
聚来自酰胺(PA,俗称尼龙)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。2任烧宁京极0世纪50年管让坚每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、宽效持罪般间降低成本的要求。
- 中文名称 聚酰胺PA
- 外文名称 PA
- 开发公司 DuPont
- 俗称 尼龙
研发历史
聚酰胺(PA,俗称尼龙)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。
改性PA产品的最新发展
玻璃纤维增强PA在20世纪50年代就有研究,但形成产业化是20世纪70年代,自1976年美国杜邦公司开发出超韧PA66后,各国大公司纷搞气孩纷开发新的改性PA产品,美国、西欧、日本、荷兰、意大利等大力开发增强PA、阻燃PA、填充PA河,大量的改性PA投放市场。
来自20世纪80年代,相容剂技术开发成功,推动了PA合金的发展,世界各国相继开发出PA/PE、PA/PP、PA/ABS、PA/PC、始假下克想土轻调际PA/PBT、PA/PET、PA/PPO、PA/PPS、PA/I.CP(液晶高分子)、PA/PA等上千种合会屋注的金,广泛用于汽车、机车、电子、电气械、纺织、体育用品、办公用品、家电部件等行业。
20世纪90年代,改性尼龙新品种不断增加,这个时期改性尼际周呼形振控方雨宣似龙走向商品化,形成了新的产业,并得到了迅速发展,20世纪90年代末,世界尼龙合金产量达110万吨/年。
在产品开发方面,主要以高性能尼当正阻龙PPO/PA6,PPS/PA66、增韧尼龙、纳米尼龙、无卤阻燃尼龙为主导方向;在应用方面,汽车部件、电器部件敌低节强构计接阿次混开发取得了重大进展,如汽车进气歧管用高流动改性尼龙360百科已经商品化,这种结构复杂的部件的塑料化,除在应用方面具有重大意义外,更重要的是延长了部件的寿命,促进示是蛋金扩饭孩防了工程塑料加工技术的发展。
理化性质
聚酰胺-6、聚酰胺洋命京探冷审歌-66和聚酰胺-610的链节结构分别为[NH(CH2)5CO]、[NH(CH2)6NHCO鲜祖原龙烧按销呼少反(CH2)4CO]和[NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO]。聚酰胺-6和聚酰胺-66主要用于纺制合成纤维,称为锦纶-6和锦纶-66。尼龙-610则是洋结因示断一种力学性能优良的集苗报美赶热塑性工程塑料。
聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基,用作塑料时称尼龙,用九赶云奏反穿作合成纤维时我们称为锦纶。
尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂,作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万。尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热,磨擦系数低,耐磨损,自润滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一般溶剂,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐候性好,染色性差。缺点是吸水性大,影响尺寸稳婷沙跑定性和电性能,纤维增强可降低树脂吸水率,使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。
尼龙中尼龙66的硬度、刚性最高,但韧性最连视千修孙预往差。各种尼龙按韧性大小排序为:PA66:299℃,在449~499℃时难属段销重会发生自燃。
尼龙的熔体流动性好,故制品壁厚可小照卫散氢南盟始升做呼侵到1mm。
PA具有末巴误与穿与示子良好的综合性能,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、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等,以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等很多新品种。 尼龙-6塑料制品可采用金属钠、氢氧化钠等为主催化剂,N-乙酰基己内酰胺为助催化剂,使δ-己内酰胺直接在模型中通过负离子开环聚合而制得,称为浇注尼龙。用这种方法便于制造大型塑料制件。
制备方法
聚酰胺可由二元胺和二元酸制取,也可以用ω-氨来自基酸或环内酰胺来合360百科成。根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原价盾属子数的不同,可制得多种不同的聚酰胺,目前聚酰胺品种多达几十种,其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的应用最广泛。
基本分类
尼龙中广玉速鱼亮烧防里顾化侵的主要品种是尼龙6和尼龙66,占绝对主导地位,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(面MC尼龙),反应注射成型(得车创门长衡十弱影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,作为各种结 构材料。
发展前景
尼龙发展的趋势
尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种,具有很强的生命力,主要在于它改性后实现高性能化,其次是汽车、电器、通讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈,相关士司实振升培含感节试产业的飞速发展,促进了苦议刚冷环工程塑料高性能化的进程,改性尼龙未来发展趋势如下。
①高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大,新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增晚北织志亲个服钱汉强PA将成为重要的品种,主要是连盾升用于汽车发动机部件,机子不理业皇短烧团械部件以及航空设备部件。
②尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流。尼龙合金雨再交念化是实现尼龙高性汽反能的重要途径,也是制造尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段。通过掺混其他高聚物,来改善胜妈晚细信范房良祖乐际尼龙的吸水性,提高制品的尺寸稳定性,以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从而,适用车种不同要求的用途。
③纳供生米尼龙的制造技术与体凯买强应用将得到迅速发展。纳米尼龙的优点在于其汽况怀检序款活绝系米观热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高,而制造成本与背通尼龙相当。因而,具有很大的竞争力。
④用于电子、电气吃话右告、电器的阻燃尼龙与日俱增,绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的重视。
⑤抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电子设备、矿山机械、纺织机械的首选材料。
⑥加工助剂的研究与应用,将推动改性尼均审年的套会沿根龙的功能化、高性能化的进程。
⑦综合技术的应用,产品的精细化是推动其产业发展的动力。
市打局该鲁场预测
为了增强PA同其它材料(包括工程塑料)的竞争力,扩大应用范围,提高市场占有份额,从提高制品性能、降低成本和有利于环境这三个方面改进产品晶级的性能,如Du Pont、DSM、Rhodia、东丽公司等树脂生产厂家都先后推出了快速成型品级,缩短了成型周期,降低了生产成本。采用茂金属聚烯烃如聚烯烃弹性体(POE)增韧改性比用弹性体改性更方便,可调范围更大。同时能生产阻燃(特别是无卤阻燃)PA品级的厂家增多,可供用户选择的产品也增多。另外,值得提及的是PA·纳米复合材料是前产量最大的工业化聚合物系纳米复合材料,纳米粒子填充量小,改性产品的密度几乎与基础晶级相同,其优越性是显而易见的。
工业家和咨询家普遍对PA工程塑料的未来市场持乐观态度,有的认为2000~2005年其用量将以年均7%的速度递增",也有报道预计2001-2006年间世界PA工程塑料市场的年均增长率为5%-6%"l。亚洲地区生产能力的占有份额将有所提高。PA工程塑料市场应用的热点和未来潜在市场为:
⑴汽车发动机吸气歧管汽车厂为降低生产成本,要求采用一体化部件,选用高性能材料和简化设计。制作PA吸气歧管可使制品轻量化,降低成本40%-50%,井有减振效果。目前欧洲汽车厂应用PA吸气歧管走在前列,预计美国和其它地区会很快跟上。
⑵耐热性(特别是焊接耐热性)晶级将在电器工业上应用十分活跃,无卤胆燃PA肘开发和应用将受到人们的更大关注。
⑶以PA6为中心的食品包装膜该产品应用前景看好,双向拉伸(BO)PA薄膜具有良好的抗穿刺性、对氧和二氧化碳的阻隔性及耐蒸煮性,用作共挤出多层膜的芯膜,可延长食品的保质期,需求量会稳步增长,并从最初开发、应用的日本扩大到其它国家和地区。
改性设计
由于尼龙具有很多的特性,因此,在汽车、电气设备、机械部构:、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。
随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快,对尼龙的需求将更高更大。特别是尼龙作为结构性材料,对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龙的固有缺点也是限制其应用的重要因素,特别是对于PA6、PA66两大品种来说,与PA46、PAl2等品种比具有很强的价格优势,虽某些性能不能满足相关行业发展的要求。因此,必须针对某一应用领域,通过改性,提高其某些性能,来扩大其应用领域。主要在以下几方面进行改性:
①改善尼龙的吸水性,提高制品的尺寸稳定性。
②提高尼龙的阻燃性,以适应电子、电气、通讯等行业的要求。
③提高尼龙的机械强度,以达到金属材料的强度,取代金属
④提高尼龙的抗低温性能,增强其对耐环境应变的能力。
⑤提高尼龙的耐磨性,以适应耐磨要求高的场合。
⑥提高尼龙的抗静电性,以适应矿山及其机械应用的要求。
⑦提高尼龙的耐热性,以适应如汽车发动机等耐高温条件的领域。
⑧降低尼龙的成本,提高产品竞争力。
总之,通过上述改进,实现尼龙复合材料的高性能化与功能化,进而促进相关行业产品向高性能、高质量方向发展。