尼龙改性

尼龙改性

一、尼龙（Nylon）

1.聚酰胺纤维俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），

密度1.15 g/cm3;，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树

脂总称。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，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。是美

国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组发明的。尼龙，是聚酰胺纤维（锦纶）的一种说法，可制成长纤或短纤。

2.尼龙种类

聚酰胺(尼龙) ；聚癸二酸癸二胺(尼龙1010) ；聚十一酰胺(尼龙11) ；聚十二酰胺(尼龙12) ；聚己内酰胺(尼龙6) ；聚癸二酰己二胺(尼龙610) ；聚十二烷二酰己二胺(尼龙612) ；聚己二酰己二胺(尼龙66)；聚辛酰胺(尼

龙8) ；聚9-氨基壬酸(尼龙9)

3.尼龙6与尼龙66

尼龙6为聚己内酰胺，而尼龙66为聚己二酰己二胺。尼龙66比尼龙6

要硬12%，而理论上说，硬度越高，纤维的脆性越大，从而越容易断裂。但

在地毯使用中这点微小的差别是无法分别的。尼龙6的熔点为220C而尼龙

66的熔点为260C。但对地毯的使用温度条件而言，这并不是一个差别。而

较低的熔点使得尼龙6与尼龙66相比具有更好的回弹性，抗疲劳性及热稳

定性。

改性主要有以下几方面：○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。

2.1玻璃纤维增强PA

在PA 加入30% 的玻璃纤维，PA 的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、

耐老化性能有明显提高，耐疲劳强度是未增强的2.5 倍。玻璃纤维增强PA 的成型工艺与未增强时大致相同，但因流动较增强前差，所以注射压力和注

射速度要适当提高，机筒温度提高10-40℃。由于玻纤在注塑过程中会沿流

动方向取向，引起力学性能和收缩率在取向方向上增强，导致制品变形翘曲，因此，模具设计时，浇口的位置、形状要合理，工艺上可以提高模具的温度，制品取出后放入热水中让其缓慢冷却。另外，加入玻纤的比例越大，其对注

塑机的塑化元件的磨损越大，最好是采用双金属螺杆、机筒。

2.2 阻燃PA

由于在PA中加入了阻燃剂，大部分阻燃剂在高温下易分解，释放出酸

性物质，对金属具有腐蚀作用，因此，塑化元件（螺杆、过胶头、过胶圈、

过胶垫圈、法兰等）需镀硬铬处理。工艺方面，尽量控制机筒温度不能过高，注射速度不能太快，以避免因胶料温度过高而分解引起制品变色和力学性能

下降。

2.3 透明PA

具有良好的拉伸强度、耐冲击强度、刚性、耐磨性、耐化学性、表面硬

度等性能，透光率高，与光学玻璃相近，加工温度为300--315 ℃，成型加

工时，需严格控制机筒温度，熔体温度太高会因降解而导致制品变色，温度

太低会因塑化不良而影响制品的透明度。模具温度尽量取低些，模具温度高

会因结晶而使制品的透明度降低。

2.4 耐候PA

在PA 中加入了碳黑等吸收紫外线的助剂，这些对PA的自润滑性和对金

属的磨损大大增强，成型加工时会影响下料和磨损机件。因此，需要采用进

料能力强及耐磨性高的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈组合。聚酰

胺分子链上的重复结构单无是酰胺基的一类聚合物。

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。

三、改性尼龙发展的趋势

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，相关产业的飞速发展，促进了工程塑料高

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、碳纤维增强PA将成为重要的品种，主要是用于汽车发动机部件，机

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。尼龙合金化是实现尼龙

高性能的重要途径，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纳米尼龙的制造技术与应用将得到迅速发展。纳米尼龙的优点在于其

热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高，而制造成本与普通尼龙相当。因而，具有很大的竞争力。

④用于电子、电气、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。

聚酰胺纤维是大分子链上具有C9-NH基团一类纤维的总称。常用的为脂

肪族聚酯胺夕主要品种有聚酰胺6和'聚酰胺66，我国商品名称为锦纶6和

锦纶66。锦纶纤维以长丝为主，少量的短纤维主要用于和棉，毛或其它化纤

混纺。锦纶长丝大量用于变形加工制造弹力丝，作为机织或针织原料。锦

纶纤维一般采用熔体法纺丝。锦纶6和锦纶66纤维的强度为4～

5.3cN/dtex，高强涤纶可达 7.9cN/dtex以上，伸长率18%～45%，在10%伸

长时的弹性回复率在90%以上。据测定，锦纶纤维的耐磨为棉纤维的20倍、

羊毛的 20倍、粘胶的50倍。耐疲劳性能居各种纤维之首。在民用上大量用

于加工袜子和其他混纺制品，提高织物的耐磨牢度，但锦纶纤维模量低，抗

摺皱性能不及涤纶，限制了锦纶在衣着领域的应用。锦纶帘子线的寿命比粘

胶大3倍，冲击吸收能大，因此轮胎能在坏的路面上行驶，但由于锦纶帘子

线伸长大，汽车停止时，轮胎变形产生平点，起动初期汽车跳动厉害。因此

只能用于货车的轮胎，不宜作客车的轮胎帘子线之用。

锦纶纤维表面平整，不加油剂的纤维摩擦系数很高，锦纶油剂贮存日久

易失效，纺织加工时还需要重新添加油剂。

锦纶纤维的吸湿比涤纶高，锦纶6与锦纶66在标准条件下的回潮率为

4.5%，在合纤中仅次于维纶。染色性能好，可用酸性染料，分散性染料及其

他染料染色。