聚己二酰己二胺

尼龙-66

聚己二酰己二胺，俗称尼龙-66，是一种热塑性树脂，一般是由己二酸和己二胺缩聚制的。不溶于一般溶剂，仅溶于间苯甲酚等。机械强度和硬度很高，刚性很大。可用作工程塑料，机械附件如齿轮、润滑轴承，代替有色金属材料做机器外壳、汽车发动机叶片等，也可用于制合成纤维。

概况

分子主链的重复结构单元中，含有酰胺基(—CONH—)的一类热塑树脂。常制成圆柱状粒料，作塑料用的聚酰胺分子量一般为1.5万～2万。各种聚酰胺的共同特点是耐燃，抗张强度高（达104MPa），耐磨，电绝缘性好，耐热（在455kPa下热变形温度均在150℃以上），熔点150～250℃，熔融态树脂的流动性高，相对密度1.05～1.15（加入填料可增至1.6），大都无毒。但树脂中的单体含量过高时，不宜长期与皮肤或食物接触，各国对此常有食品卫生方面的规定。

尼龙制品

沿革最早工业化生产的聚酰胺品种是聚酰胺66（即尼龙66），美国杜邦公司W.H.卡罗瑟斯于1937年公布了第一个专利，制得聚酰胺纤维（尼龙丝）样品，1938年建立了试验工厂，1939年工业化生产装置投入运转。当时聚酰胺主要用于生产纤维、绳索和包覆材料。第二次世界大战中这些材料在军事方面的应用得到了很大发展，战后生产了薄膜和塑料。1941年，聚酰胺6在德国投入生产，随后又开发了聚酰胺610。1950年法国开发了聚酰胺11。1958年中国试制成功聚酰胺1010，苏联试制成功共聚酰胺。1966年，在联邦德国赫斯化学公司大规模生产聚酰胺12。1972年，美国杜邦公司又实现了芳香族聚酰胺的工业生产。70年代以后，聚酰胺的改性引起人们的极大兴趣，特别是石油化工的发展，聚酰胺的原料路线转向石油，成本逐年下降，产量逐年增长，使聚酰胺发展成为一类品种多、能够适应于多种用途的高分子材料。

主要品种

包括脂肪族聚酰胺、脂肪-芳香族聚酰胺及芳香族聚酰胺。脂肪族聚酰胺品种多、产量大、应用广泛，既可作纤维，也可作塑料。聚酰胺纤维也称耐纶，它与聚酰胺塑料的产量比为9∶1。脂肪-芳香族聚酰胺品种少，产量也小。芳香族聚酰胺常简称为聚芳酰胺，主要用作纤维，后者称芳香族聚酰胺纤维，俗称芳纶。聚酰胺品种的名称，工业上习惯用单元链节所含碳原子数来表征，可以大体上按聚合物单体分为p型和mp型两种。p型聚酰胺是由氨基酸H2N(CH2)p-1COOH（或内酰胺）制成的。单元链节结构为：[—HN(CH2)p-1CO—]，如聚酰胺6[—HN(CH2)5CO—]n ；聚酰胺11[—HN(CH2)10CO—]n等。它们的名称中6和11分别表示单元链节中的碳原子数。mp型聚酰胺是由二元酸HOOC(CH2)m-2COOH与二元胺H2N(CH2)pNH2制成的，单元链节结构为：[—OC(CH2)m-2CONH(CH2)pNH—]，如聚酰胺66[—OC(CH2)4CONH(CH2)6NH—]n，聚酰胺1010[—OC(CH2)8CONH(CH2)10NH—]n等。它们的名称中66和1010分别表示单元链节中酸和胺的碳原子数。工业生产的聚酰胺塑料主要品种有聚酰胺66、聚酰胺6、聚酰胺610、聚酰胺1010、聚酰胺11、聚酰胺12和共聚酰胺等。按聚酰胺中加入的添加剂不同，聚酰胺又有增强、耐磨、微晶、防老化等不同的改性品种；按加工成型的方法，可分为注塑、挤出、模压、浇铸、烧结等品种；按其形态还可分为粒料、薄膜、粉末和坯料等。

生产方法

生产聚酰胺的起始原料主要来自石油，少量来自煤和植物原料。尼龙66又称聚己二酰己二胺，它的单体己二酸、己二胺和聚酰胺6的单体己内酰胺均主要来自苯加氢制得的环己烷，少部分来自苯酚。尼龙610和尼龙1010的一个单体为癸二酸，以及和尼龙11的单体氨基十一酸均由农林化工产品蓖麻油碱解制得。尼龙12的单体丁二烯则是碳四馏分分离的产物，所有单体在聚合前均加以精制，使达聚合级要求。

聚酰胺改性

主要方法是在聚合过程或加工过程中加入适量的添加剂，以赋予树脂多种不同的特性，使之适于多种不同的使用场合。常用的添加剂有：①稳定剂。包括热稳定剂和光稳定剂，它们分别能提高聚酰胺的抗氧化性和耐光性，制得防老化尼龙。若加入细分散的炭黑2%（质量），聚酰胺便可在室外长期使用。②常用玻璃纤维增强材料。制成增强尼龙以提高刚性，降低蠕变性，并使制品的成型收缩率变小、尺寸稳定性变好。用金属纤维增强，不仅模量高，还具导电性。用矿物也有很好的增强效果，且使加工成型容易，成本降低。二硫化钼和聚四氟乙烯也是聚酰胺的增强材料，且可提高耐磨性。③成核添加剂。用于制得微结晶尼龙，可加快脱模时间，使成型周期缩短20%～30%。此外，根据用途不同，还可加增塑剂和润滑剂等。

另一种改性的方法是共聚，共聚尼龙是良好的包覆材料和衬垫密封材料；聚酰胺与聚烯烃嵌段接枝共聚，可大幅度提高冲击强度和尺寸稳定性，降低吸湿性，甚至可制成易加工、低成本的塑料制品。这种解决聚酰胺缺陷的有效途径，是近年来发展改性品种的方向之一。

用途

聚酰胺塑料制品广泛用作各种机械和电器零件，其中包括轴承、齿轮、滑轮泵叶轮、叶片、高压密封圈、垫、阀座、衬套、输油管、贮油器、绳索、传动带、砂轮胶粘剂、电池箱、电器线圈、电缆接头等。还有包装用带、食品用薄膜（熟食用的高温薄膜和清凉饮料用的低温薄膜）的产量也相当大。美国孟山都公司开发适用于反应注射成型的聚酰胺塑料，又称RIM尼龙，很受各国注目，一些国家制成了玻璃增强RIM尼龙大型汽车壳件，使聚酰胺在与金属材料的竞争中，在汽车制造业减轻重量、节能和降低成本等方面找到了又一途径。

聚酰胺纤维（脂肪族）的主要品种有尼龙66和尼龙6，后者又称锦纶。它们强度高，回弹性好，耐磨性在纺织纤维中最高，耐多次变形性和耐疲劳性接近于涤纶，高于其他纤维。它们有良好的吸温性，但耐光和耐热性差。聚酰胺纤维长丝可制做袜子、内衣、衬衣、运动衫、滑雪衫、雨衣等；短纤维可与棉、毛和粘胶纤维混纺，使织物具有良好的耐磨性和强度。还可用作尼龙搭扣、地毯、装饰布等。工业上主要用于制造帘子布、传送带、渔网、缆绳等。

芳香族聚酰胺纤维是特种纤维，主要品种有对位芳香族聚酰胺纤维和间位芳香族聚酰胺纤维。前者最大特点是高强度（钢丝的5～6倍)、高模量(钢丝的2～3倍)、低比重（钢丝的1/5），它耐高温、抗化学腐蚀，但耐紫外线较差。用作高速飞机的轮胎帘子线，深海作业、航天方面的特种缆绳等。后者最大特点是耐高温，在光焰中难燃，具有自熄性，耐老化性能好，但耐紫外线较差。用于易燃、易爆环境的工作服及宇航服、消防服等。用它制成的纸大量用于电绝缘材料。

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