聚酰胺的合成方法和应用及其进展
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尼龙螺丝
拉链
尼龙软管
尼龙手套
尼龙梳子
尼龙布
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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。
⑶ 机械工业 也是 PA应用的主要领域。机械工业包括矿山机械 、造纸机械、橡塑机械、纺织机械、轧钢机械、食品 加工机械、机加工机械、搬运机械等众多产业。 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
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
⑷ 共聚尼龙是用上述方法命名的尼龙名称组合的 ,主要成分的尼龙名称放在前面。
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。
聚酰胺按原料的不同,命名分为以下4种情况:
⑴ 由内酰胺开环聚合的尼龙 ,称为尼龙n,简写为PAn。
通式为:
N ( CH2 )n-1 C H O
p
如 ε - 己内酰胺开环聚合得到的聚合物 ,称为 PA6 , ω-氨基十一酸合成的聚合物为PA11。 ⑵ 由二元胺和二元酸缩聚得到的聚合物 ,称为尼龙mn, 简写为 PAmn , m 为重复单元二元胺的碳原子数, n 为 重复单元中二元酸的碳原子数,通式为: 1,6- 己二胺和 1,6- 己二酸缩聚所得聚合物称为 PA66 1,4-丁二胺和1,6-己二酸缩聚得到的聚合物称为PA46。
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。
CONTENTS
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聚酰胺(Polyamide),简称PA, 俗称尼龙(Nylon)。大分子主链 中含有重复结构单元酰胺基团
的聚合物的统称,在晶体中呈
现完全伸展的平面锯齿形结构。
PA的品种繁多,有PA6、PA66、PA11、PA12、 PA46、PA610、PA612、PA1010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。
制得PA612。同样的方法可以制得PA46,PA1010等。
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(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ω氨基十一碳酸缩聚可得到PA11。而ω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。
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(4)用聚酰胺作原料进行共聚可制得聚酰胺共聚物如PA6/
66。
•
(5)用各种聚酰胺树脂共混,可以制得新的聚酰胺树脂。
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。 聚酰胺有以下几种合成工艺路线: (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