聚酰胺纤维
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四、聚酰胺纤维应用领域
聚酰胺纤维集许多优点于一生,使得它用于日用、 化工、机械、电子等诸多行业。 建筑与民用:窗、门、窗帘导轨滑轮、 安全帽、绳索、服装等。 化工设备:耐腐蚀耐油管道、容器、 过滤器等。 机械设备:轴承、轴瓦、齿轮、泵叶 轮、螺栓、风扇叶片等。 电子设备:各种线圈骨架、机罩、集 成线路板等。
新型合成纤维 之 聚酰胺纤维(锦纶)
班级:高材131 姓名:梁小春 学号:20130401111002
目录
一、聚酰胺纤维简介 二、聚酰胺纤维原料及其加工技术 三、聚酰胺纤维结构与性质 四、聚酰胺纤维应用领域 五、聚酰胺纤维发展前景 六、参考文献
一、聚酰胺纤维简介
到目前为止,世界上所研究出的新型合成纤维主要有聚 乳酸纤维、PTT纤维、氨纶纤维、水溶性纤维、聚酰胺纤维、 聚酯纤维、聚丙烯氰纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维等。在我国, 主要以后四种为主,接下来我们就一起来了解下聚酰胺纤维。 1、定义 聚酰胺(俗称尼龙、锦纶)是指分子主链上含有酰胺基 团(-NHCO-)的高分子化合物。英文为polyamide,缩写为PA。 2、发展历程 聚酰胺的前30年是作为合成纤维材料,尼龙(Nylon) 的俗称就是来自与此。尼龙的最早发明商——美国杜邦公司 曾宣传:尼龙比蜘蛛丝还细、比钢铁还强。 1960年左右,聚酰胺开始被用做一种“工程塑料”。
3、性质(缺点)
(1)易吸水:吸水性大,饱和水可以达到3%以上.一 定的程度上影响尺寸稳定性和电性能,特别是薄壁件增 厚影响较大;吸水亦会大大降低塑料的机械强度。 (2)耐光性较差:在长期偏高温环境下会与空气中 的氧发生氧化作用,开始时颜色变褐,继面破碎开裂。 (3)注塑技术要求较严:制件后加工时设备精度要 求高。 (4)耐热性不高。
六、参考文献
【1】 金霖.国内外聚酰胺生产现状与发展趋 势[J].化工文摘,2002(9):28- 30. 【2】钱伯章.尼龙新产品的开发应用[期刊论 文].国外塑料, 2011,29(2) 【3】程如清 聚酰胺树脂的发展概述程如清 (大连工业大学学报 116034)
2、mp型聚酰胺的缩聚
是由二元胺和二元酸缩聚而得 -[HN(CH2)xNHCO(CH2)yCO]- 命名-尼龙x(y+2) m是二元胺中的碳原子数;p是二元酸中的碳原子数。这类聚 酰胺被称为“酰胺mp”:例如聚酰胺66(尼龙66)
3、p型聚酰胺的加工技术
原料: 己内酰胺 反应机理 (1)己内酰胺的引发和加成:当己内酰胺被水 解生成氨基己酸后,己内酰胺分子就逐个连接到氨 基己酸的链上,相对分子质量为8000~14000的齐 聚物。 (2)链的增长:主要是齐聚物之间的缩聚,也 伴随少量引发和加成反应。 (3)平衡阶段:此阶段同时进行链交换、缩聚 和水解等反应,使分子量重新分布,最后根据反应 条件(如温度、水分及分子量稳定剂的用量等)达到 一定的动态平衡,聚合物的平均分子量也达到一定 值。
百度文库
3、聚酰胺纤维分类
PA
脂肪族PA
芳香族PA
透明PA
p型聚酰胺
mp型聚酰胺
二、聚酰胺纤维原料及其加工技术
在我们日常生活中,最常见的是 p型聚酰胺纤维和mp型聚酰 胺纤维
1、 p型聚酰胺的聚合
是由-氨基酸缩聚或由内酰胺开环聚合而得 -[HN(CH2)xCO]命名-尼龙x P是氨基酸或内酰胺中碳原子的数量。这类聚酰胺被称为 “酰胺p”:例如聚酰胺6(尼龙6)
改性聚酰胺纤维的发展趋势如下:(1)高 强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大,新的 增强材料即晶须增强、碳纤维增强尼龙将成为 重要品种;(2)尼龙合金化将成为改性工程塑 料发展的主流;(3)纳米尼龙的制造技术与应 用将得到迅速发展;(4)用于电子、电器、电 气的阻燃尼龙与日俱增,环保型阻燃尼龙越来 越受到市场的重视;(5)防静电、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)综合技术的应用产品的 精细化是推动其产业发展的动力。
聚合工艺: 己内酰胺的聚合工艺也分间歇式和连续式 两种。 间歇聚合:一次投料、混合、聚合、排料、 水冷、经铸带、切粒、洗涤、干燥。 连续聚合:混合、熔融、过滤、单体贮罐、 聚合、排料、冷却、切粒、洗涤、干燥。
3、mp型聚酰胺的加工技术
原料: 己二酸和己二胺缩聚制得。 生产工艺: 通常采用熔融缩聚的方法,以尼龙66盐作为中间 体进行缩聚制取聚己二酰己二胺。 目前工业生产聚己酰己二胺有间歇缩聚和连续缩聚两 种方法。 间歇缩聚;聚酰胺66间歇缩聚包括溶解、调配、缩聚、 铸带、切粒等工序。
加工技术:
三、聚酰胺纤维结构与性质
1、结构 分子结构:含有酰胺基,在完全伸直的情况下为平面锯 齿形结构。 纤维分子量: 尼龙6:14000~20000 尼龙66:20000~30000
氢键:聚酰胺中的氢键结构对其聚集态结构和最 终的性能起到了决定性的作用。
2、性质(优点)
(1)力学性能:拉伸强度、刚性、抗冲击性、都较 好。但收到温度和吸水率的影响,温度和吸水率提高: 拉伸强度、硬度下降。PA具有很好的耐磨性,是一种 自润滑材料。 (2)电性能:PA的电绝缘性干燥的条件下良好。 但PA容易吸湿、导致绝缘性下降。 (3)热性能:PA的熔融温度比较高,但热变形温 度不高,一般<80oC。PA的导热率相对于金属来比较很 低。PA的线膨胀系数较大。 (4)耐化学药品性:PA具有良好的化学稳定性和 耐溶剂性;PA溶解于强极性或容易与酰胺基团形成氢 键的溶剂或溶液。
优点: 强韧 质硬 耐磨 自润 耐腐蚀 耐油
应 用 领 域
尼龙6
尼龙66
五、聚酰胺纤维发展前景
聚酰胺纤维是化纤生产中第三大产量的产品。 1999年我国聚酰胺纤维总产量为31.92万吨,生产设备 能力为45万吨,而消费量为43万吨。我国聚酰胺纤维生 产的年增长率为10%,而进口的年增长率为37.4%, 表明其需求的前景良好。 但其原料工业生产技术到目前还没有重大突破,其成 本和价格一直居高不下,使得聚酰胺切片的成本大大高 于聚酯切片,严重制约聚酰胺纤维的竞争力,其市场增 长缓慢,但由于作为工程塑料等非纤用途的拓展,使得 聚酰胺工业仍然充满活力和生机,呈现蓬勃发展的前景, 主要在于它改性后实现高性能化,其次就是汽车、电器、 通讯、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈, 相关产业的飞速发展,促进了工程塑料高性能化的进程。