高分子材料聚酰胺讲述.ppt

高分子材料——聚酰胺 材料科学与工程学院 聚酰胺的定义和合成方法 聚酰胺的结构与性能(重点) 其他聚酰胺品种 聚酰胺的应用与改性 聚酰胺（俗称尼龙）是指分子主链上含有酰胺基团（-NHCO-）的高分子化合物。英文为polyamide，缩写为PA。 聚酰胺的前30年是作为合成纤维材料，尼龙（Nylon）的俗称就是来自与此。尼龙的最早发明商——美国杜邦公司曾宣传：尼龙比蜘蛛丝还细、比钢铁还强。 1960年左右，聚酰胺开始被 用做一种“工程塑料”。 1.1 聚酰胺的定义 聚酰胺是分子主链上含有酰胺基团—[NHCO]—的高分子化合物。从制备化学反应类别来区分，通常聚酰胺分两大类： 1.2 聚酰胺的合成方法 二元胺 ＋ 缩聚 二元酸 内酰胺 或 ω-氨基酸 ｝ ｝ 自聚 聚酰胺的命名是由二元胺和二元酸的碳原子数来决定的。 例如： 聚酰胺6：[NH -（CH 2 ）5 - CO] N 由ε- 己内酰胺制成； 聚酰胺11，（聚ω-氨基十一酰）：[NH -（CH 2 ）10 - CO] N 由11-氨基十一酸制成； 聚酰胺12，（聚十二内酰胺）：[NH -（CH 2 ）11 - CO] N 由12-氨基十二酸制成； 聚酰胺66：[NH -（CH 2 ）6 - NH - CO -（CH 2 ）4 - CO] N 由六亚甲基二胺和己二酸制成； 聚酰胺610：[NH -（CH 2 ）6 - NH - CO -（CH 2 ）8 - CO] N 由六亚甲基二胺和癸二酸制成； 1.3聚酰胺的命名 氢键是极性很强的X-H键上的氢原子，与另外一个键上电负性很大的原子Y上的孤对电子相互吸引而形成的一种键（X―H???Y ）氢键具有 饱和性、方向性 氢键的强弱取决于X、Y的电负性和Y的半径，X，Y的电负性越大，氢键越强，Y的半径越小，氢键越强。 易发生结晶化 较高的力学强度 高的熔点 分子链柔顺 具有较高的韧性 1.4氢键 PA为白色至淡黄色的颗粒； PA的密度为1～1.16g.cm-3。 制品坚硬有光泽； PA的吸水率很大：基本随酰胺 基团的密度增大而增大。 吸水率：PA6PA66PA610PA1010PA11PA12 2.1聚酰胺基本特性 力学性能 其他性能 耐化学药品性 电性能 热性能 PA性能 2.2聚酰胺的性能 PA具有良好的力学性能：拉伸强度、硬质刚性、抗冲击性都较好。但受到温度和吸水率的影响:温度和吸水率提高：拉伸强度、硬度下降；冲击强度提高。 2.2.1力学性能 聚酰胺的硬度随含水率 的增加而直线下降。 同时PA具有很好的 耐磨性，是一种自 润滑材料。 2.2.1力学性能 电性能 PA的电绝缘性干燥的条件下良好。 但PA容易吸湿、导致绝缘性下降。 热性能 PA的熔融温度比较高，但热变形温度不高，一般80oC。 PA的导热率相对于金属来比较很低。 PA的线膨胀系数较大。 2.2.2电性能与热性能 耐化学药品性 PA具有良好的化学稳定性和耐溶剂性； PA溶解于强极性溶剂以及某些盐的溶液 其他特性 PA的耐候性一般，长时间暴晒在大气环境中会变脆。 PA无毒、无味、不易燃烧。 2.2.3耐化学药品性与其他特性 聚酰胺是热塑性塑料，可以采用一般热塑性塑料的成型方法，如注射、挤压、模压、吹塑、浇注等。也可以采用特殊工艺方法，如烧结成型、单体聚合成型等。其中，最常用的加工方法是注射成型。 聚酰胺吸水率大，加工前必须干燥； 聚酰胺的熔体粘度低、流动性差，因此必须采用自锁式喷嘴，以免漏料； 聚酰胺热稳定性差，加工时应避免高温,不易过长； 聚酰胺的成型收缩率大，必须多次加工测量； 合理控制成型条件以获得高质量制品； 必须在使用之前进行调湿处理以提高其坚韧性、冲击强度和拉伸强度等性能。 2.3聚酰胺的加工性能 一、定义 单体浇注聚酰胺又称MC（monomer cast）聚酰胺，是目前工业上广泛应用的工程塑料之一。 二、加工方法 将PA6单体直接浇注到模具内进行聚合并制成制品的一种方法。 三、优点 只要简单的模具就能铸造各种大型机械零件 工艺设备及模具都很简单，容易掌握 MC聚酰胺的各项物理机械性能，比一般聚酰胺优越 可塑性高可以浇注成各种型材 3.1 其他聚酰胺品种——单体浇注聚酰胺 3.1单体浇注聚酰胺 MC尼龙浇注板材 MC尼龙浇注的样品 工人浇注的过程 1. 定义 分子骨架上含有芳环的聚酰胺称为芳香族