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聚酰胺PA讲述
聚酰胺PA
聚酰胺为大分子链上含有酰胺基团重复结构单元的一类聚合物,主要由二元胺和二元酸缩聚或由氨基酸内酰胺自聚合而成,俗称尼龙,英文名称为 Polyamide 或 Nylon。简称 PA,目前它为最大的通用工程塑料品种。
简介
尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66,占绝对主导地位,尼龙6为聚己内酰胺,而尼龙66为聚己二酸己二胺,尼龙66比尼龙6要硬l2%;
其次是尼龙11,尼龙12,尼龙610,尼龙612,另外还有尼龙1010、尼龙46、尼龙7、尼龙9、尼龙13,新品种有尼龙6I、尼龙9T和特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等,尼龙的改性品种
概述
聚酰胺纤维一般可以分为两大类。
一类是由二元胺和二元酸缩聚而得
-[HN(CH2)xNHCO(CH2)yCO]-
命名-尼龙x(y+2)
另一类是由?-氨基酸缩聚或由内酰胺开环聚合而得
-[HN(CH2)xCO]-
命名-尼龙x
聚酰胺的分类
一、脂肪族聚酰胺
脂肪族聚酰胺分子链由亚甲基与酰胺组成。按照单体类型不同,脂肪族聚酰胺又分为p型和mp型
P型:尼龙3,4,6,7,8,9,11,12等
mp型: 尼龙66、69、610、1010、1212等
适合于纤维分子量
尼龙6:14000~20000
尼龙66:20000~30000
分子量分布
尼龙6:~2
尼龙66:~1.85
一、脂肪族聚酰胺
脂肪族聚酰胺品种
聚酰胺PA-6
(聚己内酰胺)
聚酰胺PA-66
(己二胺与己二酸缩聚物),
聚酰胺PA-1010
(癸二胺与癸二酸缩聚物)
聚酰胺PA-610
(己二胺与癸二酸缩聚物)
聚酰胺PA-612
(聚十二烷酰己二胺缩聚物)
聚酰胺PA-11
(聚十一内酰胺)
聚酰胺PA-见12
(聚十二酰胺)
聚酰胺PA-46
(聚己二酰丁二胺缩聚物)
脂肪族1(PA6)的合成
原料
聚己内酰胺可以由?-氨基己酸缩聚制得,也可由己内酰胺开环聚合前得。
己内酰胺的制造方法和精制提纯均比?-氨基己酸简单,大规模工业生产中大都采用以己内酰胺为原料。
己内酰胺的聚合方法主要有三种
水解聚合
阴离子聚合(由于采用碱性催化剂,也称碱聚合)
固相聚合。
生产纤维用的聚己内酰胺主要采用水解聚合工艺。
(PA6)的合成
聚合机理
(PA6)的合成
聚合过程
(1)己内酰胺的引发和加成:当己内酰胺被水解生成氨基己酸后,己内酰胺分子就逐个连接到氨基己酸的链上,相对分子质量为8000~14000的齐聚物。
(2)链的增长:主要是齐聚物之间的缩聚,也伴随少量引发和加成反应。
(3)平衡阶段:此阶段同时进行链交换、缩聚和水解等反应,使分子量重新分布,最后根据反应条件(如温度、水分及分子量稳定剂的用量等)达到一定的动态平衡,聚合物的平均分子量也达到一定值
(PA6)的合成
聚合工艺
己内酰胺的聚合工艺也分间歇式和连续式两种。
间歇聚合:一次投料、混合、聚合、排料、水冷、经铸带、切粒、洗涤、干燥。
连续聚合:混合、熔融、过滤、单体贮罐、聚合、排料、冷却、切粒、洗涤、干燥。
PA6的化学和物理特性
1、PA6的抗冲击性和抗溶解性比PA66要好,但吸湿性也更强。
2、PA6的化学物理特性和PA66很相似,然而,它的熔点较低,而且工艺温度范围很宽。
3、为了提高PA6的机械特性,经常加入各种各样的改性剂。玻璃纤维就是最常见的添加剂,有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶。
PA6的优点:
1、优异的强度和耐久性,优良的刚性和耐热性的结合。
2、良好的加工性,优异的流动性及热稳定性使材料加工条件更为宽松,使注塑件微型化。
3、优异的着色性能,完美的表面外观,能够适用于复杂的结构成型,并帮助设计开发者开发新造型产品。
4、极高的热稳定性,能在高达270度的波峰焊锡中不挂锡;
PA6的缺点
1、收缩率大,
2、尺寸稳定性差。
PA6性能参数:
分子式:[-NH-(CH2)5-CO]n-
性状:半透明或不远明乳白色结晶形聚合物
密度:1.13g/cm3
熔点:215℃
热分解温度:>300℃
平衡吸水率:3.5%
具有良好的耐磨性、自润滑性和耐溶剂性。
密 度:(g/cm3) 1.14-1.15
熔 点:215-225℃
拉伸强度:> 60.0Mpa
伸 长 率:> 30%
弯曲强度: 90.0Mpa
缺口冲击强度:(KJ/m2) > 5
PA6的加工工艺:
干燥处理:由于PA6很容易吸收水分,因此加工前的干燥特别要注意,如果材料是用防水材料包装供应的,则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%,建议在80℃以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时,建议进行温度为105℃,8小时以上的真空烘干。
融化温度:230-280℃,对于增强品种为250-280℃。
模具温度:80-90℃。模具温度很显
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