尼龙

前言

近些年来随着我国塑料工业的迅速发展，塑料产量不断增大，性能与质量不断提高，为农业生产、国防建设及人民生活提供越来越丰富的产品，塑料工业在国民经济中的作用和地位也明显加强。

以下内容简单介绍下塑料尼龙的发现、发展及应用。包括些塑料物理、化学性能，塑料燃烧性能，塑料机械性能等，GB标准的通用实验方法（引用资料《塑料标准大全塑料标准和通用方法》一书）及其特点。

目录

一、聚酰胺的起源及发展

二、尼龙的优良特点

三、PA性能的测试实验

四、改性尼龙的市场需求及占有比率

五、尼龙广泛的应用领域

六、前景

七、小结

一、聚酰胺的起源及发展

尼龙是世界上出现的第一种合成纤维。尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新，它的合成是合成纤维工业的重大突破，同时也是高分子化学的一个重要里程碑。

1935年2月28日杜邦公司的华莱士〃卡罗瑟斯在美国威尔明顿发明了这种塑料。华莱士〃卡罗瑟斯1935年以己二酸与己二胺为原料制得聚合物，由于这两个组分中均含有6个碳原子，当时称为聚合物66(第一个6表示二胺中的碳原子数，第二个6表示二酸中的碳原子数)。这种聚酰胺不溶于普通溶剂，熔点为263 ℃，高于通常使用的熨烫温度，拉制的纤维具有丝的外观和光泽，在结构和性质上也接近天然丝，其耐磨性和强度超过当时任何一种纤维。1938年10月27日正式宣布世界上第一种合成纤维诞生了，并将聚酰胺66这种合成纤维命名为尼龙(Nylon)。

尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66，占绝对主导地位。

随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求将更高更大。特别是尼龙作为结构性材料，对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龙的固有缺点也是限制其应用的重要因素，特别是对于PA6、PA66两大品种来说，与PA46、PAl2等品种比具有很强的价格优势，虽某些性能不能满足相关行业发展的要求。因此，必须针对某一应用领域，通过改性，提高其某些性能，来扩大其应用领域。主要在以下几方面进行改性。

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。

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。

20世纪90年代，改性尼龙新品种不断增加，这个时期改性尼龙走向商品化，形成了新的产业，并得到了迅速发展，20世纪90年代末，世界尼龙合金产量达110万吨／年。

二、尼龙的优良特点

聚己内酰胺（PA6）

分子式：—[NH—（CH2）5—CO]n—

介绍：聚己内酰胺（PA6）又称聚酰胺6、尼龙6。

PA6为乳白色或微黄色透明到不透明角质状结晶性聚合物，可自由着色，韧性、耐磨性、自润滑性好、刚性小、耐低温，耐细菌、能慢燃，离火慢熄，有滴落、起泡现象，成型加工性极好：可注塑、吹塑、浇塑、喷涂、粉末成型、机加工、焊接、粘接。

PA6是吸水率最高的PA，尺寸稳定性差，并影响电性能（击穿电压）。

PA6最高使用温度可达180℃,加抗冲改性剂后会降至160℃，用15%-50%玻纤增强，可提高至199℃，无机填充PA能提高其热变形温度。

聚己二酰己二胺（PA66）

分子式：—[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n—

介绍：聚己二酰己二胺又称聚酰胺66（PA66）或尼龙66，由己二酸和己二胺通过缩聚反应制得。

尼龙66为半透明或不透明的乳白色结晶聚合物，受紫外光照射会发紫白色或蓝白色光，机械强度较高，耐应力开裂性好，是耐磨性最好的PA，自润滑性优良，仅次于聚四氟乙烯和聚甲醛，耐热性也较好，属自熄性材料，化学稳定性好，尤其耐油性极佳，但易溶于苯酚，甲酸等极性溶剂，加碳黑可提高耐候性；吸水性大，因而尺寸稳定性差，成型加工性好，可用于注塑、挤出、吹塑、喷涂、浇铸成型、机械加工、焊接、粘接。

塑料尼龙性能：

1．强度:尼龙结实耐磨，它的强力甚至超过同样粗细的钢丝。普通尼龙丝的强度为35．2～52．8cN／tex，强力尼龙丝的强度可达61．6～83．6cN／tex。

2．耐磨性:尼龙的耐磨性优于其他一切纺织纤维，比羊毛高出20倍，比棉纤维高出10倍以上，故常用于织袜子和地毯。用尼龙与羊毛或黏胶纤维混纺可显著提高织物的耐磨性能，例如，在羊毛中混入15％的尼龙，其耐磨性可提高3．5倍，若在黏胶纤维中混入15％的尼龙，其耐磨性可提高1倍左右。

3．相对密度:尼龙的相对密度为1．14，除丙纶外，它是合成纤维中最轻的一种，比棉纤维轻35％，比黏胶纤维轻25％。

4．弹性由于聚合物分子中脂肪链的柔性和酰胺键的极性，纤维有很好的回弹性，如伸长3％～6％时，其弹性恢复率达100％，当伸长为10％时，其弹性恢复率为98％～100％，当伸长为15％时达82．6％，故其耐疲劳性能强，织物的平整程度仅次于涤纶，并能耐多次变形，能承受数万次来回弯曲折绕，是制织地毯的理想原料。在同样的条件下，尼龙耐弯曲折绕的能力比棉纤维高7～8倍，比黏胶纤维高数十倍。

5．耐腐蚀性:尼龙具有优良的化学稳定性，不易霉蛀，耐碱性良好，在一般条件下，不怕汗液、海水、肥皂、碱液等，但不耐浓酸，溶于浓甲酸。

6．耐光性:尼龙的耐光性一般，而且具有光学各向异性，有双折射现象。双折射数值随拉伸比变化很大，充分拉伸后，尼龙66的纵向折射率约为1．582，横向折射率约为1．519；尼龙6的纵向折射率约为1．580，横向折射率约为1．530。织物经久晒后就会泛黄，强度下降。

7．吸湿性:尼龙的吸湿性一般，比天然纤维和人造纤维都差，但在合成纤维中，除维纶外，它的吸湿性还是较高的。尼龙6中由于单体和低分子物的存在，吸湿性略高于尼龙66。

8．断裂伸长:尼龙的断裂伸长随品种而异，强力丝断裂伸长要低一些，约为209／6～309／6，普通长丝为25％～40％。尼龙6短纤维要高一些，约为40％～509／6。通常湿态时的断裂伸长较干态高3％～5％左右。

9．耐热性:尼龙的耐热性能一般，在150℃条件下经历5h 即变黄，而且强度和延伸度显著下降，收缩率增加。通常尼龙66的耐热性较尼龙6为好，它们的安全使用温度分别为130℃和93℃。在聚酰胺66和聚酰胺6聚合时加入热稳定剂，可改