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結(jié)構(gòu)
聚酰胺俗稱尼龍(Nylon),英文名稱Polyamide(簡(jiǎn)稱PA),密度1.15g/cm3,是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)—[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(chǎn)量大,應(yīng)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(fù)酰胺基團(tuán)—[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(guó)著名化學(xué)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(shuō)法,可制成長(zhǎng)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(jiǎn)稱PA),其基本組成物質(zhì)是通過(guò)酰胺鍵—[NHCO]—連接起來(lái)的脂肪族聚酰胺。
分子結(jié)構(gòu)
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(zhǎng)鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
H—[HN(CH2)XNHCO(CH2)YCO]—OH
這類錦綸的相對(duì)分子量一般為17000-23000.根據(jù)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(chǎn)品,并可通過(guò)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(shuō)明它是由己二胺和己二酸縮聚制得;錦綸610,說(shuō)明它是由己二胺和癸二酸制得。轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),模數(shù)相當(dāng)于跑步的‘步距’,即邁一步有多遠(yuǎn)的含義是一樣的。
另一類是由己內(nèi)酰胺縮聚或開環(huán)聚合得到的,其長(zhǎng)鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
H—[NH(CH2)XCO]—OH
根據(jù)其單元結(jié)構(gòu)所含碳原子數(shù)目,可得到不同品種的命名。例如錦綸6,說(shuō)明它是由含6個(gè)碳原子的己內(nèi)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(tuán),可以在分子間或分子內(nèi)形成氫鍵結(jié)合,也可以與其他分子相結(jié)合,所以錦綸吸濕能力較好,并且能夠形成較好的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
錦綸分子中的—CH2—(亞甲基)之間因只能產(chǎn)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(gè)數(shù)不同,使分子間氫鍵的結(jié)合形式不完全相同,同時(shí)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(yīng)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(jié)構(gòu)性質(zhì)也不完全相同。
形態(tài)結(jié)構(gòu)
采用熔紡法制得的錦綸在顯微鏡中觀察到的形態(tài)結(jié)構(gòu)具有圓形的截面和無(wú)特殊的縱向結(jié)構(gòu)。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(jìn)器、高壓泵的各種閥和滑塊、紡織機(jī)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(jié)構(gòu)與紡絲過(guò)程的拉伸及熱處理有密切關(guān)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(yīng);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(nèi)部有空腔,密度小,保暖性好。
聚酰胺(PA,俗稱尼龍)是美國(guó)DuPont公司優(yōu)先開發(fā)用于纖維的樹脂,于1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。20世紀(jì)50年代生產(chǎn)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(gè)數(shù)不同,使分子間氫鍵的結(jié)合形式不完全相同,同時(shí)分子卷曲的概率也不一樣。聚酰胺主鏈上含有許多重復(fù)的酰胺基,用作塑料時(shí)稱尼龍,用作合成纖維時(shí)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(nèi)酰胺來(lái)合成。根據(jù)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(dá)幾十種,其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的應(yīng)用最廣泛。
聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的鏈節(jié)結(jié)構(gòu)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(rùn)滑、耐油、抗化學(xué)腐蝕的工程塑料,廣泛應(yīng)用于油田、礦山、治金、化工、輕工及運(yùn)輸?shù)裙I(yè)機(jī)械的傳動(dòng)滑動(dòng)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(xué)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(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤(rùn)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(qiáng)改性,提高性能和擴(kuò)大應(yīng)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-乙酰基己內(nèi)酰胺為助催化劑,使δ-己內(nèi)酰胺直接在模型中通過(guò)負(fù)離子開環(huán)聚合而制得,稱為澆注尼龍。這種材料擁有更強(qiáng)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(yīng)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(zhì)的PA6原料
2、烘料的時(shí)間加長(zhǎng)(正常的烘料時(shí)間是4~6小時(shí),如果原料放置的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)注塑前的烘烤時(shí)間應(yīng)延長(zhǎng))
3、檢查模具是否有粘有異物,或是檢查模具是否設(shè)計(jì)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(qiáng)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(yīng)用于中等載荷,使用溫度<100-120度無(wú)潤(rùn)滑或少潤(rùn)滑條件下工作的耐磨受力傳動(dòng)零件。尼龍66為聚己二酰己二胺,工業(yè)簡(jiǎn)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(wàn)~2萬(wàn)。尼龍6為半透明或不透明的乳白色結(jié)晶形聚合物顆粒,熔點(diǎn)220℃,熱分解溫度大于310℃,相對(duì)密度1。各種聚酰胺的共同特點(diǎn)是耐燃,抗張強(qiáng)度高(達(dá)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(jié)晶性熱固性塑料材料;對(duì)結(jié)晶性高聚物來(lái)講,在注塑加工廠時(shí),很快速的制冷促使材料沒(méi)法當(dāng)然結(jié)晶定形,進(jìn)而使材料內(nèi)部存有極強(qiáng)的內(nèi)應(yīng)力。沒(méi)有歷經(jīng)“回火”解決的尼龍料,其內(nèi)部由于在定形后,生物大分子依然會(huì)趨于當(dāng)然趨向、結(jié)晶的健身運(yùn)動(dòng),這會(huì)造成材料內(nèi)應(yīng)力進(jìn)一步加重。由于尼龍具有無(wú)害、質(zhì)輕、優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性及較好的耐腐蝕性,因此廣泛應(yīng)用于代替銅等金屬在機(jī)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(méi)有歷經(jīng)水焯工藝流程的尼龍件其延性很大,在遭受外力作用時(shí),非常容易崩掉或是是破1裂。