尼龍(long)是美國杰出的科學家卡羅(luo)瑟斯(Carothers)及其領(ling)導下(xia)的一個(ge)科研(yan)小組(zu)研(yan)制出來的,是世界上出現的第(di)一種合(he)成纖(xian)維(wei),尼龍(long)是聚酰胺纖(xian)維(wei)(錦綸)的一種說法。
尼(ni)龍的(de)出現使(shi)紡織品的(de)面(mian)貌煥然一(yi)新,它的(de)合成是(shi)合成纖維工(gong)業的(de)重(zhong)大突破(po),同時也(ye)是(shi)高分子化學的(de)一(yi)個非常重(zhong)要里(li)程(cheng)碑。
聚(ju)酰胺俗稱(cheng)(cheng)(cheng)尼龍(Nylon),英文名稱(cheng)(cheng)(cheng)Polyamide(簡稱(cheng)(cheng)(cheng)PA),是分子主(zhu)鏈上(shang)含有(you)重復酰胺基團(tuan)—[NHCO]—的(de)熱塑性樹脂總稱(cheng)(cheng)(cheng),包括脂肪(fang)族(zu)PA,脂肪(fang)—芳香族(zu)PA和(he)芳香族(zu)PA。其中脂肪(fang)族(zu)PA品種多,產量大,應用廣(guang)泛,其命名由合成單體具體的(de)碳(tan)原(yuan)子數而定。由美國(guo)著名化學家卡羅瑟斯和(he)他的(de)科研小組發(fa)明的(de)。
常(chang)用的錦綸(lun)纖維可分為兩大類(lei)。
一類是由二(er)胺和二(er)酸縮聚(ju)而得(de)的聚(ju)二(er)酸二(er)胺,其長鏈分子的化學結構式為(wei):
H-[HN(CH2)xNHCO(CH2)yCO]-OH
這(zhe)類錦(jin)(jin)(jin)綸的(de)(de)(de)相(xiang)對分子量一(yi)般為17000-23000。根據所用二(er)元(yuan)胺和(he)二(er)元(yuan)酸的(de)(de)(de)碳(tan)原子數不同,可以得到不同的(de)(de)(de)錦(jin)(jin)(jin)綸產品,并(bing)可通過(guo)加(jia)在(zai)錦(jin)(jin)(jin)綸后的(de)(de)(de)數字(zi)(zi)區別(bie),其中前一(yi)數字(zi)(zi)是(shi)(shi)二(er)元(yuan)胺的(de)(de)(de)碳(tan)原子數,后一(yi)數字(zi)(zi)是(shi)(shi)二(er)元(yuan)酸的(de)(de)(de)碳(tan)原子數。例如(ru)錦(jin)(jin)(jin)綸66,說(shuo)明(ming)它(ta)是(shi)(shi)由(you)己(ji)二(er)胺和(he)己(ji)二(er)酸縮聚制得;錦(jin)(jin)(jin)綸610,說(shuo)明(ming)它(ta)是(shi)(shi)由(you)己(ji)二(er)胺和(he)癸二(er)酸制得。
另(ling)一類是(shi)由(you)內酰胺縮(suo)聚或開環(huan)聚合得到的,其長鏈分子的化學結構式為:
H-[NH(CH2)xCO]-OH
根(gen)據其單元結(jie)構所含碳(tan)原(yuan)子(zi)數(shu)目,可得到(dao)不(bu)同品種的(de)命名。例如錦綸(lun)6,說(shuo)明它是由含6個碳(tan)原(yuan)子(zi)的(de)己內酰胺(an)開環聚合而(er)得。
錦(jin)(jin)(jin)綸6、錦(jin)(jin)(jin)綸66及其(qi)(qi)他脂肪(fang)族錦(jin)(jin)(jin)綸都(dou)由帶有酰胺鍵(-NHCO-)的(de)線型(xing)大分子組成(cheng)。錦(jin)(jin)(jin)綸分子中有-CO-、-NH-基團(tuan),可以在(zai)分子間或分子內形成(cheng)氫鍵結合,也可以與其(qi)(qi)他分子相(xiang)結合,所以錦(jin)(jin)(jin)綸吸濕能力較(jiao)好,并(bing)且能夠(gou)形成(cheng)較(jiao)好的(de)結晶結構。
錦(jin)綸分子(zi)中(zhong)的(de)(de)-CH2-(亞(ya)甲基)之間因(yin)只能(neng)產生較(jiao)弱的(de)(de)范德華力,所以-CH2-鏈段部分的(de)(de)分子(zi)鏈卷(juan)曲度較(jiao)大(da)。各種錦(jin)綸因(yin)今-CH2-的(de)(de)個(ge)數不(bu)同(tong),使分子(zi)間氫鍵的(de)(de)結(jie)合形式不(bu)完全相(xiang)同(tong),同(tong)時分子(zi)卷(juan)曲的(de)(de)概率也(ye)不(bu)一樣(yang)。另外,有(you)些錦(jin)綸分子(zi)還有(you)方向(xiang)性(xing)。分子(zi)的(de)(de)方向(xiang)性(xing)不(bu)同(tong),纖(xian)維的(de)(de)結(jie)構性(xing)質也(ye)不(bu)完全相(xiang)同(tong)。
采(cai)用(yong)熔紡法制得的(de)錦(jin)綸(lun)(lun)(lun)在顯(xian)微鏡中觀察到(dao)的(de)形(xing)態結構(gou)具(ju)有圓形(xing)的(de)截(jie)面和無特殊的(de)縱向結構(gou)。在電子(zi)顯(xian)微鏡下可(ke)觀察到(dao)絲狀的(de)原(yuan)纖組織(zhi),錦(jin)綸(lun)(lun)(lun)66的(de)原(yuan)纖寬約10-15nm。如(ru)用(yong)異形(xing)噴(pen)絲板,可(ke)制成各種(zhong)特殊截(jie)面形(xing)狀的(de)錦(jin)綸(lun)(lun)(lun),如(ru)多角形(xing)、多葉(xie)形(xing)、中空等(deng)異形(xing)截(jie)面。它的(de)聚焦態結構(gou)與紡絲過程的(de)拉伸及熱處(chu)理有密切關(guan)系。不同錦(jin)綸(lun)(lun)(lun)的(de)大分子(zi)主鏈都由碳(tan)原(yuan)子(zi)和氮原(yuan)子(zi)相連而(er)成。
異(yi)形(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)可改變纖(xian)維(wei)的(de)(de)彈(dan)性,使(shi)纖(xian)維(wei)具有(you)特(te)殊(shu)的(de)(de)光(guang)澤與膨松性,并改善纖(xian)維(wei)的(de)(de)抱合性能與覆蓋能力以及抗起球、減(jian)少(shao)靜電(dian)等性能。如三(san)角(jiao)形(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)有(you)閃光(guang)效應;五葉形(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)有(you)肥光(guang)般(ban)光(guang)澤,手感良好,并抗起球;中空纖(xian)維(wei)由于內部有(you)空腔(qiang),密(mi)度(du)小,保暖性好。
聚(ju)(ju)酰(xian)胺(an)(an)(PA,俗稱(cheng)(cheng)尼龍(long))是美(mei)國DuPont公司最(zui)先開發用于纖(xian)維的(de)(de)(de)樹脂,于1939年實現(xian)工(gong)業化。20世紀50年代(dai)開始開發和生產注(zhu)塑制(zhi)品,以(yi)取(qu)代(dai)金屬滿足下游(you)工(gong)業制(zhi)品輕(qing)量化、降(jiang)低(di)成本(ben)的(de)(de)(de)要求。聚(ju)(ju)酰(xian)胺(an)(an)主鏈上(shang)含(han)有許多重復的(de)(de)(de)酰(xian)胺(an)(an)基,用作(zuo)(zuo)塑料時(shi)稱(cheng)(cheng)尼龍(long),用作(zuo)(zuo)合成纖(xian)維時(shi)我們稱(cheng)(cheng)為錦綸,聚(ju)(ju)酰(xian)胺(an)(an)可(ke)由二(er)(er)元(yuan)胺(an)(an)和二(er)(er)元(yuan)酸(suan)(suan)(suan)制(zhi)取(qu),也可(ke)以(yi)用ω-氨基酸(suan)(suan)(suan)或(huo)環內酰(xian)胺(an)(an)來合成。根據二(er)(er)元(yuan)胺(an)(an)和二(er)(er)元(yuan)酸(suan)(suan)(suan)或(huo)氨基酸(suan)(suan)(suan)中含(han)有碳原子數的(de)(de)(de)不同,可(ke)制(zhi)得多種不同的(de)(de)(de)聚(ju)(ju)酰(xian)胺(an)(an),聚(ju)(ju)酰(xian)胺(an)(an)品種多達幾(ji)十種,其中以(yi)聚(ju)(ju)酰(xian)胺(an)(an)-6、聚(ju)(ju)酰(xian)胺(an)(an)-66和聚(ju)(ju)酰(xian)胺(an)(an)-610的(de)(de)(de)應用最(zui)廣泛。
聚酰胺(an)-6、聚酰胺(an)-66和聚酰胺(an)-610的(de)鏈節(jie)結構(gou)分別為[NH(CH2)5CO]、[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]和[NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO]。聚酰胺(an)-6和聚酰胺(an)-66主(zhu)要(yao)用于紡制合成纖維,稱為錦綸-6和錦綸-66。尼龍-610則是(shi)一種力學(xue)性(xing)能優良的(de)熱塑(su)(su)性(xing)工程(cheng)塑(su)(su)料(liao)。
PA具(ju)有良好的綜合性(xing)能(neng),包括力學(xue)(xue)性(xing)能(neng)、耐熱性(xing)、耐磨損性(xing)、耐化學(xue)(xue)藥品性(xing)和自潤(run)滑性(xing),且摩(mo)擦系數低,有一定的阻燃性(xing),易于加工,適于用玻璃纖維和其他填料填充增強改性(xing),提高性(xing)能(neng)和擴大應用范圍。
PA的品(pin)種繁多,有PA6、PA66、PAll、PA12、PA46、PA610、PA612、PA1010等,以及近幾年開(kai)發的半芳香族尼龍PA6T和特種尼龍等很多新(xin)品(pin)種。尼龍-6塑(su)(su)料制(zhi)品(pin)可采用(yong)金(jin)屬鈉、氫氧化(hua)(hua)鈉等為(wei)主催(cui)化(hua)(hua)劑(ji),N-乙(yi)酰基己(ji)內酰胺為(wei)助催(cui)化(hua)(hua)劑(ji),使δ-己(ji)內酰胺直(zhi)接(jie)在模型中通(tong)過負離子開(kai)環聚(ju)合而制(zhi)得,稱為(wei)澆注尼龍。用(yong)這種方法便于制(zhi)造大型塑(su)(su)料制(zhi)件(jian)。
聚酰(xian)胺主要用于(yu)合成(cheng)纖(xian)維(wei),其(qi)(qi)最突出(chu)的(de)優點是(shi)耐(nai)磨性高于(yu)其(qi)(qi)他(ta)所有纖(xian)維(wei),比棉花耐(nai)磨性高10倍,比羊(yang)毛高20倍,在混紡織物中稍加(jia)入一(yi)些(xie)聚酰(xian)胺纖(xian)維(wei),可大大提高其(qi)(qi)耐(nai)磨性;當拉伸至3-6%時,彈(dan)性回復率(lv)可達100%;能經(jing)受(shou)上萬次折撓而不(bu)斷裂。
聚(ju)酰(xian)(xian)胺(an)纖(xian)維(wei)的(de)強度(du)比棉花高1-2倍、比羊毛(mao)高4-5倍,是(shi)粘膠纖(xian)維(wei)的(de)3倍。但聚(ju)酰(xian)(xian)胺(an)纖(xian)維(wei)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)光性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)較差,保持性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也不佳,做成的(de)衣服(fu)不如(ru)滌綸挺括。另外,用(yong)于衣著的(de)錦(jin)綸-66和錦(jin)綸-6都(dou)存(cun)在吸濕性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和染(ran)色性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)差的(de)缺點,為(wei)(wei)此(ci)開發(fa)了聚(ju)酰(xian)(xian)胺(an)纖(xian)維(wei)的(de)新(xin)品種——錦(jin)綸-3和錦(jin)綸-4的(de)新(xin)型(xing)聚(ju)酰(xian)(xian)胺(an)纖(xian)維(wei),具有質輕(qing)、防皺性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)優良、透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)以及良好(hao)的(de)耐(nai)久性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、染(ran)色性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和熱定型(xing)等特點,因此(ci)被(bei)認為(wei)(wei)是(shi)很有發(fa)展前途的(de)。
該類產品用途廣(guang),是(shi)(shi)以塑代(dai)(dai)鋼、鐵、銅(tong)等(deng)金屬的(de)好材料(liao),是(shi)(shi)重要的(de)工程塑料(liao);鑄型尼龍(long)廣(guang)泛代(dai)(dai)替機(ji)械設(she)備(bei)的(de)耐磨部件,代(dai)(dai)替銅(tong)和合金作設(she)備(bei)的(de)耐磨損件。適用于制(zhi)作耐磨零(ling)(ling)(ling)件,傳動結構(gou)件,家用電器零(ling)(ling)(ling)件,汽(qi)車制(zhi)造零(ling)(ling)(ling)件,絲(si)桿(gan)防(fang)止機(ji)械零(ling)(ling)(ling)件,化(hua)(hua)工機(ji)械零(ling)(ling)(ling)件,化(hua)(hua)工設(she)備(bei)。如渦輪(lun)、齒(chi)輪(lun)、軸承、葉(xie)輪(lun)、曲(qu)柄、儀表板(ban),驅動軸,閥門、葉(xie)片、絲(si)桿(gan)、高(gao)壓(ya)墊圈(quan)、螺(luo)絲(si)、螺(luo)母、密封圈(quan),梭子、套簡,軸套連接器等(deng)。
由(you)于聚酰胺具有無毒(du)、質(zhi)輕、優良的(de)(de)機械強度、耐(nai)磨性(xing)及(ji)較好的(de)(de)耐(nai)腐蝕性(xing),因此廣(guang)泛應(ying)用(yong)于代替(ti)銅等(deng)金屬在機械、化工、儀表、汽車等(deng)工業(ye)中制造(zao)軸(zhou)承、齒輪、泵(beng)葉及(ji)其他零件。聚酰胺熔融(rong)紡成絲(si)后有很高的(de)(de)強度,主要做(zuo)合成纖維(wei)并可作為醫(yi)用(yong)縫線。
在民用(yong)(yong)上,可以混(hun)(hun)紡(fang)或(huo)純紡(fang)成各(ge)種(zhong)醫療(liao)及針織品。錦(jin)綸(lun)長絲(si)(si)多用(yong)(yong)于針織及絲(si)(si)綢工(gong)業,如織單絲(si)(si)襪(wa)(wa)、彈力絲(si)(si)襪(wa)(wa)等各(ge)種(zhong)耐(nai)磨(mo)的(de)錦(jin)綸(lun)襪(wa)(wa),錦(jin)綸(lun)紗巾,蚊帳,錦(jin)綸(lun)花邊,彈力錦(jin)綸(lun)外衣,各(ge)種(zhong)錦(jin)綸(lun)綢或(huo)交織的(de)絲(si)(si)綢品。錦(jin)綸(lun)短纖維大都用(yong)(yong)來與羊毛(mao)(mao)或(huo)其他(ta)化(hua)學纖維的(de)毛(mao)(mao)型產品混(hun)(hun)紡(fang),制成各(ge)種(zhong)耐(nai)磨(mo)經(jing)穿(chuan)的(de)衣料。
在工(gong)業上(shang)錦綸大量用來(lai)制造簾子線、工(gong)業用布(bu)、纜繩(sheng)、傳送帶、帳篷、漁(yu)網等。在國防上(shang)主要用作降落傘及其他軍(jun)用織物。
1927年美國最大的(de)化學(xue)工業公(gong)司決(jue)定每年支付25萬美元作為研(yan)究(jiu)費(fei)用,并開始聘請化學(xue)研(yan)究(jiu)人員(yuan)。
1928年(nian),該公司成(cheng)立了(le)基(ji)礎化學研(yan)究(jiu)所,年(nian)僅32歲(sui)的(de)(de)卡羅瑟(se)斯博士受聘擔任該所的(de)(de)負責(ze)人。他主要從事聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)反應(ying)方面(mian)的(de)(de)研(yan)究(jiu)。他首先研(yan)究(jiu)雙官能團分(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)縮聚(ju)(ju)(ju)反應(ying),通(tong)過二(er)元醇和(he)二(er)元羧酸的(de)(de)酯化縮合(he)(he),合(he)(he)成(cheng)長鏈的(de)(de)、相對(dui)分(fen)(fen)子(zi)(zi)質量(liang)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)酯。在不到(dao)兩年(nian)的(de)(de)時間內,卡羅瑟(se)斯在制備線型聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)物特別是聚(ju)(ju)(ju)酯方面(mian),取得(de)了(le)重要的(de)(de)進(jin)展(zhan),將聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)物的(de)(de)相對(dui)分(fen)(fen)子(zi)(zi)質量(liang)提高(gao)(gao)(gao)(gao)到(dao)10000~25000,他把相對(dui)分(fen)(fen)子(zi)(zi)質量(liang)高(gao)(gao)(gao)(gao)于10000的(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)合(he)(he)物稱(cheng)為高(gao)(gao)(gao)(gao)聚(ju)(ju)(ju)物(Superpolymer)。
1930年,卡(ka)羅瑟斯的(de)助手發現,二元醇和二元羧酸通過縮聚(ju)反(fan)應(ying)制取的(de)高聚(ju)酯,其熔融物能像(xiang)制棉花糖那樣(yang)抽出絲來,而且這種(zhong)纖維(wei)狀的(de)細絲即使冷卻(que)后還能繼(ji)續拉伸(shen),拉伸(shen)長度(du)(du)可達到原(yuan)來的(de)幾倍,經(jing)過冷卻(que)拉伸(shen)后纖維(wei)的(de)強度(du)(du)、彈(dan)性、透明度(du)(du)和光澤(ze)度(du)(du)都大大增加。
這(zhe)種(zhong)聚酯(zhi)的(de)(de)奇特(te)性質使他們(men)預感(gan)到(dao)可能具有(you)(you)重大的(de)(de)商業(ye)價值,有(you)(you)可能用熔融(rong)的(de)(de)聚合物(wu)來紡制(zhi)纖維。然而,繼(ji)續研究表明,從聚酯(zhi)得到(dao)纖維只具有(you)(you)理(li)論上的(de)(de)意義(yi)。因為高(gao)聚酯(zhi)在100℃以下即熔化(hua),特(te)別易溶于各(ge)種(zhong)有(you)(you)機溶劑,只是在水中(zhong)還稍穩定些,因此不適合用于紡織。
隨后(hou)卡(ka)羅瑟斯又對一(yi)系列的聚(ju)(ju)酯和(he)聚(ju)(ju)酰(xian)胺類化合(he)物進行(xing)了深入的研究。經過(guo)多(duo)方對比,選定他(ta)在1935年2月28日首次(ci)由己二(er)(er)胺和(he)己二(er)(er)酸(suan)合(he)成出的聚(ju)(ju)酰(xian)胺-66(第一(yi)個(ge)6表示(shi)二(er)(er)胺中(zhong)的碳(tan)原子數,第二(er)(er)個(ge)6表示(shi)二(er)(er)酸(suan)中(zhong)的碳(tan)原子數)。這種(zhong)(zhong)聚(ju)(ju)酰(xian)胺不溶于(yu)普通(tong)溶劑(ji),熔點(dian)為263℃,高于(yu)通(tong)常使(shi)用的熨燙溫度,拉(la)制的纖維(wei)具有絲的外觀(guan)和(he)光澤,在結構和(he)性質(zhi)上也接(jie)近天然絲,其耐磨性和(he)強度超過(guo)當時任何一(yi)種(zhong)(zhong)纖維(wei)。從其性質(zhi)和(he)制造(zao)成本綜(zong)合(he)考(kao)慮,在已知聚(ju)(ju)酰(xian)胺中(zhong)它是(shi)最佳選擇。接(jie)著,又解決了生(sheng)產聚(ju)(ju)酰(xian)胺66原料的工業(ye)來源問(wen)題。
1938年10月27日正式宣布世界上第(di)一種合成(cheng)纖維誕生了,并將聚酰胺66這種合成(cheng)纖維命(ming)名為尼龍(long)(Nylon)。尼龍(long)后來在(zai)英語中成(cheng)了“從(cong)煤(mei)、空(kong)氣、水或(huo)其他(ta)物質合成(cheng)的(de)(de),具有耐(nai)磨性和柔(rou)韌性、類似蛋(dan)白質化學結(jie)構的(de)(de)所(suo)有聚酰胺的(de)(de)總稱”。
1939年(nian)實現工(gong)業化后(hou)定名為(wei)耐(nai)綸(Nylon),是最早實現工(gong)業化的(de)合(he)成纖維品種(zhong)。
尼(ni)龍的(de)(de)(de)合成(cheng)奠定了(le)合成(cheng)纖維工業的(de)(de)(de)基礎,尼(ni)龍的(de)(de)(de)出現使(shi)紡織(zhi)品的(de)(de)(de)面(mian)貌煥然(ran)一新。用這種纖維織(zhi)成(cheng)的(de)(de)(de)尼(ni)龍絲襪(wa)既透明(ming)又(you)比絲襪(wa)耐(nai)穿。
1939年10月(yue)24日公開銷售(shou)尼龍(long)(long)絲長襪時引起轟動,被視為珍奇之(zhi)物爭(zheng)相搶(qiang)購(gou)。很(hen)多(duo)底層(ceng)女人因為買不(bu)到絲襪,只好用筆在腿上繪出紋路(lu),冒充絲襪。人們曾(ceng)用“象(xiang)蛛絲一樣(yang)細,象(xiang)鋼絲一樣(yang)強,象(xiang)絹絲一樣(yang)美”的(de)詞句來贊譽這種纖維(wei),到1940年5月(yue),尼龍(long)(long)纖維(wei)織品的(de)銷售(shou)遍及美國(guo)各地(di)。
從第(di)(di)二次(ci)世界大戰(zhan)爆發直到1945年,尼(ni)龍工業(ye)被轉向(xiang)制降落傘(san)、飛(fei)機輪胎(tai)簾子布、軍服等(deng)軍工產(chan)品(pin)。由于(yu)尼(ni)龍的特性和廣泛的用途(tu),第(di)(di)二次(ci)世界大戰(zhan)后發展非常迅(xun)速,尼(ni)龍的各(ge)種產(chan)品(pin)從絲(si)襪、衣服到地毯、繩索(suo)、漁網等(deng),以難以計數的方式出現。尼(ni)龍是三大合成(cheng)纖維之一(yi)。
1958年4月,第一批中國(guo)國(guo)產(chan)己內酰胺試驗(yan)樣品終于在遼寧省(sheng)錦(jin)西(現遼寧省(sheng)葫蘆島)化工(gong)廠試制(zhi)成(cheng)功(gong)。產(chan)品送到北京纖(xian)維(wei)廠一次(ci)抽絲成(cheng)功(gong),從(cong)此拉開了中國(guo)合成(cheng)纖(xian)維(wei)工(gong)業(ye)的序幕。因為它誕生在錦(jin)西(現遼寧省(sheng)葫蘆島)化工(gong)廠,所(suo)以這種合成(cheng)纖(xian)維(wei)后來就(jiu)被命名為“錦(jin)綸”,也就(jiu)是(shi)尼龍。由于錦(jin)綸在當時一窮二白的新中國(guo)建國(guo)初期(qi)具有(you)重要的國(guo)防軍(jun)事用途,因此錦(jin)綸誕生的意(yi)義不言而喻(yu)。
尼龍纖維(wei)是多種人造纖維(wei)的原材(cai)料。硬的尼龍被(bei)用(yong)在(zai)建筑業中(zhong)。用(yong)尼龍制(zhi)成的熱氣球,可以做得很大。
清洗性及防污性
影響這兩種性能的(de)是纖維(wei)的(de)截面形狀及(ji)后(hou)道的(de)防污處理。而纖維(wei)本(ben)身(shen)的(de)強度(du)及(ji)硬度(du)對清洗及(ji)防污性影響很(hen)小。
熔點及彈性
尼(ni)龍6的(de)熔點為220℃而尼(ni)龍66的(de)熔點為260℃。但對地毯的(de)使(shi)用溫(wen)度(du)條件(jian)而言,這并(bing)不是一個(ge)差別。而較低的(de)熔點使(shi)得尼(ni)龍6與尼(ni)龍66相(xiang)比具(ju)有(you)更好的(de)回彈性(xing),抗疲(pi)勞(lao)性(xing)及熱穩定性(xing)。
色牢度
色(se)牢(lao)度并不是(shi)尼龍的(de)一個特性,是(shi)尼龍中的(de)染(ran)料(liao)而不是(shi)尼龍本身在(zai)光照下褪色(se)。
耐磨性及抗塵性
美(mei)國Clemson大學曾在Tampa國際機場(chang)分別(bie)用Zeftron500尼(ni)龍6地毯(tan)和Antron XL尼(ni)龍66地毯(tan)進行(xing)了一(yi)個長達(da)兩年半(ban)的實驗。地毯(tan)處于(yu)人流量極高的狀(zhuang)態下,結果表明:巴斯夫Zeftron500尼(ni)龍在顏色保(bao)持性(xing)及絨頭耐磨性(xing)方面要稍好于(yu)AntronXL。兩種紗線的抗塵性(xing)能沒(mei)有差別(bie)。
隨著(zhu)汽(qi)車的(de)(de)(de)(de)小型化、電子電氣設備的(de)(de)(de)(de)高性(xing)(xing)能(neng)化、機(ji)械設備輕量化的(de)(de)(de)(de)進程加快,對尼(ni)(ni)龍的(de)(de)(de)(de)需求(qiu)將更高更大。特別是尼(ni)(ni)龍作為結構性(xing)(xing)材(cai)料,對其強度、耐熱性(xing)(xing)、耐寒性(xing)(xing)等(deng)方面提(ti)出了很(hen)高的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。尼(ni)(ni)龍的(de)(de)(de)(de)固有(you)缺點也是限制(zhi)其應用的(de)(de)(de)(de)重要(yao)因(yin)素,特別是對于(yu)PA6、PA66兩大品(pin)種(zhong)(zhong)來說,與(yu)PA46、PAl2等(deng)品(pin)種(zhong)(zhong)比具有(you)很(hen)強的(de)(de)(de)(de)價格優勢,雖某些性(xing)(xing)能(neng)不能(neng)滿足相關行業發展的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。
因此,必須針對某一應用領域,通(tong)過改(gai)性(xing)(xing)(xing),提高其某些性(xing)(xing)(xing)能,來擴大其應用領域。由于PA強(qiang)極性(xing)(xing)(xing)的特點,吸濕性(xing)(xing)(xing)強(qiang),尺寸穩定性(xing)(xing)(xing)差,但可以通(tong)過改(gai)性(xing)(xing)(xing)來改(gai)善。
在(zai)PA中加(jia)入(ru)30%的玻(bo)璃纖維,PA的力(li)學性(xing)(xing)能、尺寸穩(wen)定性(xing)(xing)、耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)、耐(nai)老化性(xing)(xing)能有明顯提高(gao)(gao),耐(nai)疲勞(lao)強度(du)是未(wei)增強的2.5倍。玻(bo)璃纖維增強PA的成型工藝(yi)與未(wei)增強時大(da)致(zhi)相同(tong),但因流動較(jiao)增強前差,所以(yi)注(zhu)射壓力(li)和注(zhu)射速度(du)要適當提高(gao)(gao),機筒(tong)溫度(du)提高(gao)(gao)10-40℃。由于(yu)玻(bo)纖在(zai)注(zhu)塑過程中會沿(yan)流動方向取向,引起力(li)學性(xing)(xing)能和收(shou)縮(suo)率在(zai)取向方向上增強,導(dao)致(zhi)制品(pin)變形翹曲,因此,模具(ju)設計時,澆口(kou)的位置、形狀(zhuang)要合理,工藝(yi)上可以(yi)提高(gao)(gao)模具(ju)的溫度(du),制品(pin)取出后(hou)放入(ru)熱(re)水中讓(rang)其緩(huan)慢冷卻。另外(wai),加(jia)入(ru)玻(bo)纖的比例越(yue)大(da),其對注(zhu)塑機的塑化元件的磨損(sun)越(yue)大(da),最好是采(cai)用雙金屬螺桿、機筒(tong)。
由于在PA中加入(ru)了阻(zu)燃劑,大(da)部分(fen)阻(zu)燃劑在高(gao)溫(wen)下易分(fen)解,釋放出酸性物質,對金屬(shu)具有腐(fu)蝕作用,因此,塑(su)化(hua)元件(螺桿、過(guo)膠頭、過(guo)膠圈(quan)、過(guo)膠墊圈(quan)、法蘭(lan)等(deng))需鍍硬(ying)鉻(ge)處理。工(gong)藝方面,盡量控制機筒溫(wen)度不能(neng)(neng)過(guo)高(gao),注射速度不能(neng)(neng)太(tai)快,以避免因膠料(liao)溫(wen)度過(guo)高(gao)而分(fen)解引起制品變色和力(li)學性能(neng)(neng)下降。
具有良好的拉伸強度(du)(du)、耐沖(chong)擊強度(du)(du)、剛性(xing)(xing)、耐磨性(xing)(xing)、耐化(hua)學性(xing)(xing)、表面硬度(du)(du)等(deng)性(xing)(xing)能(neng),透光率(lv)高(gao),與光學玻璃相近,加工溫(wen)度(du)(du)為300--315℃,成型(xing)加工時,需嚴格控制機筒溫(wen)度(du)(du),熔體(ti)溫(wen)度(du)(du)太高(gao)會因降(jiang)解(jie)而導致制品變色,溫(wen)度(du)(du)太低會因塑化(hua)不(bu)良而影響制品的透明度(du)(du)。模(mo)具溫(wen)度(du)(du)盡量取低些(xie),模(mo)具溫(wen)度(du)(du)高(gao)會因結晶而使制品的透明度(du)(du)降(jiang)低。
在PA中加入(ru)了(le)炭(tan)黑等吸收紫外線的(de)助劑,這些對PA的(de)自潤滑(hua)性和對金(jin)屬的(de)磨損大大增強(qiang),成型加工時會影響(xiang)下料和磨損機件(jian)。因此,需(xu)要采用(yong)進(jin)料能力強(qiang)及耐磨性高(gao)的(de)螺(luo)桿(gan)、機筒、過膠(jiao)頭、過膠(jiao)圈、過膠(jiao)墊圈組(zu)合。聚(ju)酰(xian)胺分子鏈上的(de)重(zhong)復結構單元(yuan)是酰(xian)胺基的(de)一類(lei)聚(ju)合物。
概(gai)括起來,主要在以下幾方面進行改性:
①改善(shan)尼龍(long)的(de)吸水(shui)性(xing),提高(gao)制品的(de)尺寸穩定(ding)性(xing)。
②提(ti)高(gao)尼龍的(de)阻燃(ran)性(xing),以適(shi)應電子、電氣、通訊(xun)等(deng)行(xing)業的(de)要求。③提(ti)高(gao)尼龍的(de)機械強(qiang)度(du),以達(da)到金屬材料的(de)強(qiang)度(du),取代(dai)金屬
④提高尼龍(long)的抗(kang)低溫性(xing)能,增強其對(dui)耐環境應變的能力。
⑤提(ti)高尼(ni)龍(long)的耐磨性,以(yi)適應(ying)耐磨要求(qiu)(qiu)高的場合。⑥提(ti)高尼(ni)龍(long)的抗靜電性,以(yi)適應(ying)礦(kuang)山及其機械應(ying)用的要求(qiu)(qiu)。
⑦提高(gao)尼龍的耐(nai)(nai)熱性,以適應如汽車發動機等耐(nai)(nai)高(gao)溫條件的領域。
⑧降(jiang)低尼龍的成本,提高產品競爭力。
總之,通過上述改進(jin),實現(xian)尼(ni)龍復合材料的高性能化(hua)(hua)與(yu)功能化(hua)(hua),進(jin)而促進(jin)相關(guan)行業(ye)產品向(xiang)高性能、高質量(liang)方向(xiang)發(fa)展(zhan)。
據日(ri)本東麗(li)化學公(gong)(gong)司(si)消(xiao)息,該公(gong)(gong)司(si)已經(jing)成功(gong)開(kai)發(fa)出直(zhi)徑比以(yi)往極細(xi)纖維還小兩位(wei)數的(de)(de)納米級單絲結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)“納米纖維”新技術,通過(guo)控制納米構(gou)(gou)造技術達到纖維細(xi)度的(de)(de)極限。東麗(li)化學公(gong)(gong)司(si)稱,該公(gong)(gong)司(si)利用這項新技術已經(jing)開(kai)發(fa)直(zhi)徑為10μm的(de)(de)單絲140萬根(gen)以(yi)上(shang)所構(gou)(gou)成的(de)(de)納米尼龍纖維。這種纖維與以(yi)往產品(pin)(pin)進行比較,表面積(ji)是過(guo)去產品(pin)(pin)的(de)(de)1000倍左右,具有很高的(de)(de)表面活性。
Triangle–Raleigh尼(ni)龍(long)纖維(wei)有許多(duo)用(yong)途,從服裝、地毯到(dao)繩索到(dao)微(wei)機的數據線都可以利(li)用(yong)該種纖維(wei)。北卡羅萊(lai)納州(zhou)大學紡織學院的研究員正努力改進這種纖維(wei),據報道(dao)說已經研制出最強脂(zhi)肪族尼(ni)龍(long)纖維(wei)。
科學家(jia)聚合體教授--托奈里博(bo)士與紡織(zhi)工程、化學和自然(ran)科學助(zhu)理(li)教授理(li)查德.克(ke)塔(ta)克(ke)博(bo)士正在研(yan)究一(yi)種方法,在不(bu)需要昂貴的(de)(de)費用、復雜(za)的(de)(de)過(guo)程的(de)(de)情況下,產生更高強度的(de)(de)尼龍纖維(wei)。他們利(li)(li)用脂肪(fang)族(zu)尼龍或者尼龍進行研(yan)究,這種尼龍的(de)(de)碳援(yuan)助(zhu)利(li)(li)用直鏈或者開放型支鏈連接在以前,強調不(bu)環鏈大。
更強壯的(de)脂肪(fang)族(zu)尼龍能夠(gou)應用于(yu)繩索、裝卸皮帶(dai)、降落傘和(he)汽車(che)輪胎,或者產生(sheng)能夠(gou)適(shi)合高溫利用的(de)合成材(cai)料。這個發現(xian)在(zai)費(fei)城召(zhao)開的(de)美國(guo)化學科學年(nian)會上介(jie)紹,刊(kan)登在(zai)聚合體定期刊(kan)物上。
這種(zhong)纖維(wei)利(li)用聚(ju)合體或者(zhe)包括許多(duo)單位的(de)長鏈分(fen)子(zi)制作(zuo)而(er)成。當這些聚(ju)合體鏈被(bei)整齊的(de)安排,這種(zhong)聚(ju)合體將成水晶狀態。
這些盤繞的(de)聚合體需(xu)要拉(la)伸(shen),如果他們要制作(zuo)成更強的(de)纖維,需(xu)要消(xiao)除(chu)他們的(de)彈(dan)性(xing)。在尼(ni)龍鏈(lian)中加入氫可以防止拉(la)伸(shen),因(yin)此(ci)克服(fu)這種結合對產生更強的(de)尼(ni)龍纖維來說是(shi)一(yi)個(ge)關鍵因(yin)素。
超強(qiang)纖(xian)維,以凱夫拉爾(er)纖(xian)維為例,是從(cong)芳(fang)香尼龍聚合體中制(zhi)作(zuo)而成,十(shi)分(fen)僵硬,長(chang)鏈(lian)包(bao)含(han)環(huan)鏈(lian),芳(fang)香尼龍制(zhi)作(zuo)很困難,因此十(shi)分(fen)昂貴。
因此(ci)托奈(nai)里教授和克塔克博(bo)士利用(yong)聚(ju)酰胺(an)66(尼龍66)來進(jin)行研究,這種材料是一(yi)種商業熱塑性(xing)材料,很(hen)容(rong)易制作,但是拉伸和排列困難。同時,取消尼龍66的彈性(xing)也很(hen)困難。
這個發現可(ke)以解(jie)決(jue)尼龍66在三氯化鎵中能(neng)夠溶解(jie)的問題,能(neng)夠有效的打破氫粘合(he)的問題。允許聚合(he)體鏈延伸。
PA的(de)機械(xie)性(xing)能中如抗(kang)拉抗(kang)壓(ya)(ya)強度隨(sui)溫(wen)度和(he)吸濕量而改變,所以(yi)(yi)水相(xiang)對是PA的(de)增塑劑,加入玻纖后(hou),其抗(kang)拉抗(kang)壓(ya)(ya)強度可提(ti)高(gao)2倍左右,耐溫(wen)能力也(ye)相(xiang)應提(ti)高(gao),PA本身的(de)耐磨能力非(fei)常高(gao),所以(yi)(yi)可在(zai)無潤滑下不停操作,如想得(de)到特(te)別(bie)的(de)潤滑效(xiao)果(guo),可在(zai)PA中加入硫化物。
合適的塑料產品:各種齒輪,渦輪,齒條(tiao),凸輪,軸承,螺(luo)旋槳,傳動皮帶。
其他:收縮率1-2%需注意成(cheng)型后吸濕的(de)尺寸變化。
吸(xi)水率:100%相對吸(xi)濕飽(bao)和時能(neng)吸(xi)8%。
合(he)適壁厚:2-3.5mm
疲勞強度和鋼性(xing)(xing)較(jiao)高,耐熱性(xing)(xing)較(jiao)好,摩擦系數低,耐磨(mo)性(xing)(xing)好,但(dan)吸濕性(xing)(xing)大(da),尺寸(cun)穩定性(xing)(xing)不夠。
應用:中等載(zai)荷,使用溫度<100-120度無潤滑或少潤滑條件下工作的耐(nai)磨(mo)受(shou)力傳動零件。
疲勞強度鋼性,耐熱性低于尼龍66,但彈性好,有較好的消振,降噪能(neng)力。白(bai)色
應用:輕載荷(he),中等溫度(80-100)無潤滑或(huo)少潤滑、要求噪(zao)音低的(de)條件(jian)下工作的(de)耐(nai)磨受力傳動零件(jian)。
強度(du).剛性(xing)耐熱性(xing)低于尼龍66,但吸濕(shi)性(xing)小,耐磨性(xing)好。土黃色
應用:同尼龍(long)6,宜作(zuo)要求比較精密的齒(chi)輪,工作(zuo)條(tiao)件(jian)濕度變化大(da)的零(ling)件(jian)。
強度,剛性耐(nai)(nai)熱性低于(yu)(yu)尼(ni)龍66,吸濕性低于(yu)(yu)尼(ni)龍610,成型工藝好,耐(nai)(nai)磨性好。
應用:輕載荷,溫度不(bu)高,濕(shi)度變(bian)化(hua)較(jiao)大,的條件(jian)下(xia)(xia)無潤滑或少潤滑的情況下(xia)(xia)工作的零件(jian)
強度(du),耐(nai)疲勞性,耐(nai)熱(re)性,剛性均優于PA6及(ji)PA66,吸(xi)濕(shi)性低(di)于PA6及(ji)PA66,耐(nai)磨性好(hao),能直接在模型(xing)中聚合成型(xing),宜澆鑄大型(xing)零件。應用:高載荷(he),高使(shi)用溫(wen)度(du)(低(di)于120)無潤(run)滑(hua)或(huo)少潤(run)滑(hua)的情(qing)況(kuang)下(xia)。乳白色
鑄造尼(ni)(ni)龍(long)(long)(MC尼(ni)(ni)龍(long)(long))也(ye)稱單(dan)(dan)體澆注尼(ni)(ni)龍(long)(long),是用已內酰(xian)胺單(dan)(dan)體在強堿(如NaOH)和(he)一(yi)些助催化劑的作用下,用模(mo)具直接聚合(he)(he)成(cheng)型(xing)得到(dao)制(zhi)品的毛坯件(jian),由于把(ba)聚合(he)(he)和(he)成(cheng)型(xing)過程結合(he)(he)一(yi)起,因(yin)而成(cheng)型(xing)方便、設備投資少,易于制(zhi)造大型(xing)機(ji)器零件(jian)。它的力學性(xing)能和(he)物理性(xing)能都比尼(ni)(ni)龍(long)(long)6高。可制(zhi)造幾十千(qian)克的齒輪(lun)、渦輪(lun)、軸承等。
尼龍(long)1010是我國獨創的(de)一種工程塑料,用(yong)蓖麻油做(zuo)原料,提取癸(gui)二(er)胺及癸(gui)二(er)酸(suan)再縮合而成的(de)。成本低、經濟(ji)效(xiao)果好、自潤(run)滑(hua)性(xing)(xing)和耐磨性(xing)(xing)極好、耐油性(xing)(xing)好,脆性(xing)(xing)轉化溫度(du)低(約(yue)在-60℃),機(ji)械強度(du)較高,廣泛用(yong)于機(ji)械零(ling)件和化工、電氣零(ling)件。
改性尼(ni)龍是(shi)工程塑料(liao)(liao)中的(de)一(yi)類,是(shi)以尼(ni)龍原料(liao)(liao)為基(ji)料(liao)(liao)在加以改變其物理性質而形成的(de)顆粒狀產(chan)品(pin)。此類產(chan)品(pin)產(chan)出是(shi)依據一(yi)些生(sheng)產(chan)廠家所(suo)需求的(de)不同(tong)而進行改性制作(zuo)的(de)。
改性(xing)尼龍大致包括:增強尼龍,增韌尼龍,耐磨(mo)尼龍,無鹵阻(zu)燃尼龍,導電尼龍,阻(zu)燃尼龍等等。
1、熱性質:玻璃轉移(yi)溫度(du)(Tg)及熔(rong)點(Tm)、熱變形(xing)溫度(du)(HDT)高(gao);長期使用(yong)溫度(du)高(gao)(UL-746B);使用(yong)溫度(du)范(fan)圍大;熱膨脹系數小。
2、機械(xie)性質:高(gao)強(qiang)(qiang)度、高(gao)機械(xie)模數、低潛變性、強(qiang)(qiang)耐磨(mo)損及耐疲(pi)勞性。
3、其他:耐化學(xue)藥品性、抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安(an)定性佳。
芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)(xiang)(xiang)族尼(ni)(ni)(ni)龍(long)(long)(long)又稱聚芳(fang)(fang)(fang)酰胺(an),是20世紀60年代(dai)開發成(cheng)(cheng)功的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)、耐(nai)(nai)(nai)輻射、耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)的(de)尼(ni)(ni)(ni)龍(long)(long)(long)新品種。凡是在尼(ni)(ni)(ni)龍(long)(long)(long)分子中(zhong)含有(you)(you)芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)(xiang)(xiang)環結構的(de)都屬(shu)于芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)(xiang)(xiang)族尼(ni)(ni)(ni)龍(long)(long)(long)。如果僅(jin)僅(jin)將合成(cheng)(cheng)尼(ni)(ni)(ni)龍(long)(long)(long)的(de)二(er)元胺(an)或二(er)元酸分別以芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)(xiang)(xiang)族二(er)胺(an)或芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)(xiang)(xiang)族二(er)酸代(dai)替,則得到的(de)尼(ni)(ni)(ni)龍(long)(long)(long)為(wei)半(ban)芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)(xiang)(xiang)尼(ni)(ni)(ni)龍(long)(long)(long),以芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)(xiang)(xiang)族二(er)酸和(he)芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)(xiang)(xiang)族二(er)胺(an)合成(cheng)(cheng)得到的(de)尼(ni)(ni)(ni)龍(long)(long)(long)為(wei)全芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)(xiang)(xiang)尼(ni)(ni)(ni)龍(long)(long)(long)。芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)(xiang)(xiang)族尼(ni)(ni)(ni)龍(long)(long)(long)脆化(hua)溫(wen)(wen)度可達–70℃,維卡軟(ruan)化(hua)溫(wen)(wen)度可達270℃,耐(nai)(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)、耐(nai)(nai)(nai)輻射、耐(nai)(nai)(nai)腐蝕(shi)、耐(nai)(nai)(nai)磨,有(you)(you)自熄(xi)性(xing),在潮濕(shi)的(de)狀態(tai)下能保持較高(gao)的(de)電性(xing)能。芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)(xiang)(xiang)族尼(ni)(ni)(ni)龍(long)(long)(long)可以擠出(chu)、模壓(ya)(ya)、層(ceng)壓(ya)(ya)、浸(jin)漬,可以用于制造(zao)纖維、薄膜、浸(jin)漬膜、裝飾層(ceng)壓(ya)(ya)板(ban)、玻璃纖維增強層(ceng)壓(ya)(ya)板(ban)、耐(nai)(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)輻射線管、防火墻等(deng)。已經商業化(hua)應用的(de)半(ban)芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)(xiang)(xiang)尼(ni)(ni)(ni)龍(long)(long)(long)主(zhu)要有(you)(you)MXD6、PA6T和(he)PA9T,全芳(fang)(fang)(fang)香(xiang)(xiang)(xiang)尼(ni)(ni)(ni)龍(long)(long)(long)主(zhu)要有(you)(you)聚對苯(ben)二(er)甲酰對苯(ben)二(er)胺(an)(PPTA)、聚間苯(ben)二(er)甲酰間苯(ben)二(er)胺(an)(MPIA)和(he)聚對苯(ben)甲酰胺(an)(PBA)等(deng)。
全(quan)芳香尼龍(long)是(shi)(shi)二(er)十(shi)世(shi)紀六七十(shi)年(nian)代開發成功并實(shi)現了工業(ye)化(hua)。全(quan)芳香族尼龍(long)由于具有高熔點、高模量、高強(qiang)度(du)而(er)被廣泛用于合成纖維的生產。PPTA是(shi)(shi)以對(dui)苯(ben)二(er)胺和對(dui)苯(ben)二(er)甲酰氯為原料,采(cai)用低(di)溫溶液(ye)聚合法制得(de)的。PPTA具有高強(qiang)度(du)、高模量、耐高溫、低(di)密度(du)等(deng)優良性能(neng)。主要(yao)用于合成纖維紡絲的原材料;PPTA纖維也可作(zuo)為橡膠增強(qiang)材料和塑料的增強(qiang)劑使用。但(dan)是(shi)(shi)PPTA有耐疲勞(lao)性和耐壓性能(neng)的不足之處,PPTA還不能(neng)實(shi)現熔融擠出(chu)成型。
MXD6是Lum等人(ren)于20世紀50年代(dai)以(yi)間(jian)苯(ben)二甲胺和己二酸為原料(liao),通過縮聚反應(ying)合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)一種結(jie)晶性(xing)尼龍(long)樹脂。日本三菱瓦(wa)斯化學公司采(cai)(cai)用(yong)(yong)直接縮聚法(fa)(fa)、東洋紡(fang)織(zhi)公司采(cai)(cai)用(yong)(yong)尼龍(long)鹽(yan)法(fa)(fa)分別合(he)成(cheng)了(le)MXD6。這兩(liang)種不(bu)同的(de)(de)(de)聚合(he)方法(fa)(fa)得到的(de)(de)(de)MXD6的(de)(de)(de)用(yong)(yong)途也不(bu)盡相同:用(yong)(yong)直接縮聚法(fa)(fa)合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)MXD6可用(yong)(yong)于制造阻隔(ge)性(xing)材(cai)料(liao)或工(gong)程結(jie)構(gou)材(cai)料(liao);用(yong)(yong)尼龍(long)鹽(yan)法(fa)(fa)合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)MXD6可用(yong)(yong)于生產纖維(wei)級MXD6樹脂。作(zuo)為一種結(jie)晶性(xing)半芳香(xiang)尼龍(long),MXD6具(ju)有吸水率(lv)低、熱(re)變形溫度(du)(du)(du)高、拉(la)伸強度(du)(du)(du)和彎(wan)曲(qu)強度(du)(du)(du)高、成(cheng)型(xing)收縮率(lv)小、對O2、CO2等氣體的(de)(de)(de)阻隔(ge)性(xing)好等特點。MXD6由于具(ju)有較寬的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)溫度(du)(du)(du),可以(yi)與(yu)聚丙(bing)烯(PP)共擠出、與(yu)高密(mi)度(du)(du)(du)聚乙烯(HDPE)共擠吹塑(su)。在(zai)工(gong)業上,MXD6主要用(yong)(yong)于包(bao)裝材(cai)料(liao)和代(dai)替金屬作(zuo)工(gong)程結(jie)構(gou)材(cai)料(liao)。前(qian)者包(bao)括(kuo)食品與(yu)飲料(liao)的(de)(de)(de)包(bao)裝、儀器(qi)設備包(bao)裝(防潮、消(xiao)振(zhen)的(de)(de)(de)軟墊和發泡材(cai)料(liao));后者包(bao)括(kuo)高耐熱(re)品級Reny、MXD6/PPO的(de)(de)(de)合(he)金、抗振(zhen)級Reny等。除(chu)此之(zhi)外,MXD6還應(ying)用(yong)(yong)于磁性(xing)塑(su)料(liao)、透明膠粘劑(ji)等。
PA6T是由(you)芳香(xiang)族二酸與脂肪族二胺合成(cheng)的(de)(de)一(yi)種半芳香(xiang)尼(ni)(ni)龍(long)。PA6T具有優良的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)和尺寸穩定性(xing)(xing)。由(you)于PA6T的(de)(de)熔(rong)點很高(gao),可采用固相聚(ju)(ju)合或(huo)界面聚(ju)(ju)合的(de)(de)方法制(zhi)備。可以用于纖(xian)維(wei)制(zhi)造、機械(xie)零(ling)件(jian)和薄膜制(zhi)品等(deng)。日本(ben)三井化學開發的(de)(de)改性(xing)(xing)PA6T,具有高(gao)剛性(xing)(xing)、高(gao)強度、低吸水性(xing)(xing)等(deng)特性(xing)(xing),主要用于汽車內燃(ran)機部件(jian)、耐(nai)熱電器部件(jian)、傳動部件(jian)和電子裝配件(jian)等(deng)。正是由(you)于PA6T過高(gao)的(de)(de)熔(rong)點,使得其不能像(xiang)一(yi)般的(de)(de)脂肪族尼(ni)(ni)龍(long)一(yi)樣,進行注射成(cheng)型,這就使PA6T的(de)(de)應用受(shou)到了一(yi)定的(de)(de)限制(zhi)。
PA9T是(shi)由(you)壬二胺(an)和(he)(he)對苯二甲酸熔融(rong)縮聚而得的(de)(de)(de)(de)。PA9T具有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)和(he)(he)可熔融(rong)加工(gong)性能(neng),吸水(shui)率(lv)僅為(wei)(wei)0.17%,是(shi)PA46((1.8%)的(de)(de)(de)(de)1/10,尺寸穩定性好等特(te)點(dian),迅速(su)在電(dian)子電(dian)氣、信(xin)息設備、汽車(che)零部件等方面得到(dao)了廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)。當重復單元鏈節中(zhong)二元胺(an)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)原子數(shu)為(wei)(wei)6時,得到(dao)PA6T的(de)(de)(de)(de)熔點(dian)為(wei)(wei)370℃,超過了其熱(re)分解溫度(du)(du)約(yue)350℃,因(yin)此如果(guo)不添(tian)加第(di)三甚至第(di)四組(zu)分來降(jiang)(jiang)低(di)熔點(dian),是(shi)不能(neng)獲得實際應用(yong)(yong)(尼(ni)龍熔融(rong)加工(gong)溫度(du)(du)一(yi)般在320℃以下)的(de)(de)(de)(de)尼(ni)龍,但是(shi)如果(guo)添(tian)加了其他組(zu)分來降(jiang)(jiang)低(di)熔點(dian),必然會(hui)帶來PA6T性能(neng)如結晶度(du)(du)、尺寸穩定性和(he)(he)耐(nai)藥(yao)品(pin)性等性能(neng)的(de)(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)低(di)。因(yin)此提(ti)高(gao)二元胺(an)碳(tan)原子數(shu)目成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)另外一(yi)個研究的(de)(de)(de)(de)熱(re)點(dian),PA9T的(de)(de)(de)(de)結構(gou)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)了一(yi)種理想的(de)(de)(de)(de)結構(gou),兼有(you)耐(nai)熱(re)性和(he)(he)可熔融(rong)加工(gong)性。但是(shi),合(he)成(cheng)(cheng)PA9T的(de)(de)(de)(de)主要原料壬二胺(an)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)路線(xian)較為(wei)(wei)復雜:丁二烯(xi)經過水(shui)合(he)、轉(zhuan)位、羥(qian)基化(hua)(hua)和(he)(he)氨化(hua)(hua)還(huan)原等步(bu)驟的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學反應,才能(neng)最終(zhong)得到(dao)壬二胺(an)。這就造(zao)成(cheng)(cheng)PA9T的(de)(de)(de)(de)生產(chan)成(cheng)(cheng)本居高(gao)不下,進而限制了PA9T的(de)(de)(de)(de)大規模(mo)生產(chan)與應用(yong)(yong)。
聚(ju)苯二(er)(er)酰(xian)胺(an)(PPA)是(shi)以間(jian)苯二(er)(er)甲酸(suan)、對苯二(er)(er)甲酸(suan)、己二(er)(er)酸(suan)和(he)己二(er)(er)胺(an)之間(jian)縮聚(ju)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)聚(ju)合物的(de)(de)共混物,是(shi)一(yi)種半(ban)結晶性(xing)的(de)(de)半(ban)芳香尼龍。PPA樹脂一(yi)般采用間(jian)歇式生產。PPA具有良好(hao)的(de)(de)耐熱性(xing)、優良的(de)(de)力學(xue)性(xing)能和(he)尺寸(cun)穩(wen)定性(xing)、較低的(de)(de)吸水(shui)率和(he)優良的(de)(de)成(cheng)(cheng)型加工(gong)性(xing),還(huan)具有良好(hao)的(de)(de)電性(xing)能、耐化學(xue)藥品性(xing)。PPA可以采用注(zhu)射成(cheng)(cheng)型和(he)擠出成(cheng)(cheng)型進(jin)行加工(gong)。PPA被廣(guang)泛用于汽車、電子電器和(he)一(yi)般產業機器領域。
聚(ju)間苯二(er)(er)甲酰間苯二(er)(er)胺(MPIA)是20世紀(ji)60年代(dai)開發成(cheng)功的(de)一種新型聚(ju)芳酰胺品種,是以(yi)間苯二(er)(er)胺和(he)間苯二(er)(er)甲酰氯為原(yuan)料,可采用低溫溶液縮聚(ju)法和(he)界面(mian)聚(ju)合(he)法合(he)成(cheng)。MPIA的(de)突出特點(dian)是耐(nai)熱壽命長,此外,它還具有模量(liang)高、耐(nai)磨、阻燃(ran)、高溫尺寸穩定(ding)等(deng)(deng)(deng)優點(dian)。但MPIA的(de)耐(nai)光(guang)性稍差,需加抗(kang)紫(zi)外劑。MPIA主要用于(yu)工(gong)業和(he)易(yi)燃(ran)易(yi)爆高溫環(huan)境下的(de)工(gong)作服、耐(nai)高溫工(gong)業濾材、降落傘、高溫傳送帶(dai)、電(dian)氣絕緣材料等(deng)(deng)(deng)。MPIA還可加工(gong)成(cheng)棒、板和(he)纖維,靠其優良(liang)的(de)耐(nai)熱性、滑(hua)動(dong)性和(he)耐(nai)放(fang)射性等(deng)(deng)(deng)特性,被用于(yu)航空航天、原(yuan)子能工(gong)業、電(dian)氣和(he)汽車等(deng)(deng)(deng)行業。
聚對(dui)苯甲(jia)(jia)(jia)酰(xian)胺(an)(poly(p-benzamide,簡(jian)稱(cheng)PBA),是20世紀70年代開(kai)發成功(gong)的(de)。其(qi)合成路線為:對(dui)硝(xiao)基(ji)(ji)甲(jia)(jia)(jia)苯經(jing)過液相空氣氧(yang)化(hua)(hua)得(de)到(dao)對(dui)硝(xiao)基(ji)(ji)甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)(suan),對(dui)硝(xiao)基(ji)(ji)甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)(suan)經(jing)過氨(an)(an)化(hua)(hua)還原反應得(de)到(dao)對(dui)氨(an)(an)基(ji)(ji)甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)(suan),把對(dui)氨(an)(an)基(ji)(ji)苯甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)(suan)轉化(hua)(hua)為對(dui)氨(an)(an)基(ji)(ji)苯甲(jia)(jia)(jia)酰(xian)氯的(de)鹽酸(suan)(suan)鹽或對(dui)亞硫酰(xian)胺(an)苯甲(jia)(jia)(jia)酰(xian)氯,最后在(zai)經(jing)縮(suo)聚制得(de)PBA。PBA具有高(gao)模量、高(gao)強度等特性,在(zai)工(gong)業上(shang)可用于火箭(jian)發動(dong)機殼體、高(gao)壓容(rong)器、體育用品和(he)涂覆織(zhi)物等。
玻璃(li)纖(xian)維增強PA在20世(shi)紀(ji)50年代就有研究,但形成(cheng)產(chan)業化是20世(shi)紀(ji)70年代,自1976年開發出超韌PA66后,各國(guo)(guo)大公司(si)紛紛開發新的改性PA產(chan)品,美國(guo)(guo)、西(xi)歐、日(ri)本、荷蘭、意大利等(deng)大力開發增強PA、阻(zu)燃PA、填充(chong)PA,大量(liang)的改性PA投(tou)放市場。
20世紀80年代(dai),相容劑技術開發(fa)(fa)成功,推(tui)動了PA合金(jin)的發(fa)(fa)展(zhan),世界各(ge)國相繼(ji)開發(fa)(fa)出PA/PE、PA/PP、PA/ABS、PA/PC、PA/PBT、PA/PET、PA/PPO、PA/PPS、PA/PA等(deng)上千種合金(jin),廣泛用于汽車(che)、機車(che)、電(dian)子(zi)、電(dian)氣械、紡(fang)織、體育用品、辦(ban)公用品、家電(dian)部(bu)件等(deng)行業。
20世(shi)紀(ji)90年代(dai),改性尼龍(long)(long)新品(pin)(pin)種(zhong)不斷增加,這(zhe)個時(shi)期改性尼龍(long)(long)走(zou)向商品(pin)(pin)化,形成了新的產業,并得(de)到(dao)了迅速(su)發展,20世(shi)紀(ji)90年代(dai)末,世(shi)界尼龍(long)(long)合金(jin)產量達110萬噸/年。
在(zai)產品開發方面,主(zhu)要以(yi)高(gao)(gao)性能尼(ni)(ni)龍(long)(long)PPO/PA6,PPS/PA66、增(zeng)韌尼(ni)(ni)龍(long)(long)、納米(mi)尼(ni)(ni)龍(long)(long)、無鹵(lu)阻燃(ran)尼(ni)(ni)龍(long)(long)為主(zhu)導方向;在(zai)應用方面,汽(qi)車部(bu)(bu)件(jian)、電器部(bu)(bu)件(jian)開發取得(de)了重(zhong)大進展,如汽(qi)車進氣歧管用高(gao)(gao)流動改性尼(ni)(ni)龍(long)(long)已經商品化,這種(zhong)結構(gou)復雜的部(bu)(bu)件(jian)的塑料(liao)化,除在(zai)應用方面具有重(zhong)大意義(yi)外,更重(zhong)要的是延長了部(bu)(bu)件(jian)的壽命,促進了工(gong)程塑料(liao)加工(gong)技術的發展。
尼龍作為工(gong)程塑料中最大最重要(yao)(yao)的(de)(de)品(pin)種,具有很強的(de)(de)生命力,主要(yao)(yao)在(zai)于它改性后實現高(gao)性能(neng)化,其次是汽車、電(dian)器、通訊、電(dian)子、機(ji)械等產(chan)業(ye)(ye)自身對產(chan)品(pin)高(gao)性能(neng)的(de)(de)要(yao)(yao)求越來越強烈(lie),相關產(chan)業(ye)(ye)的(de)(de)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan),促進(jin)了工(gong)程塑料高(gao)性能(neng)化的(de)(de)進(jin)程,改性尼龍未來發(fa)展(zhan)趨(qu)勢如(ru)下。
①高(gao)強(qiang)(qiang)度高(gao)剛性尼龍(long)的(de)市場(chang)需求量越來越大(da),新(xin)的(de)增(zeng)(zeng)強(qiang)(qiang)材料如無機(ji)(ji)晶(jing)須增(zeng)(zeng)強(qiang)(qiang)、碳纖維增(zeng)(zeng)強(qiang)(qiang)PA將成為重要(yao)的(de)品種,主要(yao)是用于汽車發(fa)動機(ji)(ji)部(bu)件,機(ji)(ji)械部(bu)件以(yi)及航(hang)空設備部(bu)件。
②尼(ni)龍(long)合金(jin)化將成為改(gai)性(xing)(xing)(xing)工程(cheng)塑(su)料發展的(de)主流。尼(ni)龍(long)合金(jin)化是實現(xian)尼(ni)龍(long)高性(xing)(xing)(xing)能的(de)重要途徑,也是制(zhi)造尼(ni)龍(long)專用(yong)料、提高尼(ni)龍(long)性(xing)(xing)(xing)能的(de)主要手(shou)段。通過摻混其他高聚物(wu),來(lai)改(gai)善尼(ni)龍(long)的(de)吸水性(xing)(xing)(xing),提高制(zhi)品(pin)的(de)尺寸穩(wen)定性(xing)(xing)(xing),以及低溫脆(cui)性(xing)(xing)(xing)、耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐磨性(xing)(xing)(xing)。從(cong)而,適用(yong)車(che)種(zhong)不同要求的(de)用(yong)途。
③納米尼龍(long)的(de)(de)制(zhi)(zhi)造技術(shu)與應用將得到(dao)迅速(su)發展。納米尼龍(long)的(de)(de)優(you)點在(zai)于其熱性(xing)能、力學性(xing)能、阻燃性(xing)、阻隔性(xing)比純(chun)尼龍(long)高,而(er)制(zhi)(zhi)造成本與普通尼龍(long)相當。因而(er),具有很大的(de)(de)競(jing)爭力。
④用于(yu)電子、電氣、電器(qi)的(de)阻燃(ran)尼(ni)龍與日俱增,綠色化阻燃(ran)尼(ni)龍越(yue)來越(yue)受到市場的(de)重視。
⑤抗靜電、導電尼(ni)龍以及磁性尼(ni)龍將成為(wei)電子設備、礦山機(ji)械、紡織(zhi)機(ji)械的首選材(cai)料。
⑥加(jia)工助(zhu)劑的研究與應(ying)用,將推動改性尼龍的功能化(hua)、高性能化(hua)的進程。
⑦綜(zong)合(he)技(ji)術的應(ying)用,產(chan)品的精細化是推動(dong)其產(chan)業發展的動(dong)力(li)。
聚(ju)(ju)酰胺纖(xian)維(wei)(wei)(wei)是大分(fen)子鏈(lian)上(shang)具(ju)有-CO-NH-基團一(yi)類(lei)纖(xian)維(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)總稱(cheng)。常用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)為(wei)脂肪族聚(ju)(ju)酯胺夕主要(yao)品(pin)(pin)種有聚(ju)(ju)酰胺6和(he)聚(ju)(ju)酰胺66,我國商品(pin)(pin)名稱(cheng)為(wei)錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)6和(he)錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)66。錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)纖(xian)維(wei)(wei)(wei)以(yi)長絲(si)(si)為(wei)主,少量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)短纖(xian)維(wei)(wei)(wei)主要(yao)用于(yu)和(he)棉、毛或其(qi)他化纖(xian)混(hun)紡。錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)長絲(si)(si)大量用于(yu)變形加工(gong)制(zhi)造(zao)彈(dan)力絲(si)(si),作(zuo)為(wei)機織或針織原料(liao)。錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)纖(xian)維(wei)(wei)(wei)一(yi)般(ban)采用熔體法紡絲(si)(si)。錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)6和(he)錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)66纖(xian)維(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)為(wei)4~5.3cN/dtex,高強滌綸(lun)(lun)可達7.9cN/dtex以(yi)上(shang),伸(shen)長率18%~45%,在(zai)(zai)10%伸(shen)長時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)回復率在(zai)(zai)90%以(yi)上(shang)。據測定,錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)纖(xian)維(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐磨(mo)為(wei)棉纖(xian)維(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)20倍(bei)、羊毛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)20倍(bei)、粘(zhan)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)50倍(bei)。耐疲勞性(xing)能居各(ge)種纖(xian)維(wei)(wei)(wei)之首。在(zai)(zai)民用上(shang)大量用于(yu)加工(gong)襪子和(he)其(qi)他混(hun)紡制(zhi)品(pin)(pin),提高織物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐磨(mo)牢度(du),但錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)纖(xian)維(wei)(wei)(wei)模量低,抗(kang)摺皺性(xing)能不及滌綸(lun)(lun),限制(zhi)了錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)在(zai)(zai)衣著領域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用。錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)簾子線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壽命比粘(zhan)膠大3倍(bei),沖擊(ji)吸收(shou)能大,因(yin)此輪(lun)胎(tai)能在(zai)(zai)壞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)路面上(shang)行駛,但由于(yu)錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)簾子線(xian)伸(shen)長大,汽車(che)停止時,輪(lun)胎(tai)變形產生平點,起動初期汽車(che)跳(tiao)動厲害。因(yin)此只能用于(yu)貨車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輪(lun)胎(tai),不宜作(zuo)客車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輪(lun)胎(tai)簾子線(xian)之用。
錦綸纖維表面平整,不(bu)加(jia)油劑的纖維摩擦系數很高,錦綸油劑貯存日久易失效,紡織加(jia)工時(shi)還需(xu)要重新添加(jia)油劑。
錦(jin)綸(lun)纖(xian)維(wei)的吸濕比滌綸(lun)高(gao),錦(jin)綸(lun)6與錦(jin)綸(lun)66在標準條件下的回潮率為4.5%,在合纖(xian)中僅次于維(wei)綸(lun)。染色性能好,可用酸性染料,分(fen)散(san)性染料及其他染料染色。