酚类、硫酸、如酚类、硫酸、甲酸等甲酸等) )、某些盐的溶液某些盐的溶液( (如氯化钙饱和
74、的甲醇溶液、硫氰如氯化钙饱和的甲醇溶液、硫氰酸钾等酸钾等) )；高温下高温下的的乙二醇、氯乙醇、丙二醇和氯化锌的甲醇乙二醇、氯乙醇、丙二醇和氯化锌的甲醇溶液溶液能溶解聚酰胺。能溶解聚酰胺。原因原因在于聚酰胺具有高的内聚能和在于聚酰胺具有高的内聚能和结晶性，从而具有良好的化学稳定性，不溶于普通溶剂结晶性，从而具有良好的化学稳定性，不溶于普通溶剂( (如醇、酯、酮和烃类如醇、酯、酮和烃类) )。 大多数尼龙塑料对碱性溶液是稳定的大多数尼龙塑料对碱性溶液是稳定的。但高温下，。但高温下，特别是尼龙熔融时，会发生水解或降解；另外，无机酸特别是尼龙熔融时，会发生水解或降解；另外，无机酸和胺，特别是一价酸可
75、使尼龙迅速酸解和胺解，导致酰和胺，特别是一价酸可使尼龙迅速酸解和胺解，导致酰胺键断裂，最终生成尼龙的单体（胺键断裂，最终生成尼龙的单体（废料回收依据废料回收依据）。）。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺一一定定温温度度下下，尼尼龙龙酰酰胺胺基基团团中中氮氮原原子子上上的的氢氢易易被被环环氧氧化化物物、醛醛等等取取代代，生生成成弹弹性性体体。如如环环氧氧烷烷，在在有有压压力力的的釜釜中加热与尼龙反应生成了中加热与尼龙反应生成了羟乙基化羟乙基化的尼龙，其反应式如下的尼龙，其反应式如下PA66在在酸酸性性催催化化剂剂存存在在下下，与与甲甲醛醛或或甲甲醇醇反反应应，可可制制得得N-甲甲氧氧基基化化了了的
76、的尼尼龙龙，弹弹性性极极好好，聚聚合合物物的的熔熔融融温温度度随随着着N-取取代代基基的的增增加加迅迅速速降降低低。尼尼龙龙与与甲甲醛醛在在固固态态或或甲甲酸酸溶液中反应生成一种溶液中反应生成一种热固性的热固性的N-N-羟甲基衍生物羟甲基衍生物，反应式如下，反应式如下 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 尼龙的结构与耐老化性能尼龙的结构与耐老化性能尼龙在高能辐射作用下，分子链段上会形成尼龙在高能辐射作用下，分子链段上会形成自由基自由基( (主主要源于与酰胺氮相邻的碳原子的不成对电子要源于与酰胺氮相邻的碳原子的不成对电子) )，活性中心，活性中心可引发可引发乙烯型乙烯型单体接枝。单体接枝。在在高温
77、下高温下会发生会发生热降解热降解，放出大量的，放出大量的COCO2 2、H H2 2O O和挥发性和挥发性碱碱(NH(NH3 3为主为主) )，还有少量六亚甲基四胺、正庚胺、正己胺，还有少量六亚甲基四胺、正庚胺、正己胺等。尼龙的等。尼龙的热稳定性热稳定性与胺与胺位置上有无氢原子有很大关位置上有无氢原子有很大关系。氮的系。氮的位置上无氢时，尼龙的热稳定更好。在氧气位置上无氢时，尼龙的热稳定更好。在氧气存在条件下加热尼龙时，除热降解外，还有存在条件下加热尼龙时，除热降解外，还有氧化降解氧化降解。光照光照条件下，由于紫外线的辐射，也会发生条件下，由于紫外线的辐射，也会发生光降解或光降解或老化老化。尼
78、龙中含有羰基，能吸收日光中的紫外线，使尼。尼龙中含有羰基，能吸收日光中的紫外线，使尼龙链段断裂和交联。为提高尼龙的光稳定性，常加入龙链段断裂和交联。为提高尼龙的光稳定性，常加入紫紫紫紫外线吸收剂外线吸收剂外线吸收剂外线吸收剂和和受阻胺光稳定剂受阻胺光稳定剂受阻胺光稳定剂受阻胺光稳定剂。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 尼龙的结构与耐摩擦性尼龙的结构与耐摩擦性与与其其它它工工程程塑塑料料相相比比，尼尼龙龙具具有有突突出出的的自自润润滑滑性性，是是理想的耐磨材料。理想的耐磨材料。原因原因：尼龙具有：尼龙具有结构规整性和高结晶性结构规整性和高结晶性。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺2.5 2.5 尼
79、龙的改性尼龙的改性尼尼龙龙具具有有优优异异的的力力学学性性能能、电电性性能能、耐耐磨磨、耐耐化化学学药药品品性性、润润滑滑性性，但但由由于于尼尼龙龙中中存存在在酰酰氨氨基基，与与水水分分子子之之间间能能够够形形成成氢氢键键，具具有有较较大大的的吸吸水水性性，造造成成产产品品尺尺寸寸稳稳定定性性差差，影影响响电电性性能能，干干态态或或低低温温下下冲冲击击强强度度低低、抗抗蠕蠕变变性性及及耐耐热性也有待提高。热性也有待提高。与钢材比较与钢材比较优点优点：耐腐蚀、自润滑、相对密度小、易成型。：耐腐蚀、自润滑、相对密度小、易成型。缺点缺点：吸水性大、力学性能不足。：吸水性大、力学性能不足。所所以以，作
80、作为为工工程程结结构构材材料料，还还须须改改进进其其性性能能，才才能能达达到工业用途的要求。到工业用途的要求。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺对尼龙进行改性旨在克服其性能不足，扩大应用领域对尼龙进行改性旨在克服其性能不足，扩大应用领域改改改改性性性性: :在在聚聚合合物物基基体体中中加加入入某某种种材材料料使使其其具具有有某某种种性性能能。尼龙树脂改性主要包括两方面，即尼龙树脂改性主要包括两方面，即物理改性和化学改性。物理改性和化学改性。化化化化学学学学改改改改性性性性：在在聚聚合合过过程程中中加加入入第第二二、三三单单体体，通通过过共共聚聚、接枝、交联接枝、交联等化学方法改善基础树脂的性能；
81、等化学方法改善基础树脂的性能；物物物物理理理理改改改改性性性性：在在基基础础树树脂脂中中添添加加一一些些改改性性剂剂( (如如填填充充剂剂、阻阻燃剂、增强纤维等燃剂、增强纤维等) )与之共混，以提高和改进综合性能。与之共混，以提高和改进综合性能。就就就就尼尼尼尼龙龙龙龙改改改改性性性性作作作作用用用用的的的的不不不不同同同同，可可可可分分分分为为为为增增增增强强强强、增增增增韧韧韧韧、阻阻阻阻燃燃燃燃、填充填充填充填充和和和和合金化合金化合金化合金化等方法等方法等方法等方法 。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺第四次课第四次课第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺1 1 纤维增强改性纤维增强改性尼龙家
82、族中，尼龙家族中，PA6PA6、PA66PA66用量最大用量最大，其它产品，其它产品( (如如PA11PA11、PA12PA12、PA46PA46等等) )因其特点突出而用于一些因其特点突出而用于一些特殊场合特殊场合，改性，改性品种较少，品种较少，PA1010PA1010通过增强或合金化提高其强度等性能，通过增强或合金化提高其强度等性能，但用量较少。故但用量较少。故重点是重点是PA6PA6和和PA66PA66的改性的改性。常用的常用的PAPA增强改性纤维增强改性纤维有有GFGF、CFCF、石墨纤维、芳纶纤、石墨纤维、芳纶纤维等。目前所用的主要是维等。目前所用的主要是GFGF。玻纤增强玻纤增强P
83、APA的生产工艺有两种：的生产工艺有两种：短纤法短纤法 即玻璃短纤维与即玻璃短纤维与PAPA经混合后挤出造粒；经混合后挤出造粒；长纤法长纤法 玻纤与玻纤与PAPA从不同位置进入双螺杆挤出机，将从不同位置进入双螺杆挤出机，将PAPA和助剂的混合料加入料斗，玻纤则由另外入口通过螺和助剂的混合料加入料斗，玻纤则由另外入口通过螺杆转动将其连续带入螺杆。杆转动将其连续带入螺杆。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 用于高聚物增强的用于高聚物增强的GFGF一般采用一般采用无碱纤维无碱纤维。无碱纤维。无碱纤维的的电绝缘性好，力学强度高，水解度低，耐水耐弱碱性好。电绝缘性好，力学强度高，水解度低，耐水耐弱碱性好。
84、 偶联剂偶联剂偶联剂偶联剂是具有某些特定基团的有机化合物，它能通是具有某些特定基团的有机化合物，它能通过化学的或物理的作用，将两种性质差异很大的，不易过化学的或物理的作用，将两种性质差异很大的，不易结合的材料有机结合起来。结合的材料有机结合起来。GFGF表面处理广泛采用表面处理广泛采用硅烷偶硅烷偶联剂联剂。 尼龙用玻璃纤维及偶联剂尼龙用玻璃纤维及偶联剂 影响玻纤增强影响玻纤增强PA6、PA66的主要影响因素的主要影响因素 玻纤与聚合物间的结合力玻纤与聚合物间的结合力玻纤与聚合物间的结合力玻纤与聚合物间的结合力 提提提提高高高高结结结结合合合合力力力力的的的的关关关关键键键键是是是是对对对对玻玻
85、玻玻纤纤纤纤进进进进行行行行表表表表面面面面处处处处理理理理。一一一一般般般般讲讲讲讲，根据基料性能采用不同的偶联剂。根据基料性能采用不同的偶联剂。根据基料性能采用不同的偶联剂。根据基料性能采用不同的偶联剂。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 玻纤的长度玻纤的长度 短玻纤增强短玻纤增强PA在混合过程中被剪碎，长在混合过程中被剪碎，长度一般为度一般为0.2-0.4mm。长玻纤比短玻纤具有更强的增强效果、长玻纤比短玻纤具有更强的增强效果、更高的刚性、抗破裂性、抗蠕变性和缺口冲击强度。更高的刚性、抗破裂性、抗蠕变性和缺口冲击强度。长纤维增长纤维增强效果明显优于短纤维主要有两方面原因：强效果明显优于短纤
86、维主要有两方面原因：长纤维在长纤维在复合材料中是复合材料中是相互交织相互交织在一起的在一起的无序无序排列，不同于短纤维排列，不同于短纤维在复合材料中沿流动方向排列；在复合材料中沿流动方向排列；随纤维长度的增加，随纤维长度的增加，纤维与尼龙树脂的纤维与尼龙树脂的接触面积增大接触面积增大，破坏期间从基体中抽出，破坏期间从基体中抽出的阻力增大，从而提高了抵抗拉伸力的能力。的阻力增大，从而提高了抵抗拉伸力的能力。 玻玻纤纤的的分分散散 在在玻玻纤纤增增强强PA6和和PA66的的制制品品中中，玻玻纤纤在在树树脂脂基基体体中中的的均均匀匀分分散散程程度度对对性性能能影影响响很很大大。玻玻纤纤的的分散主要通
87、过双螺杆的剪切混合作用来实现。分散主要通过双螺杆的剪切混合作用来实现。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺玻纤含量玻纤含量 玻玻纤纤的的含含量量一一般般为为20-40wt%，当当玻玻纤纤含含量量高高于于40wt%时时，熔熔体体粘粘度度增增大大，给给成成型型带带来来困困难难。但但高高含含量量玻玻纤纤增增强强的的PA具具有有突突出出的的强强度度和和刚刚性性，仍仍广广为为使使用用。在在合合适适成成型型工工艺艺条条件件下下，短短纤纤维维的的加加入入量量一一般般只只能能达达到到40-50wt%，长长纤纤维维可可达达60-70wt%。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 玻纤增强玻纤增强PA6和和PA66的特性的
88、特性 高强度高强度 玻纤增强玻纤增强PA6PA6和和PA66PA66的的弯曲强度、拉伸强度弯曲强度、拉伸强度是是纯纯PA6PA6、PA66PA66的的2-32-3倍，冲击强度也得到大幅度提高。倍，冲击强度也得到大幅度提高。 热变形温度热变形温度 30%30%玻纤增强玻纤增强PA6PA6和和PA66PA66的热变形温度的热变形温度分别为分别为205205和和250250。 成型收缩率成型收缩率 20%20%玻纤增强玻纤增强PA6PA6的成型收缩率一般在的成型收缩率一般在0.6%0.6%以下。以下。 流动性下降流动性下降 要求成型加工温度高于纯要求成型加工温度高于纯PAPA的加工温的加工温度。度。
89、 玻纤在成型过程中易于沿流动方向玻纤在成型过程中易于沿流动方向取向取向，对薄壁制，对薄壁制件易产生翘曲。件易产生翘曲。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺CFCF具具有有密密度度小小、高高强强、高高模模、耐耐磨磨损损、耐耐腐腐蚀蚀、抗抗蠕蠕变变、导导电电、传传热热等等特特点点，是是一一种种获获得得高高刚刚性性和和高高强强度度尼尼龙龙塑塑料料的的优优良增强材料。良增强材料。根根据据CFCF长长度度、表表面面处处理理方方式式和和用用量量不不同同，可可制制备备出出综综合合性性能能优优异异、导导电电性性能能各各异异的的导导电电材材料料，如如抗抗静静电电材材料料、电电磁磁屏蔽材料、面状发热体材料、电极材料等
90、。屏蔽材料、面状发热体材料、电极材料等。CFCF增增强强PA66PA66，具具有有高高强强度度、高高热热稳稳定定性性和和尺尺寸寸稳稳定定性性、高高温温蠕变小、耐磨、阻尼性能优良蠕变小、耐磨、阻尼性能优良等特性。等特性。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺芳纶纤维增强尼龙具有良好的综合性能。芳纶纤维增强尼龙具有良好的综合性能。其其特特点点是是翘翘曲曲小小、摩摩擦擦和和磨磨损损特特性性好好、热热膨膨胀胀系系数数小小，特特别别是是力力学学性性能能与与方方向向无无关关。与与玻玻纤纤增增强强的的尼尼龙龙相相比比，具具有有优优异异的的各各向向同同性性，模模塑塑收收缩缩和和热热膨膨胀胀几几乎乎与与流流动动性无关
91、，但力学强度不及玻纤和性无关，但力学强度不及玻纤和CFCF增强的尼龙。增强的尼龙。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺2 2 填充改性填充改性在在PAPA中填充中填充无机矿物无机矿物是常用的简便有效方法。是常用的简便有效方法。常常用用的的填填充充剂剂有有碳碳酸酸钙钙(CaCO(CaCO3 3；分分轻轻质质和和重重质质) )、滑滑石石粉粉(3MgO(3MgO4SiO4SiO2 2H H2 2O)O)、高高岭岭土土(Al(Al2 2O O3 3SiOSiO2 2nHnH2 2O)O)、硅硅灰灰石石(CaSiO(CaSiO3 3) )、云云母母(SiO(SiO2 2) )、粉粉煤煤灰灰、稀稀土土矿矿物物
92、等等。填填充充量量为为101030wt%30wt%，也可高达，也可高达404060wt%60wt%。增强效果主要依赖于增强效果主要依赖于填充剂和基体之间的界面结合作用填充剂和基体之间的界面结合作用大小大小。为达到增强改性效果，对填充剂都要进行。为达到增强改性效果，对填充剂都要进行表面表面改性改性，常采用，常采用偶联剂偶联剂，如钛酸钾、硅烷、铝钛酸酯等。，如钛酸钾、硅烷、铝钛酸酯等。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺无无机机刚刚性性粒粒子子的的尺尺寸寸和和形形态态对对改改性性效效果果影影响响很很大大，一一般般分分为为常常规规填填料料( (直直径径5m)5m)、超超细细填填料料(0.1m(0.1m5
93、.0m)5.0m)和和纳纳米填料米填料( (0.1m)0.1m)。无无机机粒粒子子除除了了具具有有增增强强效效果果之之外外，还还有有一一定定的的增增韧韧能能力，同时也改善了拉伸强度等性能。力，同时也改善了拉伸强度等性能。其其增增韧韧机机理理如如下下：刚刚性性粒粒子子均均匀匀地地分分散散在在基基体体中中，当当基基体体受受到到冲冲击击时时，粒粒子子和和基基体体之之间间产产生生银银纹纹，同同时时粒粒子子之之间间的的基基体体也也产产生生塑塑性性变变形形，吸吸收收冲冲击击能能，从从而而达达到到增增韧韧效效果果。随随粒粒子子粒粒度度变变细细，其其比比表表面面积积增增大大，粒粒子子与与基基体体之之间间接接触
94、触界界面面增增大大，受受冲冲击击时时，会会产产生生更更多多的的银银纹纹和和塑塑性性变变形形，从而吸收更多冲击能，增韧效果提高。从而吸收更多冲击能，增韧效果提高。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 一般认为，一般认为，稀土矿物稀土矿物的增韧与其的增韧与其成核作用成核作用有关，稀有关，稀土作为土作为成核剂成核剂改善增韧体系的结晶结构，从而达到增韧改善增韧体系的结晶结构，从而达到增韧目的。目的。 以矿物填料与以矿物填料与GFGF掺混使用来增强改性塑料掺混使用来增强改性塑料是目前盛行的一是目前盛行的一种有效手段种有效手段。如果。如果单独单独加入加入GFGF，由于，由于GFGF本身的各向异性，本身的各向异
95、性，成型时成型时易发生流动取向易发生流动取向，导致制品收缩变形导致制品收缩变形，表面粗糙表面粗糙，与矿，与矿物填料掺混则可以克服这一缺点，同时无机矿物价格低物填料掺混则可以克服这一缺点，同时无机矿物价格低廉，加入后利于降低成本。廉，加入后利于降低成本。以一种无机物作为增强剂，有可以一种无机物作为增强剂，有可能由于自聚影响增强效果能由于自聚影响增强效果；若用；若用两种增强剂两种增强剂，则通过不同增，则通过不同增强剂之间的作用力而相对削弱同种增强剂的聚集力，掺强剂之间的作用力而相对削弱同种增强剂的聚集力，掺混过程中混过程中易于进行力和能量的传递易于进行力和能量的传递而形成良好的分散，充分而形成良好
96、的分散，充分发挥不同增强剂的各自优势，体现良好的堆砌作用，提发挥不同增强剂的各自优势，体现良好的堆砌作用，提高材料的宏观力学性能。高材料的宏观力学性能。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 阻燃改性实质上是一种阻燃改性实质上是一种填充改性填充改性。尼龙属易燃材料。随人。尼龙属易燃材料。随人们对环境保护的要求越来越高，汽车、电子电气、机械们对环境保护的要求越来越高，汽车、电子电气、机械仪表、家用电器、办公室和通讯设备等领域对仪表、家用电器、办公室和通讯设备等领域对PAPA阻燃的阻燃的要求越来越高。为安全计，必须对尼龙进行阻燃改性，要求越来越高。为安全计，必须对尼龙进行阻燃改性，同时同时阻燃改性也是尼
97、龙改性的重要方法之一阻燃改性也是尼龙改性的重要方法之一。尼龙阻燃改性尼龙阻燃改性常用的阻燃剂常用的阻燃剂有溴系有溴系( (如十溴联苯醚如十溴联苯醚) )；磷；磷系阻燃剂系阻燃剂( (如红磷如红磷) )；氮系阻燃剂；氮系阻燃剂( (如三聚氰胺、氰脲酸盐如三聚氰胺、氰脲酸盐) )；协效剂；协效剂( (如如SbSb2 2O O3 3、硼酸锌等、硼酸锌等) )。用无毒、低发烟量、高耐热、对用无毒、低发烟量、高耐热、对PAPA力学性能影响相对力学性能影响相对小的小的无卤阻燃剂无卤阻燃剂是发展方向是发展方向，逐步淘汰含卤素阻燃剂，特，逐步淘汰含卤素阻燃剂，特别是溴代二苯醚类阻燃剂。别是溴代二苯醚类阻燃剂。
98、阻燃剂属低分子化合物，阻燃剂属低分子化合物，与尼龙大分子相容性差与尼龙大分子相容性差，所以，所以阻阻燃剂的加入对尼龙的物理性能产生影响，流动性燃剂的加入对尼龙的物理性能产生影响，流动性 ，冲击强度和弯，冲击强度和弯曲强度等曲强度等 。 3 3 阻燃改性阻燃改性第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺4 4 增韧改性增韧改性在在尼尼龙龙中中加加入入5-25wt%5-25wt%的的橡橡胶胶弹弹性性体体或或热热塑塑性性弹弹性性体体，可可使使尼龙的尼龙的冲击强度冲击强度大幅度提高。大幅度提高。常常用用的的橡橡胶胶弹弹性性体体有有：乙乙丙丙橡橡胶胶、三三元元乙乙丙丙橡橡胶胶、丁丁腈腈橡橡胶胶和和丁丁苯苯橡橡胶胶
99、等等；常常用用的的热热塑塑性性弹弹性性体体有有：SBS(SBS(苯苯乙乙烯烯- -丁丁二二烯烯- -苯苯乙乙烯烯嵌嵌段段共共聚聚物物) )、SEBS(SEBS(苯苯乙乙烯烯- -乙乙烯烯- -氢氢化化丁丁二二烯烯- -苯苯乙乙烯烯嵌嵌段段共共聚聚物物) )、EVA(EVA(乙乙烯烯/ /醋醋酸酸乙乙烯烯酯酯共共聚聚物物) )、EAA(EAA(乙乙烯丙烯酸共聚物烯丙烯酸共聚物) )。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺5 5 分子复合分子复合分子复合，即分子复合材料，是以分子复合，即分子复合材料，是以刚性链高分子或微纤刚性链高分子或微纤做做增强剂增强剂，以，以分子水平分子水平分散到分散到柔顺性高聚物
100、基体柔顺性高聚物基体中。由于中。由于刚性链高分子的直径很小，因此其长径比远大于普通的刚性链高分子的直径很小，因此其长径比远大于普通的增强纤维，比表面积显著增强纤维，比表面积显著，使得两者之间的相互作用，使得两者之间的相互作用大大大大，材料的模量和强度有可能达到理论值。，材料的模量和强度有可能达到理论值。 分子复合材料与传统的纤维增强复合材料相比，主要分子复合材料与传统的纤维增强复合材料相比，主要有以下有以下优点优点：增强剂与树脂基是分子水平的复合增强剂与树脂基是分子水平的复合；能充能充分发挥刚性链高分子的增强、高温环境稳定等优异性能；分发挥刚性链高分子的增强、高温环境稳定等优异性能；能能适应多
101、种成型加工方法。适应多种成型加工方法。所用所用刚性链高分子刚性链高分子有对苯二甲酰对苯二胺（有对苯二甲酰对苯二胺（PPTAPPTA）、聚）、聚甲亚胺（甲亚胺（PAMPAM）、聚酰亚胺（）、聚酰亚胺（PIPI）、聚二氨基苯甲酰苯）、聚二氨基苯甲酰苯胺胺/ /萘二甲酸（萘二甲酸（DBNADBNA）等。）等。 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺6 PA6 PA纳米复合材料纳米复合材料纳米复合材料纳米复合材料(NC)(NC)是指是指分散相尺度至少有一相的一维达到分散相尺度至少有一相的一维达到纳米级纳米级(1(1100nm)100nm)的复合材料的复合材料，它适用于以陶瓷、金属和高，它适用于以陶瓷、金属和
102、高分子材料为基体的复合材料。由于分子材料为基体的复合材料。由于纳米分散相纳米分散相大的大的比表面比表面积积和强的和强的界面相互作用界面相互作用，NCNC表现出不同于一般宏观复合表现出不同于一般宏观复合材料的力学、热学、电、磁和光学性能，成为新一代复材料的力学、热学、电、磁和光学性能，成为新一代复合材料。合材料。聚合物聚合物/ /粘土粘土( (层状层状2121型结构硅酸盐，如钠蒙脱土、锂蒙脱型结构硅酸盐，如钠蒙脱土、锂蒙脱土、海泡石等土、海泡石等)NC)NC是目前研究最多的、最具工业化前景的是目前研究最多的、最具工业化前景的新一代聚合物基复合材料，在世界范围内得到重视。新一代聚合物基复合材料，在
103、世界范围内得到重视。到目前为止，到目前为止，聚合物基纳米复合材料聚合物基纳米复合材料研究最多的是研究最多的是聚聚酰胺酰胺/ /蒙脱土纳米复合材料蒙脱土纳米复合材料。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺蒙脱土的晶体结构蒙脱土的晶体结构 只有当聚合物分子只有当聚合物分子插入插入到粘土片到粘土片层之间，才能得到聚合物层之间，才能得到聚合物/粘土粘土NC。粘粘土的有机化改性是必须的土的有机化改性是必须的插层剂的选择是制备聚合物基插层剂的选择是制备聚合物基NC的关键步骤之一。的关键步骤之一。常用的常用的插层剂插层剂：烷基铵盐、季铵烷基铵盐、季铵盐、吡啶类衍生盐、吡啶类衍生物和其它阳离子物和其它阳离子性表面活
104、性剂等性表面活性剂等 原因原因 有利于单体或聚合物分子插入生成聚合物有利于单体或聚合物分子插入生成聚合物/粘土粘土NC。 条件条件 1）容易进入硅酸盐片）容易进入硅酸盐片(001)层间，增大粘土片层间距层间，增大粘土片层间距 2）插层剂分子）插层剂分子与单体或聚合物分子链之间具有较强的物理或化学作用，以利于单体或聚合物与单体或聚合物分子链之间具有较强的物理或化学作用，以利于单体或聚合物插入层间进行反应或复合，增强片层与聚合物两相间界面粘结插入层间进行反应或复合，增强片层与聚合物两相间界面粘结 3）价廉易得）价廉易得第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺插插层层复复合合法法( (intercalati
105、on compounding) )是是制制备备聚聚合合物物/ /粘土粘土NCNC的重要方法。的重要方法。插层复合插层复合插层聚合插层聚合聚合物插层聚合物插层单体缩聚单体缩聚单体加聚单体加聚溶液复合溶液复合熔融复合熔融复合第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺插插层层聚聚合合法法( (intercalation polymerization) )，先先将将聚聚合合物物单单体体分分散散、插插层层进进入入粘粘土土片片层层中中，然然后后原原位位聚聚合合，利利用用聚聚合合时时放放出出的的热热量量，克克服服硅硅酸酸盐盐片片层层间间的的库库仑仑力力，使使其其剥剥离离( (exfoliate) )，从从而而使使硅硅
106、酸酸盐盐片片层层与与聚聚合合物物基基体体间间以以纳纳米米尺尺度度相相复复合合，形形成成剥剥离离型型结构结构的的NCNC；聚聚合合物物插插层层( (polymer intercalation) )，将将聚聚合合物物熔熔体体或或溶溶液液与与层层状状硅硅酸酸盐盐混混合合，利利用用力力化化学学或或热热力力学学作作用用使使聚聚合合物物插插入入到到粘粘土土片层间，一般形成片层间，一般形成插层型结构插层型结构的的NCNC。(a)一一般共混方般共混方法法 聚合物分子链聚合物分子链 分散相分散相(b) 聚合物插层聚合物插层方法方法 聚合物分子链聚合物分子链 片层间距增大，片层间距增大，近程近程有序有序，远程无，
107、远程无序序(c)插层聚合插层聚合法法 聚合物分子链聚合物分子链 单元片层以纳单元片层以纳米尺度均匀地分米尺度均匀地分散在聚合物基体散在聚合物基体中。中。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺性能特点：性能特点：添加少量粘土，即可获得高强度、高模量、高耐热添加少量粘土，即可获得高强度、高模量、高耐热性及韧性的性及韧性的NCNC材料；材料；具有优良的热稳定性及尺寸稳定性，吸水时，材料具有优良的热稳定性及尺寸稳定性，吸水时，材料的力学性能和尺寸稳定性随温度变化小；的力学性能和尺寸稳定性随温度变化小；低剪切速率下具有低剪切速率下具有较高的非牛顿流体熔融粘度较高的非牛顿流体熔融粘度，具有优，具有优异的低毛边特
108、性；异的低毛边特性；成型加工周期较短；成型加工周期较短；阻隔性能优异，易于回收，再生利用性良好；阻隔性能优异，易于回收，再生利用性良好；阻燃性提高。阻燃性提高。聚合物聚合物/ /层状硅酸盐层状硅酸盐NCNC的优良性能使其在航空、汽车、的优良性能使其在航空、汽车、家电、电子、包装等领域具有广阔的应用前景。家电、电子、包装等领域具有广阔的应用前景。 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺7 7 共混改性共混改性高分子合金高分子合金也称共混物，是指由两种或两种以上的高也称共混物，是指由两种或两种以上的高分子材料经分子材料经混炼混炼制造的高分子共混体。制造的高分子共混体。该体系大致分为两大类：该体系大致分为
109、两大类：含含结晶相及无定形相结晶相及无定形相的所有结晶性高分子；的所有结晶性高分子；由异种高分子形成由异种高分子形成多组分、多相结构多组分、多相结构的聚合物合金的聚合物合金工程塑料合金的制备和生产是一项复杂过程和系统工工程塑料合金的制备和生产是一项复杂过程和系统工程，既包括生产方法、增容技术，又包括性能的设计。程，既包括生产方法、增容技术，又包括性能的设计。工程塑料合金有广阔的发展前景和巨大生命力。工程塑料合金有广阔的发展前景和巨大生命力。 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺工工程程塑塑料料作作为为高高性性能能材材料料，在在某某些些性性能能方方面面表表现现非非常常突突出出，但但在在另另一一些些性
110、性能能方方面面却却不不甚甚理理想想，合合金金化化技技术术是是其其扬长避短扬长避短的有效措施。的有效措施。2020世世纪纪8080年年代代，工工程程塑塑料料合合金金化化主主要要是是改改善善工工程程塑塑料料的的某些性能，即力学性能、耐热性能、成型加工性等。某些性能，即力学性能、耐热性能、成型加工性等。2020世世纪纪9090年年代代以以后后，制制造造功功能能性性工工程程塑塑料料合合金金成成为为开开发发热热点点。既既保保持持工工程程塑塑料料原原有有高高性性能能，又又赋赋予予其其某某些些功功能能性性，主主要要包包括括防防静静电电性性、导导电电性性、阻阻燃燃性性、阻阻隔隔性性、润润滑滑性性、阻阻尼尼性性
111、、粘粘着着性性、表表面面装装饰饰性性等等，从从而而拓拓宽宽了了工工程程塑塑料料的应用领域。的应用领域。 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺共混改性共混改性是目前是目前使用最多、最简便使用最多、最简便的制备的制备PA合金的方合金的方法。法。PA共混物主要以共混物主要以PA6和和PA66为基体。为基体。PA合金的制备主要有三大类：合金的制备主要有三大类：PA与与PO( (聚烯烃，主要为聚烯烃，主要为PE、PP) )弹性体共混，主要弹性体共混，主要提高提高PA在低温和干态下在低温和干态下冲击强度冲击强度；PA与其它工程塑料共混，与其它工程塑料共混，改善综合性能改善综合性能；不同品种不同品种PA之间共混
112、，之间共混，均衡均衡PA性能性能，提高性价比。，提高性价比。由于由于PA与其它聚合物共混多为与其它聚合物共混多为不相容体系不相容体系，界面粘结力低界面粘结力低，易发生宏观相分离易发生宏观相分离，共混物性能不高，因此，制备，共混物性能不高，因此，制备PA共混共混物的物的关键关键是提高相容性。与是提高相容性。与PA共混的增容方式可分为共混的增容方式可分为反反应性增容应性增容和和增容剂增容增容剂增容两大类。两大类。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺性能性能反应性增容反应性增容增容剂增容增容剂增容优点优点添加量少、效果明显，添加量少、效果明显，对不相容的共混体系对不相容的共混体系尤佳；改善性能突出。尤佳
113、；改善性能突出。易混炼、不易因副反应而易混炼、不易因副反应而使共混物的物理性能下降；使共混物的物理性能下降；加工简便、易操作、成本加工简便、易操作、成本低。低。缺点缺点有可能发生副反应而有可能发生副反应而引起共混物加工性能引起共混物加工性能降低；混炼成型条件降低；混炼成型条件受限制；价格较高受限制；价格较高添加量大添加量大第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺相容性原则相容性原则(1)溶解度参数溶解度参数相近原则相近原则 此原则仅适用于非极性组分体系。此原则仅适用于非极性组分体系。(2)极性极性相近原则相近原则 体系中组分之间的极性越相近，相容性越好。体系中组分之间的极性越相近，相容性越好。(3)结
114、构结构相近原则相近原则 体系中各组分的体系中各组分的结构相近结构相近，相容性越好。，相容性越好。(4)结晶能力结晶能力相近原则相近原则 共混体系为结晶聚合物时，多组分的结共混体系为结晶聚合物时，多组分的结晶能力，即结晶难易程度，与最大结晶相近时，其相容性就好。而晶能力，即结晶难易程度，与最大结晶相近时，其相容性就好。而晶态晶态/非晶态、晶态非晶态、晶态/晶态体系的相容性较差，只有在混晶时才会相晶态体系的相容性较差，只有在混晶时才会相容。两种非晶态体系相容性较好。容。两种非晶态体系相容性较好。(5)表面张力表面张力相近原则相近原则 体系中各组分的表面张力越接近，其体系中各组分的表面张力越接近，其
115、相容性越好。相容性越好。越接近，两相间的浸润、接触与扩散就越好，界面越接近，两相间的浸润、接触与扩散就越好，界面的结合也越好。的结合也越好。(6)粘度粘度相近原则相近原则 体系中各组分的粘度相近，有利于组分间的体系中各组分的粘度相近，有利于组分间的浸润与扩散，形成稳定的互溶区，相容性就好。浸润与扩散，形成稳定的互溶区，相容性就好。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺第五次课第五次课第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 与与PO共混共混POPO是是PAPA的常用增韧剂，的常用增韧剂，POPO主要是主要是PEPE、PPPP。POPO和和PAPA是热力学不相容体系，必须加入相容剂，这一是热力学不相容体系，必
116、须加入相容剂，这一直是直是PA6/POPA6/PO研究开发的重点。研究开发的重点。目前已被研究的增容剂主要是含有目前已被研究的增容剂主要是含有酸酐、羧基、酯基酸酐、羧基、酯基和和N-N-羟甲基酰胺基羟甲基酰胺基等的共聚物。等的共聚物。分类如下：分类如下：PE、PP接枝接枝MAH、马来酸二丁酯、丙烯、马来酸二丁酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、衣康酸或叠氮璜酰苯酸；酸、丙烯酸丁酯、衣康酸或叠氮璜酰苯酸；弹性体乙弹性体乙丙橡胶丙橡胶( (EPR) )、乙丙三元橡胶、乙丙三元橡胶( (EPDM) )或苯乙烯系化合物接或苯乙烯系化合物接枝枝MAH，如，如SBS、SEBS接枝接枝MAHMAH；EVAEVA接枝接枝
117、MAH；SMA；PE、PP与与N-N-羟甲基丙烯酰胺的接枝共聚物。羟甲基丙烯酰胺的接枝共聚物。其中以其中以PP-g-MAH、PE-g-MAH研究得最多。研究得最多。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺在在诸诸多多PA/PA/聚聚烯烯烃烃中中，PA/PPPA/PP合合金金是是性性能能/ /价价格格比比优优良良的的一一类类工工程程塑塑料料，是是PAPA合合金金中中研研究究和和产产量量最最大大的的一一种种。主主要要有有PA6/PPPA6/PP、PA66/PPPA66/PP、PA11/PPPA11/PP、PA12/PPPA12/PP、PA1010/PPPA1010/PP，以以及及三三 元元 共共 混混 体
118、体 系系 PA6/PP/EPDMPA6/PP/EPDM、 PA66/PP/EPDMPA66/PP/EPDM、PA6/PP/PA6/PP/SEBSSEBS等，其中等，其中PA6/PPPA6/PP体系研究最多。体系研究最多。研研究究表表明明：在在熔熔融融共共混混过过程程中中，PP-g-MAHPP-g-MAH与与PA6PA6的的端端氨氨基基发发生生反反应应，生生成成PP-co-PA6PP-co-PA6接接枝枝共共聚聚物物，为为反反应应性性增增容容，因因而而提提高高了了两两相相界界面面粘粘接接力力，这这是是改改善善体体系系相相容容性性的的主主要作用。要作用。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺在在PEPE
119、分子链上引入分子链上引入MAHMAH后再与后再与PA6PA6熔融共混，这些活性熔融共混，这些活性基团可与基团可与PA6PA6末端的末端的氨基氨基实现反应增容，提高两相界面粘实现反应增容，提高两相界面粘接力改善共混性能。接力改善共混性能。研究较多的是研究较多的是PA/HDPEPA/HDPE，目的是利用，目的是利用PAPA阻隔性能阻隔性能，开发，开发阻阻隔材料隔材料，同时可提高，同时可提高PAPA的流动性、耐磨性以及在低温和的流动性、耐磨性以及在低温和干态下的耐冲击性能。干态下的耐冲击性能。PA6/POPA6/PO合金主要用于汽车、电子电气、机械、家用电合金主要用于汽车、电子电气、机械、家用电器等
120、行业来制造零部件，可为汽车制作空调风扇、车轮器等行业来制造零部件，可为汽车制作空调风扇、车轮盖、线束卡等。盖、线束卡等。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 与与PS（聚苯乙烯（聚苯乙烯;Polystyrene）共混）共混PAPA与与PSPS不相容，采用不相容，采用苯乙烯苯乙烯/ /马来酸酐共聚物马来酸酐共聚物(SMA)(SMA)。与。与PAPA共混时，共混时，SMASMA中的中的酐基酐基易与易与PAPA发生反应，改善相容性。合发生反应，改善相容性。合金可用于制造汽车和电工零件。金可用于制造汽车和电工零件。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 与与ABS共混共混PAPA与与ABSABS共混是一类共混是
121、一类结晶结晶/ /非晶非晶共混体系，该体系属热共混体系，该体系属热力学不相容。既可采用力学不相容。既可采用共聚物增容共聚物增容，也可采用，也可采用反应增容反应增容和和离子型增容剂离子型增容剂。反应性增容剂大致可分以下几类：反应性增容剂大致可分以下几类：马来酸酐型、羧酸及其马来酸酐型、羧酸及其衍生物型、氨基型、羟基型、环氧杂环型和离聚物型衍生物型、氨基型、羟基型、环氧杂环型和离聚物型等等。这些。这些增容剂与增容剂与PAPA的的端氨基和端羧基端氨基和端羧基熔融共混时，在熔融共混时，在界面层发界面层发生反应生反应形成化学键，使共混物的相容性形成化学键，使共混物的相容性，从而使共混，从而使共混物的综合
122、性能物的综合性能。用用( (苯乙烯苯乙烯/ /丙烯酸酯丙烯酸酯/ /马来酸酐马来酸酐) )共聚物共聚物SANMAHSANMAH增容的增容的PA6/ABSPA6/ABS共混物，由于共混物，由于SANMAHSANMAH既能与既能与ABSABS中的中的SANSAN相容，又相容，又能与能与PAPA的端氨基反应，因此取得很好的共混效果。的端氨基反应，因此取得很好的共混效果。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺PA/ABSPA/ABS合金具有良好的低温抗冲击性、刚性、韧性、合金具有良好的低温抗冲击性、刚性、韧性、耐化学药品性、耐溶剂性、耐热性和流动性，且外观光耐化学药品性、耐溶剂性、耐热性和流动性，且外观光滑
123、等性能，主要应用于电子电气、通讯设备、办公设备、滑等性能，主要应用于电子电气、通讯设备、办公设备、园艺机械、体育器材、箱包滚轮、汽车及摩托车外装壳园艺机械、体育器材、箱包滚轮、汽车及摩托车外装壳板等。板等。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 与与PC(Polycarbonate；聚碳酸酯；聚碳酸酯)共混共混由于由于PCPC是强度、韧性、透光性、尺寸稳定性极好的工是强度、韧性、透光性、尺寸稳定性极好的工程塑料，与程塑料，与PA6PA6共混可提高共混可提高PA6PA6的强度、韧性和尺寸稳定的强度、韧性和尺寸稳定性。性。PA6PA6与与PCPC是不相容体系，目前所用相容剂有是不相容体系，目前所用相容剂
124、有SEBSSEBS接枝酸接枝酸酐型酐型、酰亚胺改性丙烯酸型酰亚胺改性丙烯酸型等。等。PA/PCPA/PC合金主要用于汽车配件（如轮罩、门拉手）和电合金主要用于汽车配件（如轮罩、门拉手）和电器外罩、热器具手柄等。器外罩、热器具手柄等。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 与与PPS（Polyphenylene sulfide；聚苯硫醚）共混；聚苯硫醚）共混PPSPPS的不足之处：韧性差、熔融过程粘度不稳定的不足之处：韧性差、熔融过程粘度不稳定( (在空在空气中加热产生氧化交联气中加热产生氧化交联) )，价格较昂贵。，价格较昂贵。PA66PA66和和PPSPPS的的结构结构相差较大，熔融温度和热分解温
125、度相相差较大，熔融温度和热分解温度相差悬殊，从表面看，实现良好共溶有困难，而实际情况差悬殊，从表面看，实现良好共溶有困难，而实际情况正好相反，两者在高温下表现出正好相反，两者在高温下表现出特殊的作用特殊的作用而呈现工程上而呈现工程上的很好相容性，这与它们的的很好相容性，这与它们的溶解度参数溶解度参数相近相近( (PPSPPS=12.5(J/cm=12.5(J/cm3 3) )1/21/2，PA66PA66=13.6(J/cm=13.6(J/cm3 3) )1/21/2) )，有一定，有一定的相容性关系。加入相容剂后，在其作用下，合金的综的相容性关系。加入相容剂后，在其作用下，合金的综合性能提高
126、，特别是可显著提高缺口冲击，改善合性能提高，特别是可显著提高缺口冲击，改善PPSPPS的脆的脆性。性。此材料可用做发动机水泵叶轮、进水盘等。此材料可用做发动机水泵叶轮、进水盘等。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 与与PPO（Polyphenylene oxide；聚苯醚）共混；聚苯醚）共混结结晶晶性性的的PAPA与与非非结结晶晶性性的的PPOPPO不不相相容容，为为制制取取PA/PPOPA/PPO合合金金，常常采采用用的的相相容容剂剂有有SMASMA、SEBSSEBS接接枝枝MAHMAH、PPOPPO接接枝枝MAHMAH等等，或或使使PPOPPO预预先先官官能能化化而而提提高高两两者者的的相相
127、容容性性，如如用用丙丙烯烯酸或环氧基化合物改性等。酸或环氧基化合物改性等。PA6PA6、PA66/PPOPA66/PPO合合金金综综合合了了PAPA和和PPOPPO的的性性能能，成成为为工工程程塑塑料料中中最最重重要要、最最具具代代表表性性的的合合金金品品种种。既既有有PA6PA6、PA66PA66的的优优异异力力学学性性能能、耐耐溶溶剂剂性性，又又有有PPOPPO耐耐疲疲劳劳、耐耐热热性性、耐冲击性、阻燃性好、低吸水率和尺寸稳定性好等优点。耐冲击性、阻燃性好、低吸水率和尺寸稳定性好等优点。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺是是一一类类HDTHDT高高、机机械械强强度度好好、电电器器绝绝缘缘好好
128、、刚刚韧韧兼兼备备、尺尺寸寸稳稳定定性性高高、耐耐化化学学药药品品性性好好、易易加加工工、可可喷喷绘绘，综综合合性性能能优优良良的的合合金金，近近年年来来发发展展很很快快。品品种种除除通通用用级级外外，还有增强级、阻燃级等。还有增强级、阻燃级等。广广泛泛用用于于汽汽车车工工业业( (如如车车轮轮盖盖、挡挡泥泥板板、整整体体保保险险杠杠、阻阻流流板板、后后侧侧板板、缓缓冲冲垫垫、散散热热器器格格栅栅、车车轮轮护护盖盖、前前后后挡挡板板、车车尾尾门门、柱柱罩罩、反反射射镜镜外外壳壳、可可伸伸缩缩头头灯灯盖盖、燃燃油油箱箱盖盖、进进气气管管、摇摇板板、电电动动机机罩罩等等) )、机机械械工工业业(
129、(化化工工泵泵体体、阀阀门门、齿齿轮轮、高高压压容容器器等等) )、电电子子电电气气( (集集成成电电路路外外壳壳、插插座座、连连接接器器、电电磁磁开开关关、程程序序控控制制器器等等) )、影影视视设设备备( (摄摄影影机机外外壳壳、录录像像机机部部件件) )、家家用用电电器器( (光光盘盘、磁磁带、微波炉带、微波炉) )、通讯设备通讯设备( (电话交换机等电话交换机等) )等领域等领域第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 与弹性体共混与弹性体共混与弹性体共混可明显提高与弹性体共混可明显提高PAPA的韧性，特别是当的韧性，特别是当PAPA与含与含有羟基的烯烃弹性体或弹性体的接枝共聚物等组成的共有羟
130、基的烯烃弹性体或弹性体的接枝共聚物等组成的共混合金可制得超韧性混合金可制得超韧性PAPA材料。材料。与与PAPA共混的弹性体主要有共混的弹性体主要有EPR(ethylene propylene rubber；乙丙橡胶乙丙橡胶) )、EPDM(ethylene propylene diene terpolymer；乙丙三元橡胶乙丙三元橡胶) )、SEBS( (苯乙烯苯乙烯- -乙烯乙烯- -氢化氢化丁二烯丁二烯- -苯乙烯嵌段共聚物苯乙烯嵌段共聚物) )、POE( (乙烯乙烯/ /辛烯共聚物辛烯共聚物) )等。等。由于由于PAPA与这些弹性体在热力学上不相容，因此，简单与这些弹性体在热力学上不相
131、容，因此，简单共混性能很差，必须加入相容剂才能得到性能良好的共共混性能很差，必须加入相容剂才能得到性能良好的共混材料。混材料。 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺常用接枝聚合物作为相容剂，如常用接枝聚合物作为相容剂，如EPDM-g-MAHEPDM-g-MAH、EPR-EPR-g-MAHg-MAH、SEBS -g-MAHSEBS -g-MAH、ULDPE-g-MAHULDPE-g-MAH等。等。PA6/PA6/弹性体的高韧性特征适合弹性体的高韧性特征适合高级汽车保险杠高级汽车保险杠、体体育运动器材育运动器材及及防护件防护件如滑雪板、保龄球、头盔、护板如滑雪板、保龄球、头盔、护板等，也适用于交通运输
132、工具配件制造。等，也适用于交通运输工具配件制造。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 与热致液晶聚合物与热致液晶聚合物(TLCP；Thermotropic liquid crystalline polymer)共混共混与与PAPA共共混混的的高高聚聚物物大大多多数数拉拉伸伸强强度度都都小小于于PA6PA6，从从而而不不可避免地使可避免地使PAPA合金的拉伸强度有所下降。合金的拉伸强度有所下降。为为了了保保持持和和提提高高拉拉伸伸强强度度，通通常常在在PAPA中中加加入入玻玻纤纤，但但随随之之而而来来的的是是加加工工困困难难、机机械械磨磨损损大大和和冲冲击击强强度度下下降降，同时由于同时由于PAPA
133、熔体粘度大，玻纤不可能加得太多。熔体粘度大，玻纤不可能加得太多。但但是是由由于于液液晶晶聚聚合合物物的的出出现现和和19871987年年G.KissG.Kiss首首先先提提出出“原原位位复复合合材材料料”的的概概念念以以来来，为为解解决决这这一一问问题题提提供供了了可能。可能。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺PA6/TLCP中液晶高分子熔融粘度小，少量中液晶高分子熔融粘度小，少量TLCP可使可使PAPA熔体粘度明显熔体粘度明显，加工性能，加工性能。TLCP为刚性分子结为刚性分子结构，熔融加工时显示出高度有序性，形成构，熔融加工时显示出高度有序性，形成微纤结构微纤结构，可，可作为增强单元作为增强
134、单元“原位原位”增强，拉伸和冲击强度增强，拉伸和冲击强度。由于由于TLCP与与PA不相容，界面粘合力很差，使得共混不相容，界面粘合力很差，使得共混物韧性很差，为提高共混物的韧性，广泛采用的是加入物韧性很差，为提高共混物的韧性，广泛采用的是加入增容剂。增容剂。PP-g-MAH可视为可视为PA6/TLCP相容剂，因其能与相容剂，因其能与TLCP形成形成“氢键氢键”而有增容作用，随而有增容作用，随TLCP含量含量，体，体系拉伸强度和模量系拉伸强度和模量，因在较大配比范围内，共混体系，因在较大配比范围内，共混体系内有内有TLCP微纤形成。微纤形成。这方面的工作目前仍处于实验阶段，但前景看好。这方面的工
135、作目前仍处于实验阶段，但前景看好。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 与热塑性聚酯共混与热塑性聚酯共混PA6/PETPA6/PET合合金金是是一一类类强强韧韧、耐耐热热、耐耐锡锡焊焊、低低成成本本的的合合金金，通通常常所所用用的的相相容容剂剂为为多多层层丙丙烯烯酸酸酯酯结结构构化化合合物物或或有机硅改性聚苯乙烯有机硅改性聚苯乙烯。PA/PA/聚聚酯酯共共混混体体系系在在熔熔融融共共混混后后再再进进行行固固相相聚聚合合，可可明显增加相容性，力学性能显著提高。明显增加相容性，力学性能显著提高。用用于于汽汽车车壳壳体体、汽汽车车外外装装零零部部件件，电电子子电电气气工工业业制制品等领域。品等领域。第第
136、2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 与其它聚合物共混与其它聚合物共混国外国外PA6PA6合金中开发的品种还有合金中开发的品种还有PA6/PA6/PARPAR( (聚芳酯聚芳酯) )、PA6/PVOF(PA6/PVOF(聚偏二氟乙烯聚偏二氟乙烯) )、PA6/PVOHPA6/PVOH（聚乙烯醇聚乙烯醇）、）、PA/PSU(PA/PSU(聚砜聚砜) )、PA/EVA(PA/EVA(乙烯乙烯/ /醋酸乙烯酯共聚物醋酸乙烯酯共聚物) )、PA/PA/聚硅聚硅氧烷互穿聚合物网络（氧烷互穿聚合物网络（Interpenetrating polymer network; Interpenetrating polym
137、er network; IPNIPN）PA/PPTA (PA/PPTA (对苯二甲酰对苯二胺对苯二甲酰对苯二胺) )高强度分子复合物、高强度分子复合物、PA/PA/丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯共聚物、PA6/PTFEPA6/PTFE等。等。PA6/PAR共混物中共混物中PAR，如，如双酚双酚A A型多芳基聚合物、间苯型多芳基聚合物、间苯二酚二酚/ /对苯二酚对苯二酚(1:1)(1:1)非晶态共聚物非晶态共聚物等都是重要工程塑料，综等都是重要工程塑料，综合性能优良。该合金具有合性能优良。该合金具有刚性大、耐热性高，同时兼有刚性大、耐热性高，同时兼有好的冲击韧性等好的冲击韧性等。PA6/PVOF具有强
138、度高、耐蠕变、耐臭氧、耐老化及具有强度高、耐蠕变、耐臭氧、耐老化及耐紫外线等优良性能。耐紫外线等优良性能。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺PA6/PVOH(PA6/PVOH(聚乙烯醇聚乙烯醇) ) 是一类综合性能良好的合金，是一类综合性能良好的合金，共聚物只有一个共聚物只有一个TgTg，是一相容体系。，是一相容体系。PA/PSU PSUPA/PSU PSU是典型的是典型的无定形多芳基醚无定形多芳基醚，具有很高的热，具有很高的热变形温度，良好的尺寸稳定性，优异的力学性能。将变形温度，良好的尺寸稳定性，优异的力学性能。将PSUPSU和和PAPA基体共混，并加入合适的相容剂，能够提高共混物基体共混，
139、并加入合适的相容剂，能够提高共混物的韧性，同时共混物的强度也下降不大。的韧性，同时共混物的强度也下降不大。PA/EVAPA/EVA合金很有实用价值。此种多组分聚合物体系合金很有实用价值。此种多组分聚合物体系热熔胶的粘结力强、耐久性好，而且粘接操作温度较低热熔胶的粘结力强、耐久性好，而且粘接操作温度较低(120-180)(120-180)，周期较短，周期较短(0.5-30min)(0.5-30min)，施加压力很小，施加压力很小(0.5-1MPa)(0.5-1MPa)。可用于粘结金属材料。可用于粘结金属材料。PA/PA/聚硅氧烷互穿聚合物网络聚硅氧烷互穿聚合物网络综合了综合了聚硅氧烷聚硅氧烷优异
140、的优异的耐高、低温性、电绝缘性、表面活性、耐高、低温性、电绝缘性、表面活性、憎水性憎水性和和生理惰性生理惰性与与PAPA的卓越的卓越强度性能、柔韧性强度性能、柔韧性和和阻隔性阻隔性，在，在医用高分子制品医用高分子制品的生产方面前途广阔。的生产方面前途广阔。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 不同品种尼龙之间共混不同品种尼龙之间共混不不同同品品种种PAPA因因化化学学结结构构相相近近，相相容容性性好好，生生成成的的共共混混物物兼兼有有两两种种PAPA的的特特点点，可可以以平平衡衡各各种种尼尼龙龙的的特特性性，拓拓展展其应用领域，这也是改性尼龙性能的比较通用的方法。其应用领域，这也是改性尼龙性能的比
141、较通用的方法。注注意意：熔熔融融温温度度下下共共混混时时，为为避避免免分分子子间间发发生生酰酰胺胺交交换换反反应应，对对加热温度加热温度和和时间时间要严格控制要严格控制。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺2.6 2.6 尼龙的成型加工与应用尼龙的成型加工与应用 1 1 加工成型方法加工成型方法注塑注塑挤出挤出浇铸浇铸吹塑吹塑吹制模塑吹制模塑 回转模塑回转模塑反应注射模塑反应注射模塑 烧结烧结加工方法加工方法 尼龙大分子链中都含尼龙大分子链中都含有有亚甲基亚甲基和酰胺基团，和酰胺基团，只是不同品种所含基团只是不同品种所含基团数目不同。结构形式基数目不同。结构形式基本相似，故其有相同的本相似，故其有
142、相同的成型特性。成型特性。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺PAPA易易 吸吸 水水 ，大大 气气 中中 的的 PAPA平平 均均 吸吸 水水 率率 ： PA6(3.5%)PA6(3.5%)、PA66(2.5%)PA66(2.5%)、PA610(1.5%)PA610(1.5%)、PA1010(0.8%)PA1010(0.8%)。加加工工前前需需要要预预先先进进行行干干燥燥处处理理，使使水水含含量量在在0.1%0.1%以以下下，同同时时PAPA高高温温时时易易氧氧化化，干干燥燥时时采采用用真真空空干干燥燥(100(100110110，101012h)12h)。尼尼尼尼龙龙龙龙含含含含水水水水量量量
143、量对对对对其其其其力力力力学学学学性性性性能能能能有有有有较较较较大大大大影影影影响响响响，熔熔融融状状态态下下，水水分分的的存存在在会会引引起起尼尼龙龙水水解解而而导导致致分分子子量量下下降降，从从而而使使制制品品机机械械性性能能下下降降；成成型型过过程程中中，水水分分的的存存在在还还会会使使制制品品表表面面出出现现气气泡、银丝和斑纹等泡、银丝和斑纹等缺陷缺陷。 PA6PA6和和PA66PA66的加工特点的加工特点 PAPA为为结晶性树脂结晶性树脂，加工温度范围较窄，且熔点温度较，加工温度范围较窄，且熔点温度较高，高，PA6PA6成型温度为成型温度为220220300300、PA66PA66
144、为为260260320320。熔熔融状态的尼龙热稳定性较差，易分解，因此，融状态的尼龙热稳定性较差，易分解，因此，必须严格控制工艺必须严格控制工艺条件条件。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 PAPA结晶度较高，成型收缩率大。结晶度较高，成型收缩率大。要制造高精度制品，要制造高精度制品，必必须严格控制成型工艺须严格控制成型工艺。加入玻纤后成型收缩率降低。加入玻纤后成型收缩率降低。 PAPA熔体粘度具有较高的熔体粘度具有较高的温度敏感性温度敏感性和和剪切速率敏感剪切速率敏感性性，熔体粘度较低，流动性大，喷嘴会产生，熔体粘度较低，流动性大，喷嘴会产生“流延流延”现现象象 PA6(PA6(凝固缓慢凝固
145、缓慢) )加工性能优于加工性能优于PA66(PA66(结晶很快结晶很快) )。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺2 2 成型工艺成型工艺以以注塑注塑工艺为例，需注意的几个关键环节工艺为例，需注意的几个关键环节原料干燥；原料干燥；成型温度成型温度( (料筒温度、喷嘴温度、模具温度料筒温度、喷嘴温度、模具温度) )；注射压力；注射压力；成型周期；成型周期；制品后处理制品后处理 。稳定制品尺寸、消除制品的内应力。稳定制品尺寸、消除制品的内应力。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺3 3 尼龙系列品种的应用尼龙系列品种的应用汽车工业是聚酰胺工程塑料汽车工业是聚酰胺工程塑料最大的消费市场最大的消费市场。PAP
146、A具有具有较好的较好的机械性能和耐热稳定性机械性能和耐热稳定性，是制造强度高、耐热，是制造强度高、耐热性好零件的理想材料。性好零件的理想材料。PAPA具有具有较好的耐热性较好的耐热性，可经受汽车发动机运转等产生，可经受汽车发动机运转等产生的高温和环境产生的高、低温变化；有的高温和环境产生的高、低温变化；有优良的耐油性优良的耐油性，可以经受汽车上使用的汽油、机油、齿轮油、制动油可以经受汽车上使用的汽油、机油、齿轮油、制动油和润滑油；和润滑油；耐化学药品腐蚀耐化学药品腐蚀，不受汽车冷却液、蓄电，不受汽车冷却液、蓄电池液等的腐蚀；具有池液等的腐蚀；具有高强度高强度，是汽车发动机、传动部，是汽车发动机
147、、传动部件及受力结构部件的理想材料。件及受力结构部件的理想材料。 汽车工业汽车工业第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺部位部位部件名称部件名称材料及特点材料及特点发动发动机机部部件件气缸盖、进气岐管、进气消声器、气缸盖、进气岐管、进气消声器、散热器、空气滤清器外壳、同步皮散热器、空气滤清器外壳、同步皮带、燃料过滤器、加油器盖、高压带、燃料过滤器、加油器盖、高压代码保护器、电机电刷、沉淀器、代码保护器、电机电刷、沉淀器、操纵杆套、贮油缸、冷却风扇操纵杆套、贮油缸、冷却风扇GPA6GPA6、PA66PA66、PA6PA6高强度、耐温、耐环境高强度、耐温、耐环境变化变化车身车身部件部件车门、前后盖板、把
148、手、门锁、安车门、前后盖板、把手、门锁、安全带固定铰链、仪表板、挡泥板、全带固定铰链、仪表板、挡泥板、遮光板夹具遮光板夹具PP/PA6PP/PA6、PE/PA66PE/PA66、PPO/PA6PPO/PA6、PA66PA66、EPDM/PA6EPDM/PA6合金合金抗冲击、耐稳定、可涂抗冲击、耐稳定、可涂饰性饰性电气电气部件部件电气配线、接插件、熔断器、保险电气配线、接插件、熔断器、保险盒、电线包覆、电线夹及固定卡套、盒、电线包覆、电线夹及固定卡套、接线柱、按钮、开关接线柱、按钮、开关PA6PA6、阻燃、阻燃PAPA驱动驱动控制控制部件部件齿轮、车轮盖板、扣钉、油门、踏齿轮、车轮盖板、扣钉、油
149、门、踏板、制动管、输油管板、制动管、输油管增强增强PA6PA6、PA66PA66填充填充PA66PA66PA11PA11、PA12PA12、PA46PA46第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 电子电气工业电子电气工业电子电气行业是电子电气行业是PAPA的消费第二领域，是应用开发的消费第二领域，是应用开发较早的领域。较早的领域。主要用途是空调、彩电、程控交换机、复印机、主要用途是空调、彩电、程控交换机、复印机、计算机的线圈骨架、接插件、接线柱、高压包、转计算机的线圈骨架、接插件、接线柱、高压包、转动轮、小型变压器等部件；动轮、小型变压器等部件；移动电话外壳移动电话外壳、电器电、电器电源装置的高低压
150、开关、继电器外壳等。源装置的高低压开关、继电器外壳等。 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 机械工业机械工业也也是是PAPA应应用用的的主主要要领领域域。机机械械工工业业包包括括矿矿山山机机械械、造造纸纸机机械械、橡橡塑塑机机械械、纺纺织织机机械械、轧轧钢钢机机械械、食食品品加加工工机机械械、机机加加工工机机械械、搬搬运运机机械械等等众众多多产产业业。工工程程塑塑料料为为产产业业机机械小型化、高精度化提供了高性能材料。械小型化、高精度化提供了高性能材料。机机械械用用工工程程塑塑料料的的优优越越性性主主要要体体现现在在四四个个方方面面：机机械的小型化、低噪声、抗腐蚀、寿命长械的小型化、低噪声、抗腐
151、蚀、寿命长。对材料的要求是高强度、耐冲击、耐磨损。对材料的要求是高强度、耐冲击、耐磨损。这正是尼龙所具备的优点。这正是尼龙所具备的优点。传动齿轮轴套、密封垫圈、轴承骨架、滚轮、纺织棱。传动齿轮轴套、密封垫圈、轴承骨架、滚轮、纺织棱。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 办公和家用电器办公和家用电器用用于于制制造造打打印印机机、复复印印机机、计计算算机机、办办公公设设备备的的零零件。件。家家用用电电器器是是：电电视视机机、录录像像机机、摄摄像像机机、冰冰箱箱、洗洗衣衣机机、微微波波炉炉、空空调调、电电熨熨斗斗等等电电器器的的零零件件。洗洗衣衣机机甩甩干干桶桶刹刹车车片片、吸吸尘尘器器内内部部构构件件
152、和和空空调调压压缩缩机机接接线线端端子护盖等。电工照明用具、装饰灯的灯头、灯座等。子护盖等。电工照明用具、装饰灯的灯头、灯座等。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 包装工业包装工业包包装装工工业业( (保保鲜鲜、贮贮存存) )使使用用PAPA是是近近年年开开发发的的一一个个热热门门领领域域。消消费费品品市市场场中中需需求求最最大大的的是是PA6PA6薄薄膜膜。PAPA薄薄膜膜的的气气体体阻阻隔隔性性好好，氧氧气气透透过过率率低低，透透明明性性好好，且且耐耐油油、耐耐高高温温、耐耐蒸蒸煮煮、抗抗刺刺穿穿性性能能强强，非非常常适适合合各各种种肉肉制制品品、海海产产品品和乳制品的和乳制品的冷冻包装冷冻
153、包装。PA6PA6的的成成膜膜性性能能优优于于PA66PA66，所所以以薄薄膜膜市市场场中中PA6PA6占占有有优优势势。双双向向拉拉伸伸PA6PA6膜膜由由于于其其耐耐破破裂裂性性良良好好，而而且且具具有有抗抗冲冲击击、耐耐刺刺穿穿以以及及柔柔顺顺性性、耐耐温温性性和和对对气气体体的的阻阻透透型型等等优优势势，它它作作为为高高档档、耐耐蒸蒸煮煮食食品品包包装装材材料料得得到到越越来来广广泛泛的的应应用。用。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺 交通运输交通运输在在交交通通运运输输领领域域中中，铁铁路路上上铁铁轨轨绝绝缘缘垫垫板板、轨轨撑撑、弧弧形形板板座座、辙辙叉叉扣扣板板座座、挡挡板板座座等等
154、许许多多非非金金属属部部件件都都可可以以用用改改性性PAPA制制作作，列列车车车车厢厢内内的的部部分分小小型型结结构构部部件件也也可可使使用用PA6PA6。用于船舶上的。用于船舶上的PAPA制品有制品有螺旋浆轴、螺旋推进器螺旋浆轴、螺旋推进器等。等。此此外外，在在自自行行车车制制造造行行业业也也用用PAPA制制造造一一些些较较小小的的结结构件。构件。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺发动机装饰盖板发动机装饰盖板 15%15%玻璃玻璃纤维增强纤维增强PA6 PA6 车门锁传动器车门锁传动器 玻璃玻璃纤维增强纤维增强PA6PA6 燃料供给泵燃料供给泵 25%25%玻璃玻璃纤维增强纤维增强 尼龙网尼龙
155、网 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺扣具扣具 尼龙螺丝尼龙螺丝 拉链拉链 尼龙滑轮尼龙滑轮 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺尼龙布尼龙布 尼龙手套尼龙手套 尼龙网帽尼龙网帽 尼龙过滤袋尼龙过滤袋 尼龙轴瓦尼龙轴瓦 尼龙梳子尼龙梳子 尼龙软管尼龙软管 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺尼龙厨具尼龙厨具 尼龙毛刷辊尼龙毛刷辊 尼龙放线滑车尼龙放线滑车 尼龙挂绳尼龙挂绳 尼龙单丝尼龙单丝 尼龙起动拉绳尼龙起动拉绳 尼龙腰带尼龙腰带 尼龙制动管尼龙制动管 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺尼龙绝缘块尼龙绝缘块 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺1 1 聚酰胺的定义、分类和命名聚酰胺的定义、分类和命名2 2
156、不同品种聚酰胺的各自突出性能特点分别是什么？不同品种聚酰胺的各自突出性能特点分别是什么？3 3 叙述缩聚型与加成型脂肪族聚酰胺分子结构的特点。叙述缩聚型与加成型脂肪族聚酰胺分子结构的特点。两者各用什么方法制备？不同类型聚酰胺的共性所在。两者各用什么方法制备？不同类型聚酰胺的共性所在。思考题思考题6 6 说明全对位聚芳酰胺有哪两种制备路线？写出两种说明全对位聚芳酰胺有哪两种制备路线？写出两种路线所得产物的结构，进而说明全对位聚芳酰胺结构路线所得产物的结构，进而说明全对位聚芳酰胺结构特点和性能特点。特点和性能特点。 4 4 解释透明聚酰胺具有透明性的原因。解释透明聚酰胺具有透明性的原因。 5 5
157、说明说明NomexNomex的结构特点，解释它何以具有高强度、高的结构特点，解释它何以具有高强度、高耐热性。耐热性。 7 7 聚酰胺的化学结构与性能间关系涉及哪些方面内容？聚酰胺的化学结构与性能间关系涉及哪些方面内容？并加以分析。并加以分析。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺10 10 随重复单元长度的增加，聚酰胺的熔点具有哪两个随重复单元长度的增加，聚酰胺的熔点具有哪两个特点？为什么？特点？为什么？ 9 PA6(9 PA6(50%50%) )的熔点为的熔点为210210，PA66(PA66(100%100%) )的熔点为的熔点为260260，试解释，试解释PA66PA66的熔点比的熔点比PA6
158、PA6高的原因。高的原因。PA6PA6和和PA66PA66实质上是异构体，具有相同的分子式实质上是异构体，具有相同的分子式(C(C6 6H H1111ON)ON)n n，主，主要区别在于聚合物长链中要区别在于聚合物长链中氨基氨基的空间位置和方向不同。在的空间位置和方向不同。在PA66PA66中，中，碳酰氨基团碳酰氨基团沿聚合物长链交错排列，其空间位置呈现沿聚合物长链交错排列，其空间位置呈现6-6-4-6-44-6-4重复排列模式，这样每个官能团都能在没有分子变形的重复排列模式，这样每个官能团都能在没有分子变形的情况下形成氢键，而在情况下形成氢键，而在PA6PA6中，所有氨基被中，所有氨基被5
159、5个亚甲基单元隔开，个亚甲基单元隔开，两个碳酰胺基团两个碳酰胺基团仅形成一个氢键。正因为这种不同的分子结构仅形成一个氢键。正因为这种不同的分子结构导致了聚合物性能上的差异导致了聚合物性能上的差异,PA66,PA66的熔点比的熔点比PA6PA6高，高， 8 8 为什么为什么PA6PA6和和PA66PA66具有较高的熔点？具有较高的熔点？ PA6PA6和和PA66PA66都是线形大分子，化学结构规整性比较高，分子主都是线形大分子，化学结构规整性比较高，分子主链上没有支链，因此链上没有支链，因此可以结晶可以结晶；酰氨基极性基团的存在，大分；酰氨基极性基团的存在，大分子链排列子链排列堆砌规整堆砌规整，
160、一般呈伸展平面锯齿形结构；，一般呈伸展平面锯齿形结构；氢键氢键使结晶使结晶更加稳定，并连接成片，因此更加稳定，并连接成片，因此PA6PA6和和PA66PA66具有较高的熔点。具有较高的熔点。第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺15 15 制备高分子合金的关键是提高相容性，相容剂的制备高分子合金的关键是提高相容性，相容剂的加入要遵循哪些相容性原则？加入要遵循哪些相容性原则？ 14 14 聚酰胺增强后性能有哪些变化？增强聚酰胺增强后性能有哪些变化？增强PA6PA6与一般与一般聚酰胺性能有何差别？原因何在？聚酰胺性能有何差别？原因何在？ 13 13 聚酰胺的改性有哪些？深入领会聚酰胺纳米复合材料聚酰胺的
161、改性有哪些？深入领会聚酰胺纳米复合材料一节中的插层复合法内容。一节中的插层复合法内容。12 12 名词解释名词解释:(1):(1)固相聚合固相聚合 (2)(2)插层聚合插层聚合 (3)(3)物理改性物理改性(4)(4)化学改性化学改性 (5)(5)高分子合金高分子合金11 11 什么样的溶剂才能溶解聚酰胺？说明原因。什么样的溶剂才能溶解聚酰胺？说明原因。常温下的强极性溶剂（如酚类、硫酸、甲酸等）、某些盐的溶常温下的强极性溶剂（如酚类、硫酸、甲酸等）、某些盐的溶液（如氯化钙饱和的甲醇溶液、硫氰酸钾等）；高温下的乙二液（如氯化钙饱和的甲醇溶液、硫氰酸钾等）；高温下的乙二醇、氯乙醇、丙二醇和氯化锌的
162、甲醇溶液能溶解聚酰胺。醇、氯乙醇、丙二醇和氯化锌的甲醇溶液能溶解聚酰胺。原因在于聚酰胺具有高的内聚能和结晶性，从而具有良好的化原因在于聚酰胺具有高的内聚能和结晶性，从而具有良好的化学稳定性，不溶于普通溶剂（如醇、酯、酮和烃类）。学稳定性，不溶于普通溶剂（如醇、酯、酮和烃类）。 第第2 2章章 聚聚 酰酰 胺胺17 17 从分子设计的角度如何制备出强度更高的聚酰胺？从分子设计的角度如何制备出强度更高的聚酰胺？ 提高酰胺基含量；提高酰胺基含量； 引入部分芳香族结构；引入部分芳香族结构； 加入选择性共聚体；加入选择性共聚体； 纳米复合化聚酰胺纳米复合化聚酰胺16 16 分子复合材料与传统的纤维增强复合材料相比，分子复合材料与传统的纤维增强复合材料相比，主要有哪些优点？主要有哪些优点？ 18 18 我国利用蓖麻油为主要原料、独创的尼龙品种是哪我国利用蓖麻油为主要原料、独创的尼龙品种是哪一种？其最大特点什么？一种？其最大特点什么？
