半芳香族聚酰胺的发展与应用
聚酰胺的合成方法和应用及其进展)
如尼龙6和尼龙66的共聚尼龙称为6/66；若主要 成分为尼龙66，则称为66/6。
(1) 汽车工业
汽车工业是聚酰胺工程塑料最大的消费市场。PA具 有较好的机械性能和耐热稳定性，是制造强度高、耐热 性好零件的理想材料。
PA具有较好的耐热性，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 和润滑油；耐化学药品腐蚀，不受汽车冷却液、蓄电池 液等的腐蚀；具有高强度，是汽车发动机、传动部件及 受力结构部件的理想材料。
⑷ 办公和家用电器
⑸ 包装工业
包装工业(保鲜、贮存)使用PA是近年开发的一个热 门领域。消费品市场中需求最大的是PA6薄膜。
⑹ 交通运输
尼龙螺丝 拉链
尼龙软管 尼龙手套
尼龙梳子 尼龙布
• 我国聚酰胺工程塑料的主要消费市场是汽车工业、电子 电器、机械部件、交通器材、纺织和包装领域，其中汽车 工业是最大消费领域。随着汽车小型化、电子电气设备高 性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求急剧 上升。但目前国内的生产企业数量少，规模较小，生产能 力有限，产能供不应求。最致命的是生产技术薄弱，大多 依靠从国外成套引进聚合设备和专利技术，发展受限。因 此，亟待国内的生产企业及科研院所提高聚酰胺产品的自 主研发能力，加大技术投入，奋起直追，以满足国内快速 增长的市场需求。
• 汽车及电子电器行业的快速发展不仅对聚酰胺的需求 量有要求，对各方面的性能也提出了更高的标准，然 而尼龙的固有缺点限制了其应用领域。因此，需要采 取适当的手段进行改性来提高某些性能，以满足相关 行业发展的要求。目前的改性方法主要有增强、增韧、 阻燃、导热、耐磨及合金化等，还需要进一步研究更 实用、经济、有效的改性手段来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。
聚酰胺简介
PA11 为热塑性塑料，可用注塑、挤出、吹塑、旋转及涂敷等发法加工。 (1)加工特性 ①PA11 加工前需要干燥处理，将含水量降到 0.1%以下。干燥条件为:温度 80～100℃，时间 3～5h， 料层厚度 20mm 以下。 ②PA11 熔体接近牛顿流体，即随剪切速率增大，熔体粘度下降。但不同牌号的 PA11 下降幅度不同， 高分子量 PA11 下降明显，而低分子量 PA11 下降缓慢。 ③PA11 在高温有氧、氮存在下易发生氧化降解，因此加工温度不能太高，一般不易超过 290～300℃， 并避免在高温下停留时间过长。 ④PA11 的回收料加入量不应大于 20%。 (2)加工方法
78
①注塑
料筒温度和喷嘴温度
料筒温度/℃ 后中
低分子 PA11 中分子 PA11
200 215 210 225
高分子 PA11 增塑 PA11
230 250 210 220
模具温度
30%GFPA11 PA11
30～40℃
240 260
注塑压力
GFPA11 PA11 GFPA11
90～100℃ 40～70MPa 70～100MPa
PA 在加工中易产生内应力，应进行退火处理;具体条件为缓慢升温到 160～190℃，停留 15min 后，缓 慢冷却即可。
2、加工方法
PA 可用注塑、挤出及吹塑等方法成型。 (1)注塑 PA 的粘度低、易流动，应用自锁喷嘴，模具要考虑排气。 具体的注塑工艺条件为:料筒温度 160～280℃，喷嘴温度 180～260℃，模具温度 40～60℃，注塑压力 70～130MPa。 (2)挤出 选用排气式挤出机，L/D18～22/1，压缩比 3.2～4.1。 挤出的工艺条件为:料筒温度 200～280℃，机头温度 210～250℃，口模温度 200～210℃，挤出压力 3.5MPa，螺杆转速 60r/min。
生物基聚酰胺的制备与应用研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2023， 40（6）： 58DOI：10.19825/j.issn.1002-1396.2023.06.12聚酰胺（PA）是分子主链上含有重复酰胺基团的热塑性树脂总称，主要包括脂肪族PA、脂肪-芳香族PA和芳香族PA。
其中，脂肪族PA品种多、产量大，是世界上第一种合成纤维，广泛应用于电子电器、汽车、运动器械、医药等领域［1-3］。
生物基PA理论上可以100%替代石油基同类产品，开发生物基PA可减少对石油资源的依赖，具有低碳、环保、可持续发展的优势。
目前，生物基PA主要包括PA 11，PA 10，PA 1010，PA 610，PA 1012，PA 410，PA 1012，PA 46，PA 56等产品［4］。
市场中的PA消费仍以PA 6和PA 66为主，已经商品化的生物基PA由于生产企业数量少等原因，市场占比较低，产量不足PA总产量的1%。
未来随着石油资源的进一步萎缩，生物基PA具有非常光明的前景，本文对生物基PA的单体合成及应用进展进行了综述。
1 生物基PA种类部分已商品化的生物基PA见表1。
生物基PA 制备的关键难点是通过生物质原料制备PA的单体，根据生物质的来源不同，生物基PA的单体制备路线主要分为油脂路线和多糖路线［5］。
2 油脂路线油脂路线通常采用蓖麻油、油酸、亚油酸等可再生的天然油脂，使用最多的是蓖麻油，其主要成分为蓖麻油酸。
天然油脂经过一系列化学或生物变化得到制备PA的单体，主要包括ω-十一氨基生物基聚酰胺的制备与应用研究进展许 凯，李振虎，李 超，潘 蓉，杨 璐，琚裕波（华阳集团产业技术研究总院新材料分院，山西 太原 030027）摘要：综述了生物基聚酰胺的合成单体及聚酰胺的制备研究进展。
根据生物质的来源不同，生物基聚酰胺的合成单体的制备路线主要分为油脂路线和多糖路线。
其中，油脂路线使用最多的是蓖麻油，多糖路线以葡萄糖为主。
PA6尼龙基础知识
尼龙家族的塑料，种类繁多，PA按主链组成分为脂肪族PA、芳香族PA、半芳香族PA、脂环族PA、含杂环的PA等；而最为常见的脂肪族PA，按照单体类型不同，脂肪族聚酰胺又分为p型和mp型，常见的p型如：PA6，常见的mp型如PA66.什么是聚酰胺：世界上第一种完全人造的纤维图1聚酰胺，又称尼龙(Nylon),是一种人造多聚物、纤维、塑料，发明于1935年，发明者为美国威尔明顿杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯，最早的尼龙制品是尼龙制的牙刷的刷子,今天，尼龙纤维是多种人造纤维的原材料，硬的尼龙被用在建筑业中。
图2PA按主链组成分为脂肪族PA、芳香族PA、半芳香族PA、脂环族PA、含杂环的PA等（一）脂肪族聚酰胺分子链由亚甲基与酰胺组成。
按照单体类型不同，脂肪族聚酰胺又分为p型和mp型。
图3P型：尼龙3，4，6，7，8，9，11，12等mp型: 尼龙66、69、610、1010、1212等图4阅读原文链接：尼龙PA6与PA66的区别力学性能典型的强而韧聚合物，综合力性能优于一般的通用塑料。
测试环境和条件（温湿度，加载速率）对力学性能影响大（水分有增塑作用）。
具有良好的耐磨耗性，是优良的耐磨材料之一。
结晶度愈高，材料硬度愈大，耐磨性愈好。
图5图6图7热性能PA是半结晶聚合物，结晶度一般小于聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等高结晶度聚合度。
具有良好的柔性，玻璃化温度在室温左右，氢键的形成，使其熔融温度一般高于聚烯烃，有明显的熔点。
图8电性能极性的酰胺基团，影响其电绝缘性。
室温干燥的条件下，电绝缘性较好，潮湿的时候，电绝缘性减小。
同时，温度升高，也会使电绝缘性降低光学性能大多数结晶脂肪族PA超过2.5mm厚几乎不透明，低于0.5mm时为半透明。
加入的添加剂（如炭黑等）作为成核剂，增加PA的结晶度、球晶数量，从而降低光透射，在球晶边界的光散射是光透射减少和不透的原因。
随着PA中酰胺基浓度减少，PA的透明区增加。
耐化学性能具有良好的化学稳定性，由于其高的内聚能和结晶性，使其不溶于普通溶剂（醇、酯、酮类），耐许多化学药品，不受弱酸碱、油脂及清洁剂等影响。
尼龙（聚酰胺）家族的分类制备以及应用介绍大全
尼龙（聚酰胺）家族的分类制备以及应⽤介绍⼤全尼龙（聚酰胺）家族的分类制备以及应⽤介绍⼤全导读：尼龙家族的塑料，种类繁多，PA按主链组成分为脂肪族PA、芳⾹族PA、半芳⾹族PA、脂环族PA、含杂环的PA等；⽽最为常见的脂肪族PA，按照单体类型不同，脂肪族聚酰胺⼜分为p型和mp型，常见的p型如：PA6，常见的mp型如PA66.什么是聚酰胺：世界上第⼀种完全⼈造的纤维聚酰胺，⼜称尼龙(Nylon),是⼀种⼈造多聚物、纤维、塑料，发明于1935年，发明者为美国威尔明顿杜邦公司的华莱⼠·卡罗瑟斯，最早的尼龙制品是尼龙制的⽛刷的刷⼦,今天，尼龙纤维是多种⼈造纤维的原材料，硬的尼龙被⽤在建筑业中。
PA按主链组成分为脂肪族PA、芳⾹族PA、半芳⾹族PA、脂环族PA、含杂环的PA等（⼀）脂肪族聚酰胺分⼦链由亚甲基与酰胺组成。
按照单体类型不同，脂肪族聚酰胺⼜分为p型和mp型。
P型：尼龙3，4，6，7，8，9，11，12等mp型: 尼龙66、69、610、1010、1212等阅读原⽂链接：尼龙PA6与PA66的区别⼒学性能典型的强⽽韧聚合物，综合⼒性能优于⼀般的通⽤塑料。
测试环境和条件（温湿度，加载速率）对⼒学性能影响⼤（⽔分有增塑作⽤）。
具有良好的耐磨耗性，是优良的耐磨材料之⼀。
结晶度愈⾼，材料硬度愈⼤，耐磨性愈好。
热性能PA是半结晶聚合物，结晶度⼀般⼩于聚⼄烯、聚丙烯、聚四氟⼄烯等⾼结晶度聚合度。
具有良好的柔性，玻璃化温度在室温左右，氢键的形成，使其熔融温度⼀般⾼于聚烯烃，有明显的熔点。
电性能极性的酰胺基团，影响其电绝缘性。
室温⼲燥的条件下，电绝缘性较好，潮湿的时候，电绝缘性减⼩。
同时，温度升⾼，也会使电绝缘性降低光学性能⼤多数结晶脂肪族PA超过2.5mm厚⼏乎不透明，低于0.5mm时为半透明。
加⼊的添加剂（如炭⿊等）作为成核剂，增加PA的结晶度、球晶数量，从⽽降低光透射，在球晶边界的光散射是光透射减少和不透的原因。
半芳香族聚酰胺定义
半芳香族聚酰胺定义半芳香族聚酰胺是一类具有特殊结构的高分子材料，它在工业界被广泛应用于各种领域。
半芳香族聚酰胺的结构独特，具有高强度、耐热性好、化学稳定性高等特点，使其成为一种理想的工程塑料。
半芳香族聚酰胺的主要结构单位是苯环和咪唑环的交替重复，形成一个具有高度结晶度的聚合物链。
这种特殊的结构赋予了半芳香族聚酰胺优异的物理性能。
首先，其强度高于常见的聚合物材料，具有较高的抗拉强度和模量，能够承受较大的力学应力。
其次，半芳香族聚酰胺具有良好的耐热性，能够在高温环境下保持较好的性能和稳定性。
此外，半芳香族聚酰胺还具有优异的化学稳定性，能够抵抗酸碱等化学物质的侵蚀，从而在恶劣的工作环境下保持材料的完整性。
半芳香族聚酰胺在工业中有着广泛的应用。
在电子电气领域，它常用于制造电路板、绝缘子和导热材料等。
由于半芳香族聚酰胺的优异性能，它能够有效地保护电子元件的安全运行，并且具有良好的导热性，可以优化电子设备的散热性能。
在汽车制造领域，半芳香族聚酰胺可以用于制造各种汽车零部件，如发动机零件、油封和导航系统等。
其高强度和耐热性能使得汽车能够在恶劣的道路环境下保持稳定的工作状态，提高乘车安全性。
此外，半芳香族聚酰胺还广泛应用于医疗器械、航空航天和建筑行业等领域。
在实际应用中，我们应该注意半芳香族聚酰胺的加工和使用技巧。
首先，半芳香族聚酰胺具有较高的熔点，加工温度应适当控制，避免材料熔化或变质。
其次，在使用过程中应注意避免与强酸、强碱等具有腐蚀性的物质接触，以免影响材料性能。
另外，半芳香族聚酰胺作为一种高性能材料，其价格相对较高，应合理选择使用场景，以防造成资源浪费。
总之，半芳香族聚酰胺作为一种独特的高分子材料，具有优异的物理性能和化学稳定性，在诸多领域具有广泛的应用前景。
我们应当充分利用其优点，将其广泛应用于工业生产中，推动相关行业的发展。
同时，在使用过程中要正确掌握其加工和使用技巧，以保证材料的性能发挥到最大程度，提高生产效率和质量。
芳香族聚酰胺纤维的性能与应用
着采用芳砜纶 纤维 制品的防火 性能不会 因穿着或洗涤 而丧
其主链结构上 的大分子通 常呈高度 的规则性排列 ，在其 刚
性 的 直 线 型 分 子 链 中 ， 由 于 存 在 着 较 强 的 共 价 键 和 较 弱 的 共 轭 键 ， 而 且 在 酰 胺 基 中 氧 原 子 和 氮 原 子 会 产 生 共 轭
材料 。 芳纶 １ １ 为耐高 温纤 维 ，其产 品主要 用于 航空 飞行 ３ ３ 服 ．宇宙航行服 、原子 能工业 的防护 服 以及绝缘 服 、消 防 服等 。另外 ，它也 用于 制作 防火 帘、防燃手套 、高温下化
温度 ， ℃
嬖 ‘ 。
簪
篆一 。
剖 骥 ２ 。
工过 滤布和气体 滤袋 、高温 运输带 、机 电高温绝 缘材料 以 及 民航飞 机 中的 装饰 织物 等 。此 外 ，还 可 以用作 室 内织
参考 文献：
［］李金 宝， １ 张美云， 吴养育， 间位与对 位 芳纶纤 维造 纸性 等．
能 比较 ［ ． 和 造 纸 ，０ ５５：６７ ． Ｊ纸 ］ ２ ０ （） —９ ７
三 种 纤 维 的燃 烧 现 象见 表２，极 限 氧 指 数 如 图４ 示 。 所
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报 ．０ ５１： ８２ ． ２ ０ （）１ ．３
［】 ５ 任加 荣， 锦， 慌． 纶纤 维热处 理 力学性 能分析 王 俞镇 芳砜
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［］张丽， ６ 李亚滨 ， 刘建 中． 芳砜纶 纤维耐 热性 能的研究 ［］ Ｊ． 天 津工业 大学学报 ．０ ６ ５６：７１ ． ２ ０ ， （）１．９ ２
芳香族聚酰胺纤维的性能与应用
芳香族聚酰胺纤维的性能与应用作者：季萍孙俊河何琴等来源：《中国纤检》2010年第23期摘要：芳香族聚酰胺纤维是一种高技术含量和高附加值的特种高性能纤维，这类纤维品种很多，结构和性能差异较大。
本文研究了芳纶1414(Kevlarl29)、芳纶1313(Nomex)和芳砜纶三种典型的芳香族聚酰胺纤维的性能和应用。
主要测试比较了三种纤维的强伸性、耐热性和阻燃性。
研究结果表明，强伸性：芳纶1414>芳纶1313>芳砜纶；耐热性：芳砜纶>芳纶1313>芳纶1414；阻燃性：芳砜纶>芳纶1313>芳纶1414。
因此，芳纶1414作为轮胎帘子线和防弹等高强度材料，而芳纶1313和芳砜纶作为耐高温和阻燃材料。
关键词：芳纶1414纤维；芳纶1313纤维；芳砜纶；性能；应用芳香族聚酰胺纤维是一种高技术含量、高附加值的特种纤维，通常具有十分优异的力学性能、稳定的化学性能和理想的机械性能。
芳香族聚酰胺纤维种类很多，其结构性能差异也很大。
按结构可分为间位芳酰胺纤维和对位芳酰胺纤维，其中聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和聚间苯二甲酰间苯二胺纤维是最具代表性的高性能纤维，按性能可分为耐热型和高强高模型。
为了掌握常用芳香族聚酰胺纤维的主要性能，本文主要测试比较了芳纶1414、芳纶1313和芳砜纶三种芳香族聚酰胺纤维的主要性能，包括强伸性、耐热性和阻燃性，为合理使用这三种芳香族聚酰胺纤维提供依据。
1试验1.1试验材料试样材料规格见表1。
1.2性能测试1.2.1强伸性用XD－1型振动细度仪测试纤维细度，XQ－1型强伸度仪和Hounsfield H10ks电子万能试验机分别测试芳砜纶和芳纶1414、芳纶1313断裂强力和断裂伸长，从而计算出断裂强度和断裂伸长率。
测得50组数据，得出平均值。
1.2.2耐热性将试样放置于高温烘箱内，在200℃、230℃和250℃分别处理200h后，测试其断裂强度。
1.2.3阻燃性将试样在室温条件下，进行燃烧试验，观察燃烧现象并记录。
耐高温尼龙PPA抗黄变增白的研究
２．２．４钛白粉含量对ＰＰＡ黄色指数的影响
图２．６钛白粉含量对ＰＰＡ试样黄色指数的影响 图２－６是ＰＰＡ混合物黄色指数随钛白粉Ｒ１０４含量的变化曲线。从图中可以发现：ＰＰＡ混合物的 黄色指数并不会随着钛白粉Ｒ１０４含量的增加而一直下降而是先降低后增加的。这说明黄色指数后来 的增加主要是由钛白粉先天晶体缺陷及其表面有机处理剂分解引起的。同时，这也间接说明了ＰＰＡ 试样蓝光白度的降低以及黄色指数的增加受钛白粉性能影响较大。所以，必须通过其他方式来降低 ＰＰＡ的黄色指数。 ２．３群青及荧光增白剂对ＰＰＡ试样外观的影响 按照色光加色法原理，黄色、蓝色色光按照等比例混合结果为白光，在塑料加工过程中添加群 青具有遮黄的作用。本实验制备了钛白粉含量分别为４％、８％、１４％的含群青０．０５‰的色母料。
臃’封墨争餮参嚣；聋莹
图１不同聚酰胺结构、性能的比较
聚酰胺的分子链在引入芳环后，熔点和力学性能都有大幅度的提升。原因是聚酰胺分子链中加 入芳环后减少了可旋转的单键，增加了键能，分子链的刚性随之增加，刚性大增的分子链之间形成 了氢键，所以整个分子链的活动能力下降。分子链的热运动能力下降，聚酰胺的耐热性能就会提高。
图２．３不同钛白粉对ＰＰＡ试样蓝光白度的影响 ２．２．２钛白粉含量对ＰＰＡ蓝光白度的影响
图２．４钛白粉含量对ＰＰＡ试样蓝光白度的影响 图２－４是添加不同含量钛白粉Ｒ１０４配合抗氧剂Ｈ３３７３的ＰＰＡ试样老化前后蓝光白度（Ｒ４５７）的 对比。从图中可以发现，随着钛白粉含量的增加，混合物蓝光自度快速升高，当钛白粉含量增加到
胺。图１是三类聚酰胺结构、性能的对比：
ＰＰ手Ａ 金鬻蹬嚏强橐鬣
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ＰＡＥ汀 毂分；｝蟹蔽辩酝
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PA66 46 6T 9T 10T的性能及应用
PA66／46/６T／9Ｔ/10Ｔ旳性能及应用电子、电气等设备旳小型化、高性能化对材料旳规定越来越高。
特别是表面贴装技术(SM Ｔ)旳浮现和发展,增进了电子元件小型化、密集化并减少了成本。
但采用SMＴ技术对材料旳耐回流焊性和尺寸稳定性提出了更高旳规定,如承受短期约260℃旳回流焊旳峰值温度。
汽车旳轻量化、高性能化增进和深化了金属部件旳塑料化，也同步对塑料提出了更高旳规定，如发动机周边部件旳耐热、耐久性等。
PＡ６、PA６6等通用工程塑料，性能优秀,价格适中,用途广泛，在工程塑料中占有重要旳地位，但也存在局限性,如容易吸湿、耐高温性能有待提高等。
为进一步提高耐热性，满足汽车、电子电气等行业越来越高旳规定，耐高温PA应运而生,与ＰA66相比，它是一类熔点和使用温度更高旳均聚或共聚树脂及其增强改性材料。
常见旳耐高温PA重要有PA46、PＡ６Ｔ、PA9T、PＡ10T、聚对苯二甲酰对苯二胺（PPＴA)等，其中,PA6T、PA９T、ＰA１0T等半芳香族聚酰胺因其耐热高、力学性能优秀、不易吸湿、加工灵活以便等特点,在电子、电气+汽车等领域具有广阔旳应用前景,成为争相研究旳热点。
１耐高温聚酰胺旳构造与性能聚合物旳耐热性与其熔点(Tm）、玻璃化温度(Tg）密切有关。
表1列出了ＰA６６及重要耐高温PA旳化学构造、熔点及玻璃化温度。
1．1耐热性耐高温ＰA旳重要特点之一就是熔点比通用PA如PA66高,但熔点太高,难以加工，因此一般多在32０℃如下。
PA４６玻璃化转变温度低，模量开始下降旳温度低，但由于其结晶度高，因此在高温下物性下降小。
PＡ6T、PＡ9T、PＡ10T等半芳香族聚酰胺，玻璃化温度高，模量减少起始温度高。
PＰTA玻璃化温度太高，难以用通用塑料加工措施加工。
1．2加工性注射成型规定材料具有较高旳流动性及较宽旳加工窗口。
一般状况下，PA旳熔融成型加工温度在32０℃左右,分解温度在3５0℃附近。
PA6T均聚物熔点在37０℃左右,熔融温度超过了分解温度,难以加工成型，因此需要改性，使成型温度降到320℃如下。
PARA IXEF 聚芳香酰胺介绍
半芳香聚酰胺
Ixef® PARA
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具有美观效果的聚酰胺将高强度和刚度与超光滑的表面相结合，非常适合需要上漆、金属镀膜或自然反射的表面。
Amodel® PPA
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高温聚酰胺，可在主要考虑耐热性、耐湿性及耐化学性的应用中代替金属。结构牌号可为较大、较厚的部件提供更高的接合线强度。
外壳和 电池盖
底盘和框架
加工温度
料筒温度
进料段
250 - 280°C
压缩段
250 - 280°C
计量区或均质化区
250 - 280°C
喷嘴
260 - 290°C
热流道（使用时）
250 - 260°C
熔体温度（用对空射出的原料来测量）
标准牌号（例如：Ixef 1022、2030）
280°C
耐冲击改性（如：Ixef 1622）和阻燃牌号（如：Ixef 1521、1524）
汽车
汽车
燃油和柴油 医疗卫生保健 LED 移动电子产品 管道装置 SMT 加工 耐磨损性
引擎罩下部件 美观的结构件
Amodel® 高性能聚对苯二酰胺（PPA）
Amodel® PPA ✓
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高的强度和刚度、热变形温度达 310 ℃、连续使用温度从 120℃ - 185 ℃、低吸水率、优异的尺寸稳定性、耐生物燃料、道路防 冰冻盐和汽车工作液。 Ixef® 聚芳香酰胺（PARA）
模具温度: 必须处在 120℃ 至 140 ℃ 时才能达到最大结晶度，这一点至关重要。这样可以确保：
良好的尺寸稳定性 ,完整的机械特性 ,低吸水性
应用集锦
自行车刹车器 剃须刀 制动系统部件 车门后视镜支架 医疗器械
聚酰胺的合成方法和应用及其进展
尼龙螺丝
拉链
尼龙软管
尼龙手套
尼龙梳子
尼龙布
•
我国聚酰胺工程塑料的主要消费市场是汽车工业、电子
电器、机械部件、交通器材、纺织和包装领域，其中汽车
工业是最大消费领域。随着汽车小型化、电子电气设备高 性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求急剧 上升。但目前国内的生产企业数量少，规模较小，生产能 力有限，产能供不应求。最致命的是生产技术薄弱，大多
尼龙的化学结构通式基本有两种： ⑴由ω-氨基酸自缩聚或它的内酰胺开环聚合制得：
NH ( CH2 )n-1 C O p
⑵由二元酸和二元胺缩聚制得：
NH ( CH2 )m NH C O ( CH2 )n C O p
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 龙的共聚物。
尼龙首先是作为最重要的合成纤维原料而后发展 为工程塑料。
PA具有良好的综合性能，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。 根据主链结构可分为脂肪族聚酰胺、半芳香族聚 酰胺、全芳香族聚酰胺、含杂环芳香族聚酰胺、脂 环族聚酰胺。
⑶ 用重复的二胺或二酸的简称表示
如间苯二甲胺 (Metaxylylene diamine) 简称为 MXDA，间苯二甲胺与己二酸合成的聚合物称为尼 龙MXD6；对苯二甲酸英文名为Terephthalic Acid， 己二胺和对苯二甲酸合成的聚合物称为6T，壬二胺 和对苯二甲酸合成的聚合物称为9T。
⑵ 电子电气工业 电子电气行业是PA的消费第二领域，是应用开发 较早的领域。 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、转动 轮、小型变压器等部件；移动电话外壳、电器电源装 置的高低压开关、继电器外壳等。
聚酰胺
用途
多用于作 衣料和轮 胎帘子线
（二）聚酰胺的单体
聚酰胺俗称尼龙。系分子主链的重复结构 单元中，含有酰胺基(-CONH-)的一类热塑性 树脂，其单体是己内酰胺（一种环状化合物）
聚酰胺的单体合成与成品
（三）聚酰胺的结构 聚酰胺的分子由许多重复结构单元通过酰 胺键联结起来的线性大分子，在晶体中呈 完全伸展的平面锯齿形结构。 通常纺织纤维用的聚己内酰胺分子量为 14000 ~20000左右。PA-66分子量为 20000~30000。 PA-66的多分散指数为1.85，PA-6为2。
（1)二元酸和二元胺缩聚：如用己二酸与己二胺在乙醇中， 以等摩尔比先制成66盐，在280℃和加压条件下缩聚即得 PA66；用己二胺与癸二酸中和成盐，在加压下间歇或连续 缩聚可得PA610；用己二胺与十二碳二酸可制得PA612。同 样的方法可以制得PA46，PA1010等。
(2)由苯酚或环己烷开环聚合可制得聚酰胺6、聚酰胺12 等。 (3)用w氨基十一碳酸缩聚可得到PA11。而w氨基十一碳 酸可将十一碳烯酸与溴化氢加成再与氨作用制得。
聚酰胺-1010 聚酰胺-610 聚酰胺-6
种类
聚酰胺-12 聚酰胺-66
产量最大
聚酰胺-11
● 聚酰胺的结构、性质和用途大体介绍
单体
Байду номын сангаас结构
聚酰胺的 单体是己 内酰胺（ 一种环状 化合物） 酰胺基的 存在，大 分子形成 氢键，使 分子间作 用力增大
性能
具有耐磨性好、耐 疲劳强度和断裂强 度高、抗冲击负荷 性能优异、容易染 色及与橡胶的附着 力好等突出性能。
一.聚酰胺品种介绍 二.聚酰胺的单体
三.聚酰胺的结构
四.聚酰胺的合成 五.聚酰胺的性质
PPA(聚邻苯二甲酰胺)基本特性及介绍
PPA（聚邻苯二甲酰胺)基本特性及介绍基本介绍英文名：Polyphthalamide，全称聚邻苯二酰胺树脂，是以不少于55%的对苯二甲酸或邻苯二甲酸为原料的半芳香族聚酰胺，是一种高温尼龙。
有半结晶态和非结晶态两种形式，非结晶态形式常用于注塑加工。
项目纯树脂玻纤增强玻矿增强颜色密度（kg/cm3） 1.13 1.22-1.59 1.54-1.90洛氏硬度（R）119-120116-125122-125成型收缩率(%) 1.5-20.1-0.60.6-1.10.3-10.5-1吸水率(%)0.5-0.70.1-0.30.1拉伸强度（M ISO527）70-75210-270104-200弯曲强度（M ISO178）70-80170-380170-285悬臂梁有缺口冲击（D256）130-90080-11035-65维卡软化温度（℃）283-286290-315295-302热变形温度（1.8MPa）109-118250-294170-280生产厂家PPA首先由阿莫科公司发明，并以Amodel系列产品推入市场，后被苏威收购。
目前全球主要的生产品牌有美国苏威的Amodel®，杜邦公司的Zytel®，瑞士伊士曼的Grivory®，美国基础创新的LNP®，韩国三星毛织的Infino®，中国目前该领域还在起步阶段。
常用牌号美国杜邦HTN FR52G30NH30%玻纤阻燃无卤美国杜邦HTN FR52G30BL30%玻纤热稳定润滑阻燃用于连接器美国杜邦HTN51G35HSL35%玻纤热稳定润滑抗水解美国苏威AS-4133L33%玻纤3mm以上厚壁部件成型时间短水温模具润滑型瑞士EMS GVX-5H50%玻纤大刚度、低翘曲热稳定美国苏威AS-4133HS33%玻纤3mm以上厚壁部件热稳定成型时间短水温模具润滑型美国苏威A-4122NL22%玻纤高反射率白色用于LED成型周期短水温模具瑞士EMS GV-5H50%玻纤热稳定基础创新塑料(美国)UFL-4036HS30%玻纤15%PTFE热稳定耐磨产品系列美国苏威Amodel：A系列用于LED；AE系列用于汽车电子部件；AS系列用于3mm以上结构型厚壁部件；A T用于高冲击环境；AF系列阻燃；1000系列模温大于135℃，最高的长期耐热；4000系列水温模具、结晶块、循环时间短、SMT加工；6000系列水温模具、优异的加工特性、表面外观；HS热稳定；HSL热稳定润滑；L润滑；NL未润滑未热稳定美国杜邦Zytel：51系列无论在高温还是化学环境下都具有最好的强度及硬度，高玻璃化温度140℃，卓越耐化学，耐水解，耐吸湿，耐热油，体积温度，抗蠕变，热油控制，用于汽车零件进气歧管，引擎盖，风鸣器，气门，进排气系统，发动机冷却系统，水泵叶轮，燃油系统52系列可用水温控制模具，容易加工，在热、化学、潮湿条件下具有良好的机械保持力，HTD285℃，SMT兼容，175℃以上有良好的抗蠕变，用于高温无铅焊接，有无卤阻燃等级54系列由52系列改良而增加了韧性，改善潮湿条件下的机械性能，低翘曲，高结合线强度，高冲击，高温下的韧性及硬度，低吸湿性，耐化学，水温控制，53系列HPPA，超高冲击，水滑的表面效果，适宜的温度湿度下高强高硬，水温控制瑞士伊士曼的Grivory：GV系列玻纤增强；GVX系列玻纤增强、大刚度、低翘曲；GVL系列长玻纤、高缺口冲击强度；GVN 系列玻纤增强抗冲击；GM系列矿纤增强、低翘曲；GV V0系列玻纤增强、无卤阻燃；GC系列碳纤增强、高刚性；G4V系列表面质量好、流动好；GVS系列表面质量好、流动优；GV EF系列表面质量优、流动优；GV FW A系列食品级美国基础创新的LNP：LUBRICOMP Compound系列PTFE耐磨；LUBRILOY系列超级耐磨润滑；THERMOCOMP系列高增强机械性能，增强刚度、耐热性、尺寸稳定性、比重、改善工艺，可在高温和化学环境使用；VERTON系列高性价比，非常轻量级,在交付成本和性能之间的平衡；主要特性1.物理性能：吸水率低，尺寸稳定性好；表面质量好；硬度高；2.力学性能：铝一样的强度，钢一样的刚度，硬橡胶一样的柔性、延展性和耐冲击性；低翘曲；抗开裂；耐疲劳；抗蠕变；耐湿性好，在50%相对湿度下保持90%特性。
高温尼龙基本介绍：PA46,PA6T,PA9T,PA10T
⾼温尼龙基本介绍：PA46,PA6T,PA9T,PA10T⾼温尼龙是指可以长期在150以上环境使⽤的尼龙材料，熔点⼀般在290~320，⼀般玻纤改性够热变形温度⼤于290。
并且在很宽的温度范围和⾼湿度环境下保持优异的机械性能。
⽬前成熟的⼯业化⾼温尼龙品种有PA46、PA6T、PA9T和PA10T，从⼴义上分类可以分为脂肪族尼龙、半芳⾹尼龙、全芳⾹尼龙和脂环族尼龙。
脂肪族尼龙 脂肪族尼龙 DSM PA46 PA46 由DSM独家⽣产和销售，牌号为 Stanyl ，是由丁⼆胺和⼰⼆酸缩聚⽽成的脂肪族聚酰胺，其中DSM 是全球唯⼀的丁⼆胺原料⼯业化⽅案，PA46 化学结构式如下： 虽然 PA46 的分⼦结构与PA66的相似，但 PA46 的每个给定长度的链上的酰胺组数更多，链结构更对称；熔点更⾼（295），热变形温度也⽽⾼度对称的链结构致使其结晶度⾼（约为70%），⽽且结晶速度快，因⽽熔点更⾼（⾼，⽽长期使⽤温度可达163。
这些特性使 PA46 ⽐其它⼯程塑料如PA6、PA66和聚酯在耐热、⾼温下的机械强度、耐磨等⽅⾯具有技术优势，并且成型周期短，加⼯更经济。
DSM的 PA46 已⽤于全球2亿多辆汽车的执⾏器中，如电⼦节⽓门控制（ETC）执⾏器、废⽓再循环系统（EGR）、涡轮、通⽤执⾏器（GPA）执⾏器和可变进⽓系统等等 半芳⾹尼龙 PPA 半芳⾹尼龙 PPA是⼀种通过含苯环的⼆元酸（⼀般是对苯⼆甲酸）和脂肪族⼆胺发⽣缩聚作⽤⽽制成的半芳⾹族聚酰胺，主要品种有 PA4T、PA6T共聚物、PA 9T、PA10T、PA11T、PA12T等等。
其中PA6T共聚物最为常见，其次是PA9T 和 PA10T 。
1. PA6T共聚物 纯PA6T的熔点在370，已经⾼于⼀般尼龙的分解温度（350），因此纯的PA6T必需与其他尼龙共聚后，将将熔点降到⼀般的加⼯温度（320），⽅能在⼯业上应⽤于注射成型。
常见的共聚组合有6T/6I、6T/66、6T/6I/66、6T/DT、6T/6等等，有资料将杜邦HTN划分为单独的⼀类⾼温尼龙，但其实51G、52G和54G是属于6T共聚物，只有53G因苯环含量较少，杜邦把它归为⾼性能尼龙。
Ultrami(BASFPA)德国巴斯夫的尼龙材料物性与应用
20000/5000小时后，拉伸强度损失50%时的温度指数 线性膨胀系数，纵向/横向（23-80℃） 导热性 比热容
电学性能 1MHz下的介电常数 1MHz下的耗散因数 体积电阻率 表面电阻率 相比漏电起痕指数CTI， 试验溶液A
简支梁冲击强度 简支梁缺口冲击强度 简支梁缺口冲击强度3 悬臂梁式缺口冲击强度3 悬臂梁式缺口冲击强度
等级
热性能 1.8MPa负载（HDT A）下的热变形温度 0.45MPa负载（HDT B）下的热变形温度 最大使用应用温度，长达数小时2
20000/5000小时后，拉伸强度损失50%时的温度指数 线性膨胀系数，纵向/横向（23-80℃）
玻璃纤维增强型注塑级材料，具有 抗热老化性，适用于生产中等硬度 的机械零件和外罩。对于电绝缘零 件 ， 最 好 使 用 A3EG3 级 和 A3HG3级材料。
玻璃纤维增强型注塑级材料，适用 于生产高硬度且具有尺寸稳定性 的机械零件和外罩，如：卷轴体和 轴承罩及电绝缘零件。
不含阻燃剂的 增强型
注塑级产品
成型收缩率，受限4
易燃性 按照UL标准，在厚度d=1.6mm时进行试验 机动车安全标准试验：厚度≥1mm
机械性能
拉伸弹性模量 屈服（v=50mm/min）、断裂（v=5mm/min）应力 屈服（v=50mm/min）、断裂（v=5mm/min）伸长率 拉伸蠕变模量，1000小时，伸长率≤0.5%，+23℃ 弯曲模量 最大作用力下弯曲应力 简支梁冲击强度3
玻璃纤维增强型注塑级材料，抗 冲击性提高，用于生产汽车后视 镜外罩及山地自行车轮等。
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1 有无基金项目，带编号；2 作者学历；3 文献补漏；4 文中批注。
作者简介：王萍丽（1980-），女，学历，助理研究员，研究方向为高分子材料结构和性能，塑料改性与加工。
半芳香族聚酰胺的发展与应用研究王萍丽任中来邹光继王格侠季君晖（中国科学院理化技术研究所工程塑料国家工程研究中心，北京100190）摘要介绍了几种传统和新型半芳香族聚酰胺的性能特点及发展，同时阐述了半芳香族聚酰胺的应用，并全面分析了当下面临的环境，针对今后的发展方向提出了建议。
关键词半芳香族，聚酰胺，耐高温Research Progress and Application in Semi—aromatic PolyamideWang Pingli Ren Zhonglai Zou Guangji Wang Gexia Ji Junhui (National Engineering Research Center of Engineering Plastics, Technical Institute of Physicsand Chemistry, CAS,Beijing 100190)Abstract This paper introduces the performance characteristics and development of several traditional and new type of semi-aromatic polyamide, including the application of semi-aromatic polyamide. We analysis the current environment, and puts forward some suggestions for the future direction of development.Key words semi-aromatic,polyamide,temperature resisitance聚酰胺又称作尼龙（Nylon），是指大分子主链重复基团中含有酰胺基团（—NHCO—）的高聚物的总称；是工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种。
脂肪族聚酰胺，例如尼龙6、尼龙66等，其各项综合性能虽然不错，但热性能无法满足高温工作环境的要求，限制了它在高新技术领域的应用[1-2]。
全芳族聚酰胺，例如聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）和聚间苯二甲酰间苯二胺（PMIA）等，由于分子链中的芳基使其具有良好的力学性能、绝缘性、化学稳定性和超高的热性能。
目前全芳香聚酰胺主要应用于航天、原子能工业和电子电气等行业。
但全芳香聚酰胺超高的熔点使其无法熔融挤出和注射成型，只能采用特殊的方法进行成型加工，限制了它在日常工程塑料方面的应用，也难以回收再利用。
半芳香族聚酰胺，分子链中既含芳基也含有亚甲基，使其兼具脂肪族聚酰胺和全芳香聚酰胺的特点，既具备优良的力学性能、热性能还能进行常规的熔融挤出和注塑成型，适合在耐高温领域广泛使用。
随着近年来汽车工业和电子电气工业的迅速发展和环保产业的需求，其市场需求不断增大，应用开发也有了很多的进展。
1 半芳香族尼龙的主要品种和发展在20世纪80年代到90年代，由于电子电器行业的迅猛发展，大大刺激了耐温尼龙的发展，在这一时期主要的品种为PA46、PA6T和PA9T，以及相关改性产品[3-4]。
1.1 PA46PA46是由丁二胺和己二酸缩聚而成的脂肪族聚酰胺。
由于分子链上的酰胺键数目增多，且链的规整度更好，因此它的结晶速度很快且结晶度高达70％，其熔点达到295℃，属于耐高温尼龙的范畴[5]。
荷兰皇家企业DSM工程塑料公司在世界上最早成功地确立了工业上生产PA46的方法，商品名称Stanyl,并不断在全球推广其耐热、耐磨等世界级领先的改性PA46品种，且丁二胺的工业化生产的技术被DSM公司垄断。
1.2 PA6TPA6T是半芳香族尼龙的典型代表，是由对苯二甲酸（PTA）和己二胺（HMD）经过缩聚而成。
但纯PA6T的熔点高达370℃，高于其自身的分解温度（350℃），导致产品的加工和应用都存在问题[6-7]。
因此，目前上开发和应用的几乎都是PA6T 的共聚改性品种。
比如日本三井石油化学工业公司开发的PA6T/66，熔点为310℃；德国BASF公司开发的UltramideT PA6T/6，熔点为295℃。
1.3 PA9TPA9T是由壬二胺和对苯二甲酸脱水缩聚制得。
由于分子结构中CH2—含量更多，重复单元的链更长，因而相比PA6T其熔点降低至306℃，易于热塑加工。
在PA9T的合成过程中，壬二胺的生产是关键，而壬二胺的工业生产工艺非常复杂：丁二烯加水二聚制备辛烯醇，转位成辛烯酮，经氢甲酰化制成壬二酮，最后加氢氨还原得到壬二胺。
这一技术几乎被日本可乐丽公司垄断，因而PA9T的开发也一直是日本居世界领先地位。
进入21世纪之后，出现了一些新品种的半芳香族耐高温聚酰胺，如PA4T、PA10T、PA12T等[8]。
1.4 PA4TPA4T是对苯二甲酸和丁二胺的缩聚物。
和PA46类似，由于丁二胺的工艺化技术被荷兰DSM公司垄断，因而DSM公司最先开发出PA4T。
PA4T的分子链重复单元较PA6T更短，因而其熔点比PA6T更高，达到430℃，因此只有通过共聚改性降低其熔点才能实现应用[9-10]。
1.5 PA10TPA10T是由癸二胺和对苯二甲酸缩聚制得。
PA10T的熔点约为316℃，玻璃化转变温度为135℃。
由于PA10T的原料癸二胺可以完全由蓖麻油生物发酵制取，其原料来源绿色环保，具有其他半芳香族尼龙无法比拟的优势。
从原料来源、合成工艺条件、可加工性和成本等方面，PA10T都优于PA9T，具有广阔的应用前景。
特别突出地：金发科技股份有限公司是全球率先实现PA10T商业化的公司，此外PA10T的生产商还有瑞士EMS公司和法国阿科玛公司[11-13]。
1.6 PA12TPA12T是对苯二甲酸和十二碳二胺的缩聚物，从分子链结构上重复单元的烷基增加，分子链中酰胺键含量低，其熔点为301℃，吸水率是目前已知的半芳香聚酰胺中最低的，并且冲击性能较好。
早在20世纪60年代就出现过PA12T的相关专利，但是由于十二碳二胺的合成过程复杂，生产成本高，限制了PA12T的发展。
国内外很多公司一直致力于PA12T的开发工作，但是目前针对PA12T产品，还并未有一家企业占据显著地位。
此外，还有其他的半芳香族耐高温聚酰胺品种，如PA5T、PXD10等。
新材料的开发和工业化往往受到原材料的制约，由于部分二胺（如戊二胺、长链二胺）原料的合成路线复杂，污染严重，成本高，因此依赖于这部分二胺的相关聚酰胺品种的发展一直未有大的突破。
2000年以来，山东凯赛生物科技材料有限公司以炼油厂生产的副料液体石蜡为原料，采用生物发酵法生产二元酸，并解决了二元酸生产中关键的纯化工艺问题，最终以低成本生产出聚合级长链二元酸，实现了长链二元酸的工业化生产，有望优化长链二胺的生产工艺，这给其他长链二元胺半芳香聚酰胺的发展带来了契机[14-15]。
郑州大学的科研团队以石油发酵法合成的一系列长碳链二元胺，并以此为基础，开展了一系列均聚长碳链半芳香族聚酰胺的研究工作，成功获得了PA11T、PA13T和PA18T等新型半芳香族聚酰胺[16-17]。
2.半芳香族聚酰胺的应用半芳香尼龙主要有以下特征：(1)具有良好的耐热性能，玻璃化转变温度一般都在100℃以上；(2)具有良好的耐热氧老化性能；(3)具有良好的电绝缘性能；(4)吸水率小，制品的尺寸稳定性好。
因此随着近代高科技的迅速发展，半芳香族聚酰胺的应用越来越广泛。
2.1 电子领域21世纪以来，电子产业发展十分迅速，电子产品具有更新换代快，微型化，高效化的特点。
随之对于电子元件也需要向微型化、高效化发展，必然使得其在更小的空间更高效的运作，那么就需要材料的耐热性进一步提高。
特别是负荷功率不断增大，工作环境的温度越来越高，导致对电子元件的耐热性要求也越来越高。
特别是新的表面安装技术（SMT)的运用，由传统的183℃焊锡温度上升至215℃，要求材料的耐热温度达到270～280℃。
传统的脂肪族聚酰胺无法更好的满足要求，而半芳香族耐热尼龙在电子电器行业的运用越来越多。
例如美国Amodel（现为Solvay）的PPA可以生产各种连接器，内存，背板，传感器等[18]。
2.2 汽车领域轻量化、舒适化、节能化和环保化是现代汽车行业发展的方向和趋势。
传统汽车制造中大量使用的热固性耐高温材料和金属材料逐渐被塑料替代。
新材料的轻质化不仅可以减少石油能源的消耗，同时新材料的易回收化可以避免高昂的汽车拆解回收费用，解决汽车报废难的问题。
普通的工程塑料在汽车内外部装饰件上有大量的应用，但是在发动机周边的一些零部件普通工程塑料无法满足性能要求，制约其使用的主要因素为材料的耐温性能，而半芳香族耐热尼龙是理想的替代材料。
目前部分先进的汽车制造商已经使用半芳香族尼龙制造了各种汽车部件，如德国大众的PPA加热器循环阀、发动机冷却水进出口管件、蓄电池连接件和发动机油过滤器等。
另外，目前制约未来新能源汽车“电动车”发展的因素除了电池之外，还有就是车身质量，半芳香耐热尼龙部件的使用可以进一步使汽车轻质化，从而大大的减轻了电池负担。
并且部分半芳香族聚酰胺的原料可以来源于生物质发酵，材料的可回收性和原材料的环保性迎合了目前低碳经济的需要。
2.3 航空航天和军工领域半芳香族聚酰胺材料具有耐高温、高强度、高抗冲、耐磨、耐腐蚀和耐老化等优异性能，在航空航天和军工领域有广阔的应用前景。
如枪托、部分导弹和炮弹部件、飞机油箱、飞行器零部件等。
随着我国军队现代化武器装备的快速发展与提高，半芳香聚酰胺在轻武器装备、高性能战斗机零部件、航天航天通讯设备和飞行器等方面的应用也在加快步伐。
3. 结语半芳香族尼龙凭借着自身优异的机械性能、耐热性能、耐化学药品性能和尺寸稳定性等优点，在越来越多的领域有越来越宽广的应用。
但半芳香族尼龙在发展的过程中还有很多需要完善的方面和需要解决的问题：（1）原料尤其是二胺合成工艺复杂、成本高，这导致某些半芳香族尼龙的合成成本高；（2）合成工艺条件参数需要优化；（3）合成装置的优化：高效、大体积、便于出料、具有自清洁性的反应装置也是研究重点。
（4）由于半芳香族聚酰胺的熔点高，加工性能的改善是制约相关产品制造的关键因素。
同时，由于部分的二胺，以及长链的二酸等原料实现了发酵法制备，半芳香族尼龙也迎来了快速发展的良好时机。
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