聚 酰 胺（2020年整理）.ppt
聚酰胺 李沛材化一班学号 20091695 聚酰胺简介 简称PA 俗称尼龙又称聚酰胺 具有许多重复酰胺基团的树脂性物质的总称 包括脂肪族聚酰胺 脂肪族 芳香族聚酰胺及芳香族聚酰胺 脂肪族 芳香族聚酰胺及芳香族聚酰胺 主要由二元酸与二元胺 或由氨基酸经缩聚而成 通常是白色至淡黄色的不透明固体物 熔点180 280 密度1 05 1 15 不溶于乙醇 丙酮 乙酸乙酯和烃类普通溶剂 但溶于酚类 硫酸 甲酸 乙酸和某些无机盐溶液 耐油脂 矿物油和水 但在高温和压力下会导致水解 共同特点是耐燃 耐磨和拉伸强度高 熔融态树脂流动性高 主要用于制合成纤维 增强塑料等 聚酰胺主要用于合成纤维 其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维 比棉花耐磨性高10倍 比羊毛高20倍 在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维 可大大提高其耐磨性 当拉伸至3 6 时 弹性回复率可达100 能经受上万次折挠而不断裂 聚酰胺纤维的强度比棉花高1 2倍 比羊毛高4 5倍 是粘胶纤维的3倍 但聚酰胺纤维的耐热性和耐光性较差 保持性也不佳 做成的衣服不如涤纶挺括 另外 用于衣着的锦纶 66和锦纶 6都存在吸湿性和染色性差的缺点 为此开发了聚酰胺纤维的新品种 锦纶 3和锦纶 4的新型聚酰胺纤维 具有质轻 防皱性优良 透气性好以及良好的耐久性 染色性和热定型等特点 因此被认为是很有发展前途的 由于聚酰胺具有无毒 质轻 优良的机械强度 耐磨性及较好的耐腐蚀性 因此广泛应用于代替铜等金属在机械 化工 仪表 汽车等工业中制造轴承 齿轮 泵叶及其他零件 聚酰胺熔融纺成丝后有很高的强度 主要做合成纤维并可作为医用缝线 聚酰胺种类 根据其重复单位的数目区分 均聚物 均聚物又可分为 单独单体均聚物聚酰胺6 NH CH2 5 CO N由 己内酰胺制成 聚酰胺11 聚 氨基十一酰 NH CH2 10 CO N由11 氨基十一酸制成 聚酰胺12 聚十二内酰胺 NH CH2 11 CO N由12 氨基十二酸制成 双单体均聚物聚酰胺66 NH CH2 6 NH CO CH2 4 CO N由六亚甲基二胺和己二酸制成 聚酰胺610 NH CH2 6 NH CO CH2 8 CO N由六亚甲基二胺和癸二酸制成 聚酰胺6T NH CH2 6 NH CO C6H4 CO N由六亚甲基二胺和对苯二甲酸制成聚酰胺6I NH CH2 6 NH CO C6H4 CO N由六亚甲基二胺和间苯二甲酸制成 聚酰胺9T NH CH2 9 NH CO C6H4 CO N由1 9壬二胺和对苯二甲酸制成 聚酰胺M5T NH C2H3 CH3 CH2 3 NH CO C6H4 CO N由2 甲基 1 5 戊二胺和对苯二甲酸制成 共聚物 聚酰胺6 66 NH CH2 6 NH CO CH2 4 CO n NH CH2 5 CO m由己内酰胺 六亚甲基二胺和己二酸制成 聚酰胺66 610 NH CH2 6 NH CO CH2 4 CO n NH CH2 6 NH CO CH2 8 CO m由六亚甲基二胺 己二酸和癸二酸制成 生产聚酰胺的化学反应 酰胺链一般是从氨基组和羧酸或酰氯组的缩合反应生产 通常脱去一个小分子 可能是水或氯化氢 克维拉 如图所示 是由两个不同的单体的不断交替反应 形成聚合物 是一种芳香聚酰胺 一个比较特别的例子是聚酰胺6由 己内酰胺的开环反应制成 不是缩合反应 聚酰胺塑料的成型加工 1 加工特性PA有明显的熔点 且熔点高 熔程较窄 因此加工温度较高 PA6为220 300 PA66为260 320 PA610为220 300 PAl2为185 300 PA的熔体粘度低 熔体的流动性好 熔体粘度对温度和剪切速率都较敏感 但其流体特性接近牛顿流体 即对温度的敏感性较大 PA的热稳定性较差 热降解倾向严重 应加入二苯胺改善 并严格控制温度 PA成型时有结晶产生 成型收缩较大 结晶度高低受加工条件的影响较大 PA的吸水率比较大 加工前必须干燥 便含水量小于0 1 干燥条件为温度100 110 时间为10 12h PA制品成型后需进行调湿处理 以降低吸水对性能的影响 提高尺寸稳定性 调湿处理的条件为在水 熔化石蜡 矿物油或聚乙二醇中进行 温度高于使用温度10 20 时间30 6Omin PA在加工中易产生内应力 应进行退火处理 具体条件为缓慢升温到160 190 停留15min后 缓慢冷却即可 2 加工方法PA可用注塑 挤出及吹塑等方法成型 1 注塑PA的粘度低 易流动 应用自锁喷嘴 模具要考虑排气 具体的注塑工艺条件为 料筒温度160 280 喷嘴温度180 260 模具温度40 60 注塑压力70 130MPa 2 挤出选用排气式挤出机 L D18 22 1 压缩比3 2 4 1 挤出的工艺条件为 料筒温度200 280 机头温度210 250 口模温度200 210 挤出压力3 5MPa 螺杆转速60r min 聚酰胺塑料的应用范围 PA主要用于汽车 机械 包装 电子 电器及日用等领域 1 汽车工业汽车为PA的第一大市场 主要用于发动机部件 电子配件 车体部件及输油件等 具体产品有 输油管 空调管 喷油嘴 油箱 燃料过滤器 储油槽 罐 捕集器 齿轮 接线柱 车轮盖及汽车外板等 2 机械工业利用高力学性能 耐磨性和自润滑性 可广泛制造齿轮 涡轮 垫片 螺栓 螺母 轴承等 3 电子 电器主要用于民用电器的电饭锅 吸尘器 高频食品加热器以及接线柱 开关和电阻器等 4 包装材料PA的气体阻隔性好 常于HDPE共混和复合 用于肉 火腿等冷冻食品的包装 5 日用品PA为第一代拉链材料 目前仍大量使用 此外 PA还可用于一次性打火机壳体 碱性干电池衬垫 头盔 锤柄 锤头 管钳 扳手及办工机器外壳等 6 体育用品主要有滑雪板 球拍线 球拍框 冲浪板 冰鞋 钓鱼杆及钓鱼线等 7 医疗器械可用于输血管 取血钳 输液器 手术缝合线及假发等 聚酰胺改性及新品种 1 增强尼龙 在聚酰胺中混入各种纤维状材料2 单体浇铸尼龙特点 1 分子量高 2 工艺简单 产品形状多样 3 可制大型机械部件 4 吸水率低3 芳香族尼龙 在主链中引入苯环结构产品耐高温 耐辐射 耐腐蚀4 无定形透明尼龙 透光率高 尺寸稳定性好 附 医用塑料的现状与发展 优点 1 塑料有良好物理力学性能 化学稳定性 2 高分子材料来源丰富 价格低廉 3 塑料容易改性得到好的组织相容性 4 塑料加工方便 易于成型缺点 1 医用塑料对其所用高分子中残留物有严格限制 2 生产过程中存在各种金属离子 3 医用塑料树脂要求纯度高 分子量分布 4 长期使用助剂易析出 5 要求塑料某些特殊性能 应用 1 循环 A人工心脏 B心脏补片 D检查用导管材料 C人工血管2 呼吸系统 A人工肺 B呼吸相关塑料制品3 消化系统 A牙齿PMMA及共聚物 B人工食管聚氨酯 聚乙烯等4 泌尿系统 A人工肾聚丙烯腈PMMA乙酸乙酯共聚物 B人工膀胱PP聚醚氨酯 C导尿管输尿管涤纶聚氨酯5 运动系统 A人工关节超高分子量聚乙烯 B人工骨钉聚羟基乙酸磷类高分子材料6 神经系统 A人工颅骨PMMAPS共聚物 B脑用导管PVC 引流管聚氨酯 C人工神经导管聚酯类损伤神经的修复 内壁涂生长因子8 护理 A一次性医疗用品 注射器 输液器 B医用容器输液袋 PVCPS共聚物 瓶聚丙烯高分子量聚乙烯 瓶塞橡胶 参考文献 1 MorrisonandBoyd OrganicChemistry Chapter32Macromolecules PolymersandPolymerization2 FredW Billmeyer TextbookofPolymerScience Polyamide3 高分子学会 高分子科学基础 习复 沈静姝 谢萍译 北京 化学工业出版社 19834 张克惠 塑料材料学 西安 西北工业大学出版社 2000张海 赵素合 橡胶及塑料加工工艺 北京 化学工业出版社 1997 谢谢观看
