聚酰胺(PA,俗稱尼龍)是美國DuPont公司先開發(fā)用于纖維的樹脂,于1939年實現(xiàn)工業(yè)化。20世紀50年代開始開發(fā)和生產(chǎn)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。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(nèi)酰胺來合成。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,目前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。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塑料制品可采用金屬鈉、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負離子開環(huán)聚合而制得,稱為澆注尼龍。用這種方法便于制造大型塑料制件。
性能:尼龍輪為韌性角狀半透明或乳白色結晶性樹脂,作為工程塑料的尼龍分子量一般為1.5-3萬尼龍具有很高的機械強度,軟化點高,耐熱,磨擦系數(shù)低,耐磨損,自潤滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐堿和一般溶劑,電絕緣性好,有自熄性,無毒,無臭,耐候性好,染色性差。缺點是吸水性大,影響尺寸穩(wěn)定性和電性能,纖維增強可降低樹脂吸水率,使其能在高溫、高濕下工作。尼龍與玻璃纖維親合性十分良好。
聚酰胺主要用于合成纖維,其突出的優(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;當拉伸至3-6%時,彈性回復率可達100%;能經(jīng)受上萬次折撓而不斷裂。聚酰胺纖維的強度比棉花高1-2倍、比羊毛高4-5倍,是粘膠纖維的3倍。但聚酰胺纖維的耐熱性和耐光性較差,保持性也不佳,做成的衣服不如滌綸挺括。另外,用于衣著的錦綸-66和錦綸-6都存在吸濕性和染色性差的缺點,為此開發(fā)了聚酰胺纖維的新品種——錦綸-3和錦綸-4的新型聚酰胺纖維,具有質輕、防皺性優(yōu)良、透氣性好以及良好的耐久性、染色性和熱定型等特點,因此被認為是很有發(fā)展前途的。
由于聚酰胺具有無毒、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。聚酰胺熔融紡成絲后有很高的強度,主要做合成纖維并可作為醫(yī)用縫線。
錦綸在民用上可以混紡或純紡成各種醫(yī)療及針織品。錦綸長絲多用于針織及絲綢工業(yè),如織單絲襪、彈力絲襪等各種耐磨解釋的錦綸襪,錦綸紗巾,蚊帳,錦綸花邊,彈力錦綸外衣,各種錦綸綢或交織的絲綢品。錦綸短纖維大都用來與羊毛或其它化學纖維的毛型產(chǎn)品混紡,制成各種耐磨經(jīng)穿的衣料。
在工業(yè)上錦綸大量用來制造簾子線、工業(yè)用布、纜繩、傳送帶、帳篷、漁網(wǎng)等。在國防上主要用作降落傘及其他軍用織物。
聚酰胺 分子鏈上的重復結構單無是酰胺基的一類聚合物。
聚酰胺樹脂,是性能優(yōu)良用途廣泛的化工原料,按其性質可分為兩大類:非反應性或中性聚酰胺及反應性聚酰胺。中性聚酰胺主要用于生產(chǎn)油墨、熱合性粘結劑和涂料,反應性聚酰胺用于環(huán)氧樹脂熟化劑,和用于熱固性表面涂料、粘結劑、內(nèi)襯材料及罐封、模鑄樹脂。 中性二聚酸聚酰胺樹脂在聚乙烯等基質上粘附性好,特別適合于在聚乙烯面包裝膜、金屬箔復合層壓膜等塑料膜上印刷;中性聚酰胺樹脂配制的油墨有光澤性,粘結性能好,醇稀釋性優(yōu)良,膠凝性低,快干,氣味小。 二聚酸基的熱合性樹脂,廣泛用于制鞋、制罐、包裝及書籍裝訂;用于罐頭包裝的邊縫密封;用于冷凍蘋果、桔子及其它果汁的新型結構容器的粘結。熱合性聚酰胺粘結劑,因具有耐干洗、耐強力洗滌劑、漂白劑及洗衣房與家庭的高溫洗滌條件,對織物粘聯(lián)強度大使用方便而用于強物粘聯(lián);因具有必要的粘結力及優(yōu)良的抗?jié)裥远糜跓峥s性電纜套。中性聚胺樹脂的其它用途包括制備觸變型涂料、民用水基膠、織物抗靜電劑、透明蠟燭及洗滌劑。
反應性聚酰胺樹脂進一步反應而用作環(huán)氧樹脂的固化劑,產(chǎn)生廣泛交聯(lián)成為熱固性樹脂。用作固化劑時,具有配副隨意性大、無毒性、能常溫下固化以及柔軟不脆等優(yōu)點,可使環(huán)氧樹脂具有極好的粘結性、撓曲性、韌性、抗化學品性、抗?jié)裥约氨砻婀鉂嵭?。二聚酸基酸胺樹脂一環(huán)氧樹脂的大用途是粘結劑、表面涂料及罐封、模鑄樹脂。該粘結劑潤濕性能好、粘結強度大、內(nèi)增塑性好,比以胺熟化的環(huán)氧樹脂能耐更大的沖擊力。這種粘結劑可作金屬的邊縫粘結劑以及塑料、汽車車身的焊接劑及堵縫材料,還可作金屬---金屬粘聯(lián)的結構粘結劑。二聚酸基聚酰胺熟化的環(huán)氧樹脂,具有柔性、抗化學品、抗鹽蝕、抗撞擊及高光澤等優(yōu)異性能,廣泛用作表面涂料。