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尼龙是美国杰出的科学家卡罗瑟斯(Carothers)及其领导下的一个科研小组研制出来的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

简介

聚酰胺纤维俗称尼龙Nylon英文名称Polyamide简称PA密度1.15g/cm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由美国著名化学家卡罗瑟斯和他的科研小组发明
尼龙是聚酰胺纤维锦纶的一种说法可制成长纤或短纤

结构

锦纶是聚酰胺纤维的商品名称又称耐纶Nylon英文名称Polyamide简称PA其基本组成物质是通过酰胺键[NHCO]连接起来的脂肪族聚酰胺
1分子结构
常用的锦纶纤维可分为两大类
一类是由己二胺和己二酸缩聚而得的聚己二酸己二胺其长链分子的化学结构式为
H[HN(CH2)XNHCO(CH2)YCO]OH
这类锦纶的相对分子量一般为17000-23000.根据所用二元胺和二元酸的碳原子数不同可以得到不同的锦纶产品并可通过加在锦纶后的数字区别其中前一数字是二元胺的碳原子数后一数字是二元酸的碳原子数例如锦纶66说明它是由己二胺和己二酸缩聚制得锦纶610说明它是由己二胺和癸二酸制得
另一类是由己内酰胺缩聚或开环聚合得到的其长链分子的化学结构式为
H[NH(CH2)XCO]OH
根据其单元结构所含碳原子数目可得到不同品种的命名例如锦纶6说明它是由含6个碳原子的己内酰胺开环聚合而得
锦纶6锦纶66及其他脂肪族锦纶都由带有酰胺键NHCO的线型大分子组成锦纶分子中有CONH基团可以在分子间或分子内形成氢键结合也可以与其他分子相结合所以锦纶吸湿能力较好并且能够形成较好的结晶结构锦纶分子中的CH2(亚甲基之间因只能产生较弱的范德华力所以CH2链段部分的分子链卷曲度较大各种锦纶因今CH2的个数不同使分子间氢键的结合形式不完全相同同时分子卷曲的概率也不一样另外有些锦纶分子还有方向性分子的方向性不同纤维的结构性质也不完全相同
2形态结构
采用熔纺法制得的锦纶在显微镜中观察到的形态结构具有圆形的截面和无特殊的纵向结构在电子显微镜下可观察到丝状的原纤组织锦纶66的原纤宽约10-15nm如用异形喷丝板可制成各种特殊截面形状的锦纶如多角形多叶形中空等异形截面它的聚焦态结构与纺丝过程的拉伸及热处理有密切关系不同锦纶的大分子主链都由碳原子和氮原子相连而成
异形纤维可改变纤维的弹性使纤维具有特殊的光泽与膨松性并改善纤维的抱合性能与覆盖能力以及抗起球减少静电等性能如三角形纤维有闪光效应五叶形纤维有肥光般光泽手感良好并抗起球中空纤维由于内部有空腔密度小保暖性好
3聚焦态结构
锦纶的聚焦态结构与纺丝过程的拉伸及热处理有密切关系采用一般纺丝速度纺制的锦纶分子容易结晶在纺丝过程中即结晶锦纶6在纺丝后的放置过程中也会发生结晶由于冷却成形时内外温度不一致一般锦纶的皮层取向度较高结晶度较低而芯层结晶度较高取向性较低锦纶的结晶度一般为30%~40%表征取向度的双折射率为0.05~0.063相对密度为1.14
锦纶的聚焦态结构属于折叠链/伸直链的晶体共存体系锦纶的单元晶格均属三斜晶系其原纤之间具有较大的微隙并由一些排列不规则的无定形分子所联系而原纤维则由高侧序度的分子所组成的微原纤堆砌而成微原纤间可能存在较小的微空隙并由一些侧序度稍差的分子所联系
不同锦纶的大分子主链都由碳原子和氮原子相连而成在碳原子氮原子上所附着的原子数量很少并且没有侧基存在故分子成伸展的平面锯齿状相邻分子间可借主链上的=C=O和=NH生成氢键而相互吸引
常用的锦纶6具有αβΥ三种不同晶体可以形成三种分子链排列密度其中α晶体最稳定密度较高为1.235g/㏄,而β和Υ晶体不稳定在一定条件下可相互转变锦纶6的晶体属单斜晶系由氢键连接的分子层在晶体中呈上下交替排列

研发

1928年美国最大的化学工业公司杜邦公司成立了基础化学研究所年仅32岁的卡罗瑟斯博士受聘担任该所的负责人他主要从事聚合反应方面的研究他首先研究双官能团分子的缩聚反应通过二元醇和二元羧酸的酯化缩合合成长链的相对分子质量高的聚酯在不到两年的时间内卡罗瑟斯在制备线型聚合物特别是聚酯方面取得了重要的进展将聚合物的相对分子质量提高到10 000~25 000他把相对分子质量高于10 000的聚合物称为高聚物(Superpolymer)1930年卡罗瑟斯的助手发现二元醇和二元羧酸通过缩聚反应制取的高聚酯其熔融物能像制棉花糖那样抽出丝来而且这种纤维状的细丝即使冷却后还能继续拉伸拉伸长度可达到原来的几倍经过冷却拉伸后纤维的强度弹性透明度和光泽度都大大增加这种聚酯的奇特性质使他们预感到可能具有重大的商业价值有可能用熔融的聚合物来纺制
尼龙

尼龙

纤维然而继续研究表明从聚酯得到纤维只具有理论上的意义因为高聚酯在100 ℃以下即熔化特别易溶于各种有机溶剂只是在水中还稍稳定些因此不适合用于纺织
随后卡罗瑟斯又对一系列的聚酯和聚酰胺类化合物进行了深入的研究经过多方对比选定他在1935年2月28日首次由己二胺和己二酸合成出的聚酰胺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从其性质和制造成本综合考虑在已知聚酰胺中它是最佳选择接着杜邦公司又解决了生产聚酰胺66原料的工业来源问题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)尼龙后来在英语中成了从煤空气水或其他物质合成的具有耐磨性和柔韧性类似蛋白质化学结构的所有聚酰胺的总称

常见种类

聚酰胺(尼龙)
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) CAS编码32131-17-2
聚辛酰胺(尼龙8)
聚9-氨基壬酸(尼龙9)

尼龙参数

结构

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

清洗性及防污性

影响这两种性能的是是纤维的截面形状及后道的防污处理而纤维本身的强度及硬度对清洗及防污性影响很小

熔点及弹性

尼龙6的熔点为220℃而尼龙66的熔点为260℃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

色牢度

色牢度并不是尼龙的一个特性是尼龙中的染料而不是尼龙本身在光照下褪色

耐磨性及抗尘性

美国Clemson大学曾在Tampa国际机场分别用巴斯夫 Zeftron500尼龙6地毯和杜邦Antron XL尼龙66地毯进行了一个 长达两年半的实验地毯处于人流量极高的状态下结果表明巴斯夫Zeftron500尼龙在颜色保持性及绒头耐磨性方面要稍好于杜邦 Antron XL两种纱线的抗尘性能没有差别

属性

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PA6PA66两大品种来说与PA46PAl2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 由于PA强极性的特点吸湿性强尺寸稳定性差但可以通过改性来改善

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
尼龙

尼龙

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

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

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

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
概括起来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
尼龙

尼龙

质量方向发展

堆放方法

首先要有一个足够宽敞的仓库如果仓库很小用什么方法都的堆放不了的巧媳妇难做无米之炊接下来按照布料种类进行区分比如针织布料和梭织布料都要区分开因为针织布料成卷的比较柔软而梭织布料卷筒起来比较直挺还有布料材质分类全棉布料进行分开涤棉布料和纤维布料分成三个部分
1错误的堆放方法是如图一这样不利于通风时间存放久了中间部分会发霉全棉布料上会出现斑点而且布料牢度下降用手轻轻就可以把布料撕开大家都知道这样的布料就成为了废布
图一 错误堆放方法

图一 错误堆放方法

2正确的堆放方法如图二这样堆放便于管理想找什么料子一看便知好处有利于通风便于防火全棉布料最好放在通风良好的地方比如离门窗最近的地方一米是常规门幅6到7卷放一排第2层纵向平放数量必须和底部相同第3层还是横向平放数量相同以此类推
图二 正确堆放方法

图二 正确堆放方法

聚酰胺

详述

聚酰胺(PA俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂于1939年实现工业化20世纪50年代开始开发和生产注塑制品以取代金属满足下游工业制品轻量化降低成本的要求聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基用作塑料时称尼龙用作合成纤维时我们称为锦纶聚酰胺可由二元胺和二元酸制取也可以用ω-氨基酸或环内酰胺来合成根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同可制得多种不同的聚酰胺目前聚酰胺品种多达几十种其中以聚酰胺-6聚酰胺-66和聚酰胺-610的应用最广泛
聚酰胺-6聚酰胺-66和聚酰胺-610的链节结构分别为[NH(CH2)5CO][NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]和[NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO]聚酰胺-6和聚酰胺-66主要用于纺制合成纤维称为锦纶-6和锦纶-66尼龙-610则是一种力学性能优良的热塑性工程塑料
PA具有良好的综合性能包括力学性能耐热性耐磨损性耐化学药品性和自润滑性且摩擦系数低有一定的阻燃性易于加工适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性提高性能和扩大应用范围PA的品种繁多有PA6PA66PAllPAl2PA46PA610PA612PAl010等以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等很多新品种 尼龙-6塑料制品可采用金属钠氢氧化钠等为主催化剂N-乙酰基己内酰胺为助催化剂使δ-己内酰胺直接在模型中通过负离子开环聚合而制得称为浇注尼龙用这种方法便于制造大型塑料制件

主要用于合成纤维

聚酰胺主要用于合成纤维其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维比棉花耐磨性高10倍比羊毛高20倍在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维可大大提高其耐磨性当拉伸至3-6%时弹性回复率可达100%能经受上万次折挠而不断裂聚酰胺纤维的强度比棉花高1-2倍比羊毛高4-5倍是粘胶纤维的3倍但聚酰胺纤维的耐热性和耐光性较差保持性也不佳做成的衣服不如涤纶挺括另外用于衣着的锦纶-66和锦纶-6都存在吸湿性和染色性差的缺点为此开发了聚酰胺纤维的新品种锦纶-3和锦纶-4的新型聚酰胺纤维具有质轻防皱性优良透气性好以及良好的耐久性染色性和热定型等特点因此被认为是很有发展前途的

代替铜等金属

由于聚酰胺具有无毒质轻优良的机械强度耐磨性及较好的耐腐蚀性因此广泛应用于代替铜等金属在机械化工仪表汽车等工业中制造轴承齿轮泵叶及其他零件聚酰胺熔融纺成丝后有很高的强度主要做合成纤维并可作为医用缝线

用于各种医疗及针织品

在民用上可以混纺或纯纺成各种医疗及针织品锦纶长丝多用于针织及丝绸工业如织单丝袜弹力丝袜等各种耐磨解释的锦纶袜锦纶纱巾蚊帐锦纶花边弹力锦纶外衣各种锦纶绸或交织的丝绸品锦纶短纤维大都用来与羊毛或其它化学纤维的毛型产品混纺制成各种耐磨经穿的衣料
在工业上锦纶大量用来制造帘子线工业用布缆绳传送带帐篷渔网等在国防上主要用作降落伞及其他军用织物

发展趋势

改性PA产品的最新发展

前面提到玻璃纤维增强PA在20世纪50年代就有研究但形成产业化是20世纪70年代自1976年美国杜邦公司开发出超韧PA66后各国大公司纷纷开发新的改性PA产品美国西欧日本荷兰意大利等大力开发增强PA阻燃PA填充PA大量的改性PA投放市场
20世纪80年代相容剂技术开发成功推动了PA合金的发展世界各国相继开发出PA/PEPA/PPPA/ABSPA/PCPA/PBTPA/PETPA/PPOPA/PPSPA/ICP(液晶高分子)PA/PA等上千种合金广泛用于汽车机车电子电气械纺织体育用品办公用品家电部件等行业
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
在产品开发方面主要以高性能尼龙PPO/PA6PPS/PA66增韧尼龙纳米尼龙无卤阻燃尼龙为主导方向在应用方面汽车部件电器部件开发取得了重大进展如汽车进气歧管用高流动改性尼龙已经商品化这种结构复杂的部件的塑料化除在应用方面具有重大意义外更重要的是延长了部件的寿命促进了工程塑料加工技术的发展

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

尼龙

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

改性尼龙的概念和分类

改性尼龙是工程塑料中的一类是以尼龙原料为基料在加以改变其物理性质而形成的颗粒状产品此类产品产出是依据一些生产厂家所需求的不同而进行改性制作的
改性尼龙大致包括增强尼龙增韧尼龙耐磨尼龙无卤阻燃尼龙导电尼龙阻燃尼龙等等
1热性质玻璃转移温度(Tg)及熔点(Tm)热变形温度(HDT)高长期使用温度高(UL-746B)使用温度范围大热膨胀系数小
2机械性质高强度高机械模数低潜变性强耐磨损及耐疲劳性
3其它耐化学药品性抗电性耐燃性耐候性尺寸安定性佳此类产品产出是依据一些生产厂家所需求的不同而进行改性制作的改性尼龙大致包括增强尼龙增韧尼龙耐磨尼龙无卤阻燃尼龙导电尼龙阻燃尼龙等等改性尼龙具有很多的特性因此在汽车电气设备机械部构交通器材纺织造纸机械等方面得到广泛应用

尼龙历史

美国杜邦公司

人们对尼龙并不陌生在日常生活中尼龙制品比比皆是但是知道它历史的人就很少了尼龙是世界上首先研制出的一种合成纤维
二十世纪初企业界搞基础科学研究还被认为是一种不可思议的事情1926年美国最大的工业公司
尼龙

尼龙

杜邦公司的出于对基础科学的兴趣建议该公司开展有关发现新的科学事实的基础研究1927年该公司决定每年支付25万美元作为研究费用并开始聘请化学研究人员到1928年杜邦公司成立了基础化学研究所年仅32岁的卡罗瑟斯Wallace H. Carothers,1896~1937)博士受聘担任该所有机化学部的负责人
卡罗瑟斯美国有机化学家1896年4月27日出生于美国爱荷华州威尔明顿1937年4月29日卒于美国费城1924年获伊利诺伊大学博士学位后先后在该大学和哈佛大学担任有机化学的教学和研究工作1928年应聘在美国杜邦公司设于威尔明顿的实验室中进行有机化学研究他主持了一系列用聚合方法获得高分子量物质的研究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他又将这一聚合物熔融后经注射针压出在张力下拉伸称为纤维这种纤维即聚酰胺66纤维1939年实现工业化后定名为耐纶Nylon是最早实现工业化的合成纤维品种
尼龙的合成奠定了合成纤维工业的基础尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新用这种纤维织成的尼龙丝袜既透明又比丝袜耐穿1939年10目24日杜邦在总部所在地公开销售尼龙丝长袜时引起轰动被视为珍奇之物争相抢购很多底层女人因为买不到丝袜只好用笔在腿上绘出纹路冒充丝袜人们曾用象蛛丝一样细象钢丝一样强象绢丝一样美的词句来赞誉这种纤维到1940年5月尼龙纤维织品的销售遍及美国各地
第二次世界大战爆发直到1945年尼龙工业被转向制降落伞飞机轮胎帘子布军服等军工产品由于尼龙的特性和广泛的用途第二次世界大战后发展非常迅速尼龙的各种产品从丝袜衣服到地毯绳索渔网等以难以计数的方式出现 尼龙是三大合成纤维之一
尼龙英语Nylon是一种人造的高分子聚合物1935年2月28日杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯在美国威尔明
尼龙

尼龙

顿发明了这种塑料1938年尼龙正式上市最早的尼龙制品是尼龙制的牙刷的刷子1938年2月24日开始出售和妇女穿的尼龙袜1940年5月15日上市今天尼龙纤维是多种人造纤维的原材料硬的尼龙被用在建筑业中用尼龙制成的热气球可以做得很大
尼龙这个词虽然非常普及但从未被用做商标或受到商标保护
第二次世界大战期间盟军使用尼龙做的降落伞此前一般用亚洲丝绸制作此外轮胎帐篷绳索等其它军事物资也用尼龙制造它甚至被用来制造印刷美国货币的纸战争开始时棉花占纤维原料的80%其它20%主要是木纤维1945年8月时棉花的比例降低到75%而人造纤维的比例已上升到25%

锦纶的由来

1958年4月第一批中国国产己内酰胺试验样品终于在辽宁省锦州化工厂试制成功产品送到北京纤维厂一次抽丝成功从此拉开了中国合成纤维工业的序幕因为它诞生在锦州化工厂所以这种合成纤维后来就被命名为锦纶也就是尼龙由于锦纶在当时一穷二白的新中国建国初期具有重要的国防军事用途因此锦纶诞生的意义不言而喻

尼龙纤维

纳米尼龙

据日本东丽化学公司消息该公司已经成功开发出直径比以往极细纤维还小两位数的纳米级单丝结构的纳米纤维新技术通过控制纳米构造技术达到纤维细度的极限东丽化学公司称该公司利用这项新技术已经开发直径为10μm的单丝140万根以上所构成的纳米尼龙纤维这种纤维与以往产品进行比较表面积是过去产品的1000倍左右具有很高的表面活性

超强尼龙纤维

Triangle–Raleigh尼龙纤维有许多用途从服装地毯到绳索到微机的数据线都可以利用该种纤维目前北卡罗莱纳州大学纺织学院的研究员正努力改进这种纤维据报道说已经研制出最强脂肪族尼龙纤维
科学家聚合体教授--托奈里博士与纺织工程化学和自然科学助理教授理查德.克塔克博士正在研究一种方法在不需要昂贵的费用复杂的过程的情况下产生更高强度的尼龙纤维他们利用脂肪族尼龙或者尼龙进行研究这种尼龙的碳援助利用直链或者开放型支链连接在以前强调不环链大
更强壮的脂肪族尼龙能够应用于绳索装卸皮带降落伞和汽车轮胎或者产生能够适合高温利用的合成材料这个发现最近在费城召开的美国化学科学年会上介绍刊登在聚合体定期刊物上
这种纤维利用聚合体或者包括许多单位的长链分子制作而成当这些聚合体链被整齐的安排这种聚合体将成水晶状态
这些盘绕的聚合体需要拉伸如果他们要制作成更强的纤维需要消除他们的弹性在尼龙链中加入氢可以防止拉伸因此克服这种结合对产生更强的尼龙纤维来说是一个关键因素
超强纤维以凯夫拉尔纤维为例是从芳香尼龙聚合体中制作而成十分僵硬长链包含环链芳香尼龙制作很困难因此十分昂贵
因此托奈里教授和克塔克博士利用聚酰胺66(尼龙66)来进行研究这种材料是一种商业热塑性材料很容易制作但是拉伸和排列困难同时取消尼龙66的弹性也很困难
这个发现可以解决尼龙66在三氯化镓中能够溶解的问题能够有效的打破氢粘合的问题允许聚合体链延伸
托奈里教授说这种新纤维可能比典型的脂肪族尼龙的强度高10倍利用脂肪族尼龙来生产十分经济可行高强调的纤维如凯夫拉尔纤维必须在专业化的工厂生产这是因为在生产过程中需要浓硫酸而这种新纤维能够利用普通的纺纱纤维单位制作在加工过程中没有特别的地方
托奈里和克塔克博士还在继续他们的研究目前对如果打破氢粘合和将对尼龙66纤维产生如何的影响还不可而知

PA尼龙

PA的机械性能中如抗拉抗压强度随温度和吸湿量而改变所以水相对是PA的增塑剂加入玻纤后其抗拉抗压强度可提高2倍左右耐温能力也相应提高PA本身的耐磨能力非常高所以可在无润滑下不停操作如想得到特别的润滑效果可在PA中加入硫化物
合适的塑料产品各种齿轮涡轮齿条凸轮轴承螺旋桨传动皮带
其它收缩率 1-2% 需注意成型后吸湿的尺寸变化
吸水率 100% 相对吸湿饱和时能吸8%
合适壁厚2-3.5mm
PA66
疲劳强度和钢性较高耐热性较好摩擦系数低耐磨性好但吸湿性大尺寸稳定性不够
应用中等载荷使用温度<100-120度无润滑或少润滑条件下工作的耐磨受力传动零件
PA6
疲劳强度钢性耐热性低于尼龙66但弹性好有较好的消振降噪能力白色
应用轻载荷中等温度(80-100)无润滑或少润滑要求噪音低的条件下工作的耐磨受力传动零件
PA610
强度.刚性耐热性低于尼龙66但吸湿性小耐磨性好土黄色
应用同尼龙6宜作要求比较精密的齿轮工作条件湿度变化大的零件
PA1010
强度刚性耐热性低于尼龙66吸湿性低于尼龙610成型工艺好耐磨性好
应用轻载荷温度不高湿度变化较大的条件下无润滑或少润滑的情况下工作的零件
MCPA
强度耐疲劳性耐热性刚性均优于PA6及PA66吸湿性低于PA6及PA66耐磨性好能直接在模型中聚合成型宜浇铸大型零件应用高载荷高使用温度(低于120)无润滑或少润滑的情况下乳白色

铸造尼龙

铸造尼龙MC尼龙也称单体浇注尼龙是用已内酰胺单体在强碱如NaoH和一些助催化剂的作用下用模具直接聚合成型得到制品的毛坯件由于把聚合和成型过程结合一起因而成型方便设备投资少易于制造大型机器零件它的力学性能和物理新能都比尼龙6高可制造几十千克的齿轮涡轮轴承等

尼龙1010

尼龙1010是我国独创的一种工程塑料用蓖麻油做原料提取癸二胺及癸二酸再缩合而成的成本低经济效果好自润滑性和耐磨性极好耐油性好脆性转化温度低约在-60℃机械强度较高广泛用于机械零件和化工电气零件

改性尼龙

改性尼龙是工程塑料中的一类是以尼龙原料为基料在加以改变其物理性质而形成的颗粒状产品此类产品产出是依据一些生产厂家所需求的不同而进行改性制作的
改性尼龙大致包括增强尼龙增韧尼龙耐磨尼龙无卤阻燃尼龙导电尼龙阻燃尼龙等等1.热性质玻璃转移温度(Tg)及熔点(Tm);热变形温度(HDT)高;长期使用温度高(UL-746B);使用温度范围大;热膨胀系数小2.机械性质高强度高机械模数低潜变性强耐磨损及耐疲劳性3.其它耐化学药品性抗电性耐燃性耐候性尺寸安定性佳此类产品产出是依据一些生产厂家所需求的不同而进行改性制作的改性尼龙大致包括增强尼龙增韧尼龙耐磨尼龙无卤阻燃尼龙导电尼龙阻燃尼龙等等改性尼龙具有很多的特性因此在汽车电气设备机械部构交通器材纺织造纸机械等方面得到广泛应用

芳香族

简介

芳香族尼龙又称聚芳酰胺是20世纪60年代由美国杜邦公司首先开发成功的耐高温耐辐射耐腐蚀的尼龙新品种凡是在尼龙分子中含有芳香环结构的都属于芳香族尼龙如果仅仅将合成尼龙的二元胺或二元酸分别以芳香族二胺或芳香族二酸代替则得到的尼龙为半芳香尼龙以芳香族二酸和芳香族二胺合成得到的尼龙为全芳香尼龙芳香族尼龙脆化温度可达–70℃维卡软化温度可达270℃耐高温耐辐射耐腐蚀耐磨有自熄性在潮湿的状态下能保持较高的电性能芳香族尼龙可以挤出模压层压浸渍可以用于制造纤维薄膜浸渍膜装饰层压板玻璃纤维增强层压板耐高温辐射线管防火墙等目前已经商业化应用的半芳香尼龙主要有MXD6PA6T和PA9T全芳香尼龙主要有聚对苯二甲酰对苯二胺PPTA聚间苯二甲酰间苯二胺MPIA和聚对苯甲酰胺PBA等
全芳香尼龙是二十世纪六七十年代由美国杜邦公司开发成功并实现了工业化全芳香族尼龙由于具有高熔点高模量高强度而被广泛用于合成纤维的生产PPTA是以对苯二胺和对苯二甲酰氯为原料采用杜邦公司开发的低温溶液聚合法制得的PPTA具有高强度高模量耐高温低密度等优良性能主要用于合成纤维纺丝的原材料PPTA纤维也可作为橡胶增强材料和塑料的增强剂使用但是PPTA有耐疲劳性和耐压性能的不足之处PPTA还不能实现熔融挤出成型

MXD6

MXD6是Lum等人于20世纪50年代以间苯二甲胺和己二酸为原料通过缩聚反应合成的一种结晶性尼龙树脂日本三菱瓦斯化学公司采用直接缩聚法东洋纺织公司采用尼龙盐法分别合成了MXD6这两种不同的聚合方法得到的MXD6的用途也不尽相同用直接缩聚法合成的MXD6可用于制造阻隔性材料或工程结构材料用尼龙盐法合成的MXD6可用于生产纤维级MXD6树脂作为一种结晶性半芳香尼龙MXD6具有吸水率低热变形温度高拉伸强度和弯曲强度高成型收缩率小对O2CO2等气体的阻隔性好等特点MXD6由于具有较宽的加工温度可以与聚丙烯PP共挤出与高密度聚乙烯HDPE共挤吹塑在工业上MXD6主要用于包装材料和代替金属作工程结构材料前者包括食品与饮料的包装仪器设备包装防潮消振的软垫和发泡材料后者包括高耐热品级RenyMXD6/PPO的合金抗振级Reny等除此之外MXD6还应用于磁性塑料透明胶粘剂等

PA6T

PA6T是由芳香族二酸与脂肪族二胺合成的一种半芳香尼龙PA6T具有优良的耐热性和尺寸稳定性由于PA6T的熔点很高可采用固相聚合或界面聚合的方法制备可以用于纤维制造机械零件和薄膜制品等日本三井化学开发的改性PA6T具有高刚性高强度低吸水性等特性主要用于汽车内燃机部件耐热电器部件传动部件和电子装配件等正是由于PA6T过高的熔点使得其不能像一般的脂肪族尼龙一样进行注射成型这就使PA6T的应用受到了一定的限制

PA9T

PA9T是由壬二胺和对苯二甲酸熔融缩聚而得的首先由日本可乐丽公司开发成功PA9T具有良好的耐热性能和可熔融加工性能吸水率仅为0.17%是PA46(1.8%)的1/10尺寸稳定性好等特点迅速在电子电气信息设备汽车零部件等方面得到了广泛的应用当重复单元链节中二元胺的碳原子数为6时得到PA6T的熔点为370℃超过了其热分解温度约350℃因此如果不添加第三甚至第四组分来降低熔点是不能获得实际应用尼龙熔融加工温度一般在320℃以下的尼龙但是如果添加了其它组分来降低熔点必然会带来PA6T性能如结晶度尺寸稳定性和耐药品性等性能的降低因此提高二元胺碳原子数目成为另外一个研究的热点PA9T的结构成为了一种理想的结构兼有耐热性和可熔融加工性但是合成PA9T的主要原料壬二胺的合成路线较为复杂丁二烯经过水合转位羟基化和氨化还原等步骤的化学反应才能最终得到壬二胺这就造成PA9T的生产成本居高不下进而限制了PA9T的大规模生产与应用

聚苯二酰胺

聚苯二酰胺PPA是以间苯二甲酸对苯二甲酸己二酸和己二胺之间缩聚形成的聚合物的共混物是一种半结晶性的半芳香尼龙PPA树脂一般采用间歇式生产PPA具有良好的耐热性优良的力学性能和尺寸稳定性较低的吸水率和优良的成型加工性还具有良好的电性能耐化学药品性PPA可以采用注射成型和挤出成型进行加工PPA被广泛用于汽车电子电器和一般产业机器领域

聚间苯二甲酰间苯二胺

聚间苯二甲酰间苯二胺MPIA是20世纪60年代由美国杜邦公司开发成功的一种新型聚芳酰胺品种是以间苯二胺和间苯二甲酰氯为原料可采用低温溶液缩聚法和界面聚合法合成MPIA的突出特点是耐热寿命长此外它还具有模量高耐磨阻燃高温尺寸稳定等优点但MPIA的耐光性稍差需加抗紫外剂MPIA主要用于工业和易燃易爆高温环境下的工作服耐高温工业滤材降落伞高温传送带电气绝缘材料等MPIA还可加工成棒板和纤维靠其优良的耐热性滑动性和耐放射性等特性被用于航空航天原子能工业电气和汽车等行业

聚对苯甲酰胺

聚对苯甲酰胺poly(p-benzamide简称PBA是20世纪70年代由美国杜邦公司开发成功的其合成路线为对硝基甲苯经过液相空气氧化得到对硝基甲酸对硝基甲酸经过氨化还原反应得到对氨基甲酸把对氨基苯甲酸转化为对氨基苯甲酰氯的盐酸盐或对亚硫酰胺苯甲酰氯最后在经缩聚制得PBAPBA具有高模量高强度等特性在工业上可用于火箭发动机壳体高压容器体育用品和涂覆织物等

用途

尼龙棒具有韧性好耐磨力强耐油抗震拉伸弯曲强度好并具有吸水性小尺寸稳定性好等特点因而被用来加工各种耐磨的高强度零件 本产品用途广是以塑代钢铁铜等金属的好材料是重要的工程塑料铸型尼龙广泛代替机械设备的耐磨部件代替铜和合金作设备的耐磨损件适用于制作耐磨零件传动结构件家用电器零件汽车制造零件丝杆防止机械零件化工机械零件化工设备如涡轮齿轮轴承叶轮曲柄仪表板驱动轴阀门叶片丝杆高压垫圈螺丝螺母密封圈梭子套简轴套连接器等
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- 来自原声例句
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