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尼龍的研發(fā)歷程
1927年美國最大的化學工業(yè)公司決定每年支付25萬美元作為研究費用,并開始聘請化學研究人員。
1930年,卡羅瑟斯的助手發(fā)現(xiàn),二元醇和二元羧酸通過縮聚反應(yīng)制取的高聚酯,其熔融物能像制棉花糖那樣抽出絲來,而且這種纖維狀的細絲即使冷卻后還能繼續(xù)拉伸,拉伸長度可達到原來的幾倍,經(jīng)過冷卻拉伸后纖維的強度、彈性、透明度和光澤度都大大增加。
芳香族尼龍脆化溫度可達–70℃,維卡軟化溫度可達270℃,耐高溫、耐輻射、耐腐蝕、耐磨,有自熄性,在潮濕的狀態(tài)下能保持較高的電性能。各種錦綸因今—CH2—的個數(shù)不同,使得分子間氫鍵的結(jié)合形式都是不完全相同的,同時分子卷曲的概率也不一樣。芳香族尼龍可以擠出、模壓、層壓、浸漬,可以用于制造纖維、薄膜、浸漬膜、裝飾層壓板、玻璃纖維增強層壓板、耐高溫輻射線管、防火墻等。已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用的半芳香尼龍主要有MXD6、PA6T和PA9T,全芳香尼龍主要有聚對ben二甲酰對ben二胺(PPTA)、聚間ben二甲酰間ben二胺(MPIA)和聚對ben甲酰胺(PBA)等。
聚間ben二甲酰間ben二胺
聚間ben二甲酰間ben二胺(MPIA)是20世紀60年代就開發(fā)成功的一種新型聚芳酰胺品種,是以間ben二胺和間ben二甲酰氯為原料,可采用低溫溶液縮聚法和界面聚合法合成。正是由于PA6T過高的熔點,使得其不能像一般的脂肪族尼龍一樣,進行注射成型,這就使PA6T的應(yīng)用受到了一定的限制。MPIA的突出特點是耐熱壽命長,此外,它還具有模量高、耐磨、阻燃、高溫尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點。但MPIA的耐光性稍差,需加抗紫外劑。MPIA主要用于工業(yè)和易1燃易1爆高溫環(huán)境下的工作服、耐高溫工業(yè)濾材、降落傘、高溫傳送帶、電氣絕緣材料等。MPIA還可加工成棒、板和纖維,靠其優(yōu)良的耐熱性、滑動性和耐放s射性等特性,被用于航空航天、原子能工業(yè)、電氣和汽車等行業(yè)。
聚對ben甲酰胺
聚對ben甲酰胺(poly(p-benzamide,簡稱PBA),是20世紀70年代就開發(fā)成功的。聚酰胺主要用于合成纖維,其最突出的優(yōu)點是耐磨性高于其他所有纖維,比棉花耐磨性高10倍,比羊毛高20倍,在混紡織物中稍加入一些聚酰胺纖維,可大大提高其耐磨性。其合成路線為:對硝基甲ben經(jīng)過液相空氣氧化得到對硝基甲酸,對硝基甲酸經(jīng)過氨化還原反應(yīng)得到對氨基甲酸,把對氨基ben甲酸轉(zhuǎn)化為對氨基ben甲酰氯的鹽酸鹽或?qū)喠蝓0穊en甲酰氯,后在經(jīng)縮聚制得PBA。PBA具有高模量、高強度等特性,在工業(yè)上可用于火箭發(fā)動機殼體、高壓容器、體育用品和涂覆織物等。