化工新材料生产技术湖南石油化工职业技术学院.pptx

;聚酰胺概述;一、聚酰胺的定义;二、聚酰胺的性质;1、尼龙的化学结构与性能的关系;尼龙分子主链结构中大量极性酰胺基团的存在使其分子间有较强作用力，形成氢键，导致分子链排列整齐，具有结晶性。形成氢键的多少由尼龙的立体化学结构和所含酰氨基多少决定。

尼龙分子主链结构中的亚甲基使尼龙具有一定柔顺性。柔顺性是影响尼龙Tm和Tg的重要因素。尼龙的柔顺性愈大，Tm和Tg愈低。

原因：尼龙熔融时，不仅需要一定能量破坏分子链段间的相互作用力，且还需要一定的能量使分子链段作内旋转。;尼龙的熔点随重复单元长度的↗逐渐接近PE的熔点。

原因：随重复单元长度↗，主链上的酰胺等极性基团的含量逐渐↘，使链结构逐渐接近PE的链结构，分子间相互作用力和分子堆砌情况与PE相似，熔点的变化趋向PE逐渐↘。;尼龙熔点的变化还呈现出锯齿形下降的特征，与分子链上氢键的密度有关。分子链上的酰胺基团形成氢键的概率与结构单元中碳原子数的奇偶数有关。当分子链中的亚甲基含量为偶数时，聚酰胺的熔点较亚甲基为奇数时的熔点高。

原因是：(1)含有偶数亚甲基的聚酰胺分子间形成的氢键密度大；(2)含有偶数亚甲基的聚酰胺与含有奇数亚甲基的聚酰胺所形成的晶体结构不同。;;由ω-氨基酸自缩聚或它的内酰胺开环聚合而成的尼龙，随亚甲基增加，熔点呈锯齿形下降，含偶数亚甲基尼龙的熔点高于含奇数亚甲基尼龙的熔点。

由脂肪族二元胺和二元酸缩聚而成的尼龙，只有二元胺和二元酸的碳原子数(或亚甲基数)均为偶数时熔点才高，其它情况均降低。

由脂肪族二元胺和芳香族二元酸合成的半芳香族尼龙的熔点，随二胺碳原子数增加，其熔点也呈锯齿形下降，二胺含偶数碳原子的熔点高于相邻两个含奇数碳原子的熔点。

尼龙的结构对称时或在主链段中引入芳烃基团，均提高尼龙的Tm和Tg。;⑵尼龙的结构与力学性能

尼龙分子主链上的重复单元中含有极性酰胺基团，能形成分子间的氢键，具有结晶性，分子间相互作用力大，故尼龙有较高的机械强度和模量。随尼龙主链中亚甲基含量的↗，机械强度和模量↘，冲击强度↗。

提高机械强度的其它途径：分??结构具有对称性，在主链重复单元中导入环状和芳香族化合物结构。;尼龙分子主链中的酰氨基是亲水基团，具有吸水性，酰氨基密度愈低，吸水率愈小。力学性能会因尼龙吸水而下降。

原因：尼龙吸入水，就破坏了分子间的氢键，削弱分子间的相互作用力，起增塑作用，导致尼龙强度和模量↘，冲击强度↗，制品尺寸发生较大变化。;⑶尼龙的结构与电性能

尼龙的电性能主要指介电性能和导电性能。尼龙的绝缘性能指标主要有：体积电阻率、表面电阻率和介电强度。

尼龙本身的化学结构是尼龙工程塑料电性能非常重要的影响因素。尼龙是典型的极性结晶高分子聚合物，而介电性能与高分子极性的关系密切，同时也受到杂质的较大影响。极性大的高聚物，其介电常数和介电损耗角正切也大；极性杂质(如水)会大大增加高聚物的电导电流和极化度，使介电性能严重恶化。尼龙虽电性能较好，但因分子主链中的极性酰氨基为易吸水基团，在使用时受到一定限制，不适合作为高频和湿态环境下的绝缘材料。;⑷尼龙的结构与改性性能

尼龙分子主链结构中含有大量酰氨基，分子末端为氨基和羰基，在高温下具有一定反应活性，因而，尼龙可进行良好改性。

利用尼龙的结构特点进行改性，可克服尼龙易吸水，制品尺寸变化大的弱点，提高尼龙的冲击强度和耐热性。

尼龙树脂与许多高聚物的相容性差，反应性相容技术的成功研发终使尼龙合金获得突飞猛进的发展。;⑸尼龙的结构与化学性质

尼龙对大多数化学试剂的作用是稳定的，特别对汽油、润滑油等油类，具有很强的抵抗性，耐油性极好，特别是PA11和PA12。常温下的强极性溶剂(如酚类、硫酸、甲酸等)、某些盐的溶液(如氯化钙饱和的甲醇溶液、硫氰酸钾等)；高温下的乙二醇、氯乙醇、丙二醇和氯化锌的甲醇溶液能溶解聚酰胺。原因在于聚酰胺具有高的内聚能和结晶性，从而具有良好的化学稳定性，不溶于普通溶剂(如醇、酯、酮和烃类)。

大多数尼龙塑料对碱性溶液是稳定的。但高温下，特别是尼龙熔融时，会发生水解或降解；另外，无机酸和胺，特别是一价酸可使尼龙迅速酸解和胺解，导致酰胺键断裂，最终生成尼龙的单体（废料回收依据）。;一定温度下，尼龙酰胺基团中氮原子上的氢易被环氧化物、醛等取代，生成弹性体。如环氧烷，在有压力的釜中加热与尼龙反应生成了羟乙基化的尼龙，其反应式如下;⑹尼龙的结构与耐老化性能

尼龙在高能辐射作用下，分子链段上会形成自由基(主要源于与酰胺氮相邻的碳原子的不成对电子)，活性中心可引发乙烯型单体接枝。

在高温下会发生热降解，放出大量的CO2、H2O和挥发性碱(NH3为主)，还有少量六亚甲基四胺、正庚胺、正己胺等。尼龙的热稳定性与胺α位置上有无氢原子有很大关系。氮的α位置上无氢时，尼龙的热稳定更好。在氧气存在条