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結構
聚酰胺俗稱尼龍(Nylon),英文名稱Polyamide(簡稱PA),密度1.15g/cm3,是分子主鏈上含有重復酰胺基團—[NHCO]—的熱塑性樹脂總稱,包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品種多,產量大,應用廣泛,其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定。15g/cm3,是分子主鏈上含有重復酰胺基團—[NHCO]—的熱塑性樹脂總稱,包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。由美國著名化學家卡羅瑟斯和他的科研小組發(fā)明的。
尼龍是聚酰胺纖維(錦綸)的一種說法,可制成長纖或短纖。錦綸是聚酰胺纖維的商品名稱,又稱耐綸(Nylon)。英文名稱Polyamide(簡稱PA),其基本組成物質是通過酰胺鍵—[NHCO]—連接起來的脂肪族聚酰胺。
分子結構
常用的錦綸纖維可分為兩大類。
一類是由二胺和二酸縮聚而得的聚己二酸己二胺,其長鏈分子的化學結構式為:
H—[HN(CH2)XNHCO(CH2)YCO]—OH
這類錦綸的相對分子量一般為17000-23000.根據所用二元胺和二元酸的碳原子數(shù)不同,可以得到不同的錦綸產品,并可通過加在錦綸后的數(shù)字區(qū)別,其中前一數(shù)字是二元胺的碳原子數(shù),后一數(shù)字是二元酸的碳原子數(shù)。例如錦綸66,說明它是由己二胺和己二酸縮聚制得;錦綸610,說明它是由己二胺和癸二酸制得。轉動起來,模數(shù)相當于跑步的‘步距’,即邁一步有多遠的含義是一樣的。
另一類是由己內酰胺縮聚或開環(huán)聚合得到的,其長鏈分子的化學結構式為:
H—[NH(CH2)XCO]—OH
根據其單元結構所含碳原子數(shù)目,可得到不同品種的命名。例如錦綸6,說明它是由含6個碳原子的己內酰胺開環(huán)聚合而得。
錦綸6、錦綸66及其他脂肪族錦綸都由帶有酰胺鍵(—NHCO—)的線型大分子組成。錦綸分子中有—CO—、—NH—基團,可以在分子間或分子內形成氫鍵結合,也可以與其他分子相結合,所以錦綸吸濕能力較好,并且能夠形成較好的結晶結構。
錦綸分子中的—CH2—(亞甲基)之間因只能產生較弱的范德華力,所以—CH2—鏈段部分的分子鏈卷曲度較大。各種錦綸因今—CH2—的個數(shù)不同,使分子間氫鍵的結合形式不完全相同,同時分子卷曲的概率也不一樣。材料本身重量輕、表面有光澤,適用于韌性、抗沖擊性和表面光潔度十分重要的應用。另外,有些錦綸分子還有方向性。分子的方向性不同,纖維的結構性質也不完全相同。
形態(tài)結構
采用熔紡法制得的錦綸在顯微鏡中觀察到的形態(tài)結構具有圓形的截面和無特殊的縱向結構。在電子顯微鏡下可觀察到絲狀的原纖組織,錦綸66的原纖寬約10-15nm。叉套、螺旋推進器、高壓泵的各種閥和滑塊、紡織機械的各種梭子等。如用異形噴絲板,可制成各種特殊截面形狀的錦綸,如多角形、多葉形、中空等異形截面。它的聚焦態(tài)結構與紡絲過程的拉伸及熱處理有密切關系。不同錦綸的大分子主鏈都由碳原子和氮原子相連而成。
異形纖維可改變纖維的彈性,使纖維具有特殊的光澤與膨松性,并改善纖維的抱合性能與覆蓋能力以及抗起球、減少靜電等性能。如三角形纖維有閃光效應;五葉形纖維有肥光般光澤,手感良好,并抗起球;中空纖維由于內部有空腔,密度小,保暖性好。
聚酰胺(PA,俗稱尼龍)是美國DuPont公司優(yōu)先開發(fā)用于纖維的樹脂,于1939年實現(xiàn)工業(yè)化。20世紀50年代生產與開發(fā)注塑制品,以取代金屬滿足下游工業(yè)制品輕量化、降低成本的要求。各種錦綸因今—CH2—的個數(shù)不同,使分子間氫鍵的結合形式不完全相同,同時分子卷曲的概率也不一樣。聚酰胺主鏈上含有許多重復的酰胺基,用作塑料時稱尼龍,用作合成纖維時我們稱為錦綸,聚酰胺可由二元胺和二元酸制取,也可以用ω-氨基酸或環(huán)內酰胺來合成。根據二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子數(shù)的不同,可制得多種不同的聚酰胺,聚酰胺品種多達幾十種,其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的應用最廣泛。
聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的鏈節(jié)結構分別為[NH(CH2)5CO]、[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]和[NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO]。聚酰胺-6和聚酰胺-66主要用于紡制合成纖維,稱為錦綸-6和錦綸-66。MC尼龍作為耐磨、自潤滑、耐油、抗化學腐蝕的工程塑料,廣泛應用于油田、礦山、治金、化工、輕工及運輸?shù)裙I(yè)機械的傳動滑動部件,并可節(jié)約、取代非鐵(有色)金屬,省能降耗。尼龍-610則是一種力學性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料。
PA具有良好的綜合性能,包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性,且摩擦系數(shù)低,有一定的阻燃性,易于加工,適于用玻璃纖維和其它填料填充增強改性,提高性能和擴大應用范圍。
PA的品種繁多,有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等,以及近幾年開發(fā)的半芳香族尼龍PA6T和特種尼龍等很多新品種。 尼龍-6塑料制品可采用氫氧化鈉等為主催化劑,N-乙?;簝弱0窞橹呋瘎功?己內酰胺直接在模型中通過負離子開環(huán)聚合而制得,稱為澆注尼龍。這種材料擁有更強的硬度以及更高的張力和彎曲模量,因此適用于耐磨和耐熱較為重要的應用。用這種方法便于制造大型塑料制件。
注塑尼龍雙6有料花處理:
1、改善原料,選用優(yōu)質的PA6原料
2、烘料的時間加長(正常的烘料時間是4~6小時,如果原料放置的時間過長注塑前的烘烤時間應延長)
3、檢查模具是否有粘有異物,或是檢查模具是否設計合理。
尼龍66中文別名:錦綸66短纖維;尼龍-66;尼龍66樹脂;聚酰胺-66;聚己二酰己二胺;錦綸-66。尼龍66疲勞強度和鋼性較高,耐熱性較好,摩擦系數(shù)低,耐磨性好,但吸濕性大,尺寸穩(wěn)定性不夠。通常應用于中等載荷,使用溫度<100-120度無潤滑或少潤滑條件下工作的耐磨受力傳動零件。尼龍66為聚己二酰己二胺,工業(yè)簡稱PA66。常制成圓柱狀粒料,作塑料用的聚酰胺分子量一般為1.5萬~2萬。尼龍6為半透明或不透明的乳白色結晶形聚合物顆粒,熔點220℃,熱分解溫度大于310℃,相對密度1。各種聚酰胺的共同特點是耐燃,抗張強度高(達104千帕),耐磨,電絕緣性好。
由于一般尼龍材料非常容易吸濕,帶有親水性(酰氨基),尼龍6(PA6)、尼龍66(PA66),是一種結晶性熱固性塑料材料;對結晶性高聚物來講,在注塑加工廠時,很快速的制冷促使材料沒法當然結晶定形,進而使材料內部存有極強的內應力。沒有歷經“回火”解決的尼龍料,其內部由于在定形后,生物大分子依然會趨于當然趨向、結晶的健身運動,這會造成材料內應力進一步加重。由于尼龍具有無害、質輕、優(yōu)良的機械強度、耐磨性及較好的耐腐蝕性,因此廣泛應用于代替銅等金屬在機械、化工、儀表、汽車等工業(yè)中制造軸承、齒輪、泵葉及其他零件。因而,沒有歷經水焯工藝流程的尼龍件其延性很大,在遭受外力作用時,非常容易崩掉或是是破1裂。