聚酰胺

根据缩聚反应的基本规律，必须考虑： 原料单体分子官能团的摩尔比 缩聚反应可逆平衡的特性 分子量的控制和封闭不稳定端基
6
2.聚酰胺的合成

尼龙1010盐缩聚流程
50kPa，180℃ ，尼龙-1010盐熔化 220℃ ，120kPa左右维持1h 240℃常压放空，整个反应需5~6h
200~220℃
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.聚酰胺的改性
4.6 PA纳米复合材料 纳米复合材料(NC)是指分散相尺度至少有一相的一 维达到纳米级(1～100nm)的复合材料，它适用于以陶 瓷、金属和高分子材料为基体的复合材料。由于纳米 分散相大的比表面积和强的界面相互作用，NC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，成为新一代复合材料。 到目前为止，聚合物基纳米复合材料研究最多的是 聚酰胺/蒙脱土纳米复合材料。
4.聚酰胺的改性
4.1 纤维增强改性
尼龙家族中，PA6、PA66用量最大，其它产品(如PA11、PA12、 PA46等)因其特点突出而用于一些特殊场合，改性品种较少， PA1010通过增强或合金化提高其强度等性能，但用量较少。故重 点是PA6和PA66的改性。 常用的PA增强改性纤维有GF、CF、石墨纤维、芳纶纤维等。目 前所用的主要是GF。 玻纤增强PA的生产工艺有两种： ⑴短纤法 即玻璃短纤维与PA经混合后挤出造粒； ⑵长纤法 玻纤与PA从不同位臵进入双螺杆挤出机，将PA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。
4.聚酰胺的改性
4.7 共混改性 高分子合金也称共混物，是指由两种或两种以上的高 分子材料经混炼制造的高分子共混体。 该体系大致分为两大类： ⑴含结晶相及无定形相的所有结晶性高分子； ⑵由异种高分子形成多组分、多相结构的聚合物合金 工程塑料合金的制备和生产是一项复杂过程和系统工 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。
4.聚酰胺的改性
4.2 填充改性 在PA中填充无机矿物是常用的简便有效方法。 常用的填充剂有碳酸钙(CaCO3；分轻质和重质)、滑石 粉(3MgO〃4SiO2〃H2O)、高岭土(Al2O3〃SiO2〃nH2O)、 硅灰石 (CaSiO3) 、云母 (SiO2) 、粉煤灰、稀土矿物等。 填充量为10~30wt%，也可高达40~60wt%。 增强效果主要依赖于填充剂和基体之间的界面结合作 用大小。为达到增强改性效果，对填充剂都要进行表面 改性，常采用偶联剂，如钛酸钾、硅烷、铝钛酸酯等。
11
3.聚酰胺的性能合成及应用
应 用
目前工业上产量最大的工程塑料；
机械、化学及电气零件：轴承、齿轮、密封圈、涡轮等 PA粉末喷涂于各种零件表面，提高磨擦性能； 汽车工业、机械工业、电子电气、包装业、体育器材等 行业越来越广泛地使用PA塑料。
12
3.聚酰胺的性能合成及应用
13
4.聚酰胺的改性
对聚酰胺进行改性旨在克服其性能不足，扩大应用领 域 改性：在聚合物中加入某种材料使其具有某种性能。尼龙树脂
7
3.聚酰胺的性能合成及应用
结构
极性酰胺基及氢键 易产生结晶化 亚甲基-CH2-的存在 分子链比较柔顺
具有较高的 力学性能 和高的熔点
亲水性强， 尺寸稳定性差
具有较高的 韧性
8
3.聚酰胺的性能合成及应用
性 能
聚酰胺的熔点 随聚酰胺中单体链节的增大，即二元酸、二元胺 和氨基酸中-CH2-量的增加，熔点下降 各种聚酰胺的熔点是锯齿状下降
4.聚酰胺的改性
4.4 增韧改性 在尼龙中加入5-25wt%的橡胶弹性体或热塑性弹性体， 可使尼龙的冲击强度大幅度提高。 常用的橡胶弹性体有：乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、丁 腈橡胶和丁苯橡胶等；常用的热塑性弹性体有： SBS(苯 乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SEBS(苯乙烯-乙烯氢化丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、EVA(乙烯/醋酸乙烯酯 共聚物)、EAA(乙烯丙烯酸共聚物)。
4.聚酰胺的改性
4.3 阻燃改性
阻燃改性实质上是一种填充改性。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、机械仪表、家用电 器、办公室和通讯设备等领域对PA阻燃的要求越来越高。为安全 计，必须对尼龙进行阻燃改性，同时阻燃改性也是尼龙改性的重 要方法之一。 尼龙阻燃改性常用的阻燃剂有溴系(如十溴联苯醚)；磷系阻燃 剂(如红磷)；氮系阻燃剂(如三聚氰胺、氰脲酸盐)；协效剂(如 Sb2O3、硼酸锌等)。 用无毒、低发烟量、高耐热、对PA力学性能影响相对小的无卤 阻燃剂是发展方向，逐步淘汰含卤素阻燃剂，特别是溴代二苯醚 类阻燃剂。 阻燃剂属低分子化合物，与尼龙大分子相容性差，所以阻燃剂 的加入对尼龙的物理性能产生影响，流动性↗，冲击强度和弯曲 强度等↘。
龙9T和MXD-6等。
聚酰胺一般可由氨基酸缩聚，内酰胺开环聚合或者由相
应的二元酸与二元胺缩聚而成，属逐步聚合反应。
3
1.概述 分类
脂肪族聚酰胺 半芳香族聚酰胺 聚酰胺 全芳香族聚酰胺 含杂环芳香族聚酰胺
脂环族聚酰胺
4
2.聚酰胺的合成

尼龙-1010的合成原理
尼龙-1010合成过程示意图
5
2.聚酰胺的合成
9
3.聚酰胺的性能合成及应用
聚酰胺的吸水性
随着酰胺基的密度降低，即比值次甲基数/酰胺基数升 高，吸水率变小，尺寸的稳定性也相应地提高。
10
3.聚酰胺的性能合成及应用
物理性能 白色至淡黄色颗粒，制品坚硬，表面有光泽，有自熄性 优良的力学性能（拉伸强度、压缩强度、冲击强度等） 但力学性能会受温度和湿度的影响 热性能 热变形温度低，连续使用温度在80-120 ℃ 具有良好的化学稳定性 一般不溶于普通溶剂，但室温能溶解于强极性溶剂（酚类、硫 酸、甲酸等） 电性能 低温和干燥条件下具有良好的电绝缘性，但在潮湿条件下会显 著降低
的改性主要包括两方面，即物理改性和化学改性。
化学改性： 在聚合过程中加入第二、三单体，通过共聚、接
枝、交联等化学方法改善基础树脂的性能；
物理改性：在基础树脂中添加一些改性剂(如填充剂、阻燃剂
、增强纤维等)与之共混，以提高和改进综合性能。
就聚酰胺改性作用的不同，可分为增强、增韧、阻燃 、填充和合金化等方法 。
聚
酰
胺
李蕙兰
1
1.概述 2.聚酰胺的合成
3.聚酰胺的结构，性能及应用 4.聚酰胺的改性
2
1.概述
大分子主链中含有许多重复的酰胺基团( )的一大
类聚合物，统称为聚酰胺，(简称PA)，在工业或日常生活 中常称为尼龙。聚酰胺的品种很多,主要有PA6、PA66、 PA11、PA12、PA610、PA612、PA1010、PA46、尼龙6T、尼
4.聚酰胺的改性
4.5 分子复合
分子复合，即分子复合材料，是以刚性链高分子或微纤做增强 剂，以分子水平分散到柔顺性高聚物基体中。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增强纤维，比表面积显 著↗，使得两者之间的相互作用大大↗，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，主要有以下优 点：⑴增强剂与树脂基是分子水平的复合；⑵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；⑶能适应多种成型加 工方法。 所用刚性链高分子有对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）、聚甲亚胺 （PAM）、聚酰亚胺（PI）、聚二氨基苯甲酰苯胺/萘二甲酸（ DBNA）等。