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尼龍的結(jié)構(gòu)

發(fā)布時間:

2022-09-30 08:50

  聚酰胺俗稱尼龍(Nylon),英文名稱Polyamide(簡稱PA),是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)—[NHCO]—的熱塑性樹脂總稱,包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品種多,產(chǎn)量大,應(yīng)用廣泛,其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定。由美國著名化學(xué)家卡羅瑟斯和他的科研小組發(fā)明的。

  分子結(jié)構(gòu)

  常用的錦綸纖維可分為兩大類。

  一類是由二胺和二酸縮聚而得的聚二酸二胺,其長鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:

  H-[HN(CH2)xNHCO(CH2)]-OH

  這類錦綸的相對分子量一般為17000-23000。根據(jù)所用二元胺和二元酸的碳原子數(shù)不同,可以得到不同的錦綸產(chǎn)品,并可通過加在錦綸后的數(shù)字區(qū)別,其中前一數(shù)字是二元胺的碳原子數(shù),后一數(shù)字是二元酸的碳原子數(shù)。例如錦綸66,說明它是由己二胺和己二酸縮聚制得;錦綸610,說明它是由己二胺和癸二酸制得。

  另一類是由內(nèi)酰胺縮聚或開環(huán)聚合得到的,其長鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:

  H-[NH(CH2)xCO]-OH

  根據(jù)其單元結(jié)構(gòu)所含碳原子數(shù)目,可得到不同品種的命名。例如錦綸6,說明它是由含6個碳原子的己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合而得。

  錦綸6、錦綸66及其他脂肪族錦綸都由帶有酰胺鍵(-NHCO-)的線型大分子組成。錦綸分子中有-CO-、-NH-基團(tuán),可以在分子間或分子內(nèi)形成氫鍵結(jié)合,也可以與其他分子相結(jié)合,所以錦綸吸濕能力較好,并且能夠形成較好的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。

  錦綸分子中的-CH2-(亞甲基)之間因只能產(chǎn)生較弱的范德華力,所以-CH2-鏈段部分的分子鏈卷曲度較大。各種錦綸因今-CH2-的個數(shù)不同,使分子間氫鍵的結(jié)合形式不完全相同,同時分子卷曲的概率也不一樣。另外,有些錦綸分子還有方向性。分子的方向性不同,纖維的結(jié)構(gòu)性質(zhì)也不完全相同。

PA尼龍的特性

PA的機(jī)械性能中如抗拉抗壓強(qiáng)度隨溫度和吸濕量而改變,所以水相對是PA的增塑劑,加入玻纖后,其抗拉抗壓強(qiáng)度可提高2倍左右,耐溫能力也相應(yīng)提高,PA本身的耐磨能力非常高,所以可在無潤滑下不停操作,如想得到特別的潤滑效果,可在PA中加入硫化物。

透明PA是什么

具有良好的拉伸強(qiáng)度、耐沖擊強(qiáng)度、剛性、耐磨性、耐化學(xué)性、表面硬度等性能,透光率高,與光學(xué)玻璃相近,加工溫度為300--315 ℃,成型加工時,需嚴(yán)格控制機(jī)筒溫度,熔體溫度太高會因降解而導(dǎo)致制品變色,溫度太低會因塑化不良而影響制品的透明度。模具溫度盡量取低些,模具溫度高會因結(jié)晶而使制品的透明度降低。

尼龍的主要應(yīng)用

隨著汽車的小型化、電子電氣設(shè)備的高性能化、機(jī)械設(shè)備輕量化的進(jìn)程加快,對尼龍的需求將更高更大。特別是尼龍作為結(jié)構(gòu)性材料,對其強(qiáng)度、耐熱性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龍的固有缺點(diǎn)也是限制其應(yīng)用的重要因素,特別是對于PA6、PA66兩大品種來說,與PA46、PAl2等品種比具有很強(qiáng)的價格優(yōu)勢,雖某些性能不能滿足相關(guān)行業(yè)發(fā)展的要求。