聚酰胺-66的研究与综述
方华扬
【摘 要】变压器防盗器聚酰胺-66作为生活中常见的高分子材料其应用领域和发展前景非常广泛.本文对聚酰胺-66的基本结构、物理化学特性、现存的合成工艺和改性等方面进行了综述,特别地,对具有发展前景的改性方法及其研究现状进行了研究及评价.通过对现存技术的研究,本文对聚酰胺-66的发展方向和应用领域提出见解和展望. 【期刊名称】《化工中间体》
【年(卷),期】2017(000)001
【总页数】2页(P8-9)
www.ppm
【关键词】聚酰胺-66;物理改性;化学改性
【作 者】方华扬
【作者单位】浙江省永康市第一中学 浙江 321300
【正文语种】中 文
【中图分类】O
聚酰胺-66，是一种人造聚合物、纤维、塑料，其化学名称为聚己二酰己二胺，工业简称PA-66，是一种半透明或不透明乳白的树脂。在用作塑料时称作尼龙，而在用作合成纤维时多称作锦纶。发明于1935年2月28日，早期的尼龙制品多半用于日常生活，如牙刷、丝袜，而硬的尼龙也被用在建筑业中。尼龙还是多种人造纤维的原材料，经过进一步加工可成为其他人造纤维。
聚酰胺自产生以来就得到了快速的发展，这主要与其独特的结构是分不开的。在聚酰胺的分子主链中含有大量极性酰胺基，酰胺基还有N、C等易于H形成氢键的元素，从而使得聚酰胺分子间有较强的作用力。同时氢键的存在还使聚酰胺的分子的排列具有取向，导致聚酰胺材料具有结晶性。聚酰胺分子主链中亚甲基的存在使得其分子链具有一定的柔性，影响聚酰胺熔点和玻璃化温度。另外，聚酰胺大分子主链末端含有氨基和羧基，具有反应活性容易被取代、改性，从而可以获得指定的性能。以上这些性质使得聚酰胺在各领域的运用范围较大，同时又因为易改性可设计，原料来源广泛，产业化程度高，更加加速了其发 展。
(1)基本结构
聚酰胺-66的主要结构如下，学名为聚己二酰己二胺（Polyhexamethyleneadipamide，PA-66），结构中含有酰胺键。
其密度在1．12-1．16g/cm3之间，与结晶程度有关；表面张力为4．6×10-6N/cm，在23℃环境温度下放置24个小时后，尼龙-66的吸水率为1．2-1．3%，稍低于尼龙-6。
(2)物理化学性能
聚酰胺-66的机械性质和拉伸性能随其聚合度、结晶度、吸湿率和配合剂的有无和种类的不同而有变化，因尼龙-66通常在大气中使用，并非刚成型后的无水状态，而是处于平衡含水率或者接近平衡含水率的状态，所以其性能会随着含水量的不一样在测试中有所差别。在用作机械部件的领域中，冲击强度是极为重要的，与其他塑料相比，尼龙-66具有抗冲击强度大的特点，所以聚酰胺-66在建筑、汽车领域的应用范围较广。尼龙-66和尼龙-6的结晶性能与热性能比较，尼龙-66的熔点、热变形温度、玻璃化转变温度、结晶温度等都比尼龙-
机器人焊接6高，这也说明了尼龙-66具有较高温应用的基础。聚酰胺-66电性能、热性能和化学性能优良，相当广泛地在绝缘部件等电气部件中使用。在化学耐受性能方面，与其他尼龙相比聚酰胺-66最容易热降解和三维结构化。聚酰胺-66的热降解，首先高分子主链断开，使得材料的相对分子量下降，从而熔体粘度下降；进一步降解时，由三维结构引起熔体粘度上升，而最终变成凝胶，成为不溶不熔物。聚酰胺-66在惰性气体中直到300℃还是比较稳定的，但是长时间处于高温中，如在290℃加热5小时，就可以看出明显的分解，产生氨和二氧化碳。在无氧存在的热分解中，C-N键裂解成为
(3)合成工艺及方法
聚酰胺-66一般由已二酸和己二胺缩聚合成。缩聚过程中必须严格控制反应物的摩尔比，才能得到适当相对分子质量的高聚物。工业合成聚酰胺-66主要分为两步，第一步是已二酸和己二胺预先相互中和成66盐，第二步尼龙-66盐进行缩聚形成聚合物，期间需要加入醋酸、消泡剂、己二胺等添加剂。尼龙-66的合成方法有间歇缩聚法和连续缩聚法两种，两种方法各具优缺点，依据生产条件的不同选择不同的方法，曹真真等人对尼龙-66的聚合方法进行了研究和总结，从熔融聚合、固态聚合、界面聚合三种常用的高分子聚合方法对聚酰胺-66
的合成工艺进行了研究和展望，从节能减排，提高产品质量的角度对聚合技术和模拟方法进行了评价，并对工业生产聚酰胺-66的发展进行了展望。
聚酰胺-66在尼龙类材料中因其具有较高的强度、较大的刚性且耐溶剂和使用温度范围广等优点,而成为消耗量最大的产品，广泛地用于汽车制造、机械设备、电子电器、医疗器械和精密仪器等领域。不可否认聚酰胺-66也存在一些缺点，如在低温和干态情况下耐冲击性能较差，在日常使用中吸水性强等等。因此，通过改性改变聚酰胺-66的缺点，加强其优点，使其具有更高的性能与更强的功能，是整个行业的发展方向。通过设计改性聚酰胺-66的结构和性能，可以进一步促进相关行业的产品向高性能、高质量方向发展。现有的聚酰胺-66的改性方法主要分为物理改性和化学改性两种方法。
钛雷(1)物理改性
物理改性是在聚酰胺-66基体中加入其它无机材料、有机材料、其它塑料品种、橡胶品种、热塑性弹性体或一些有特殊功能的添加助剂。经过混合、混炼而制得的性能优异的聚酰胺-66改性材料。物理改性主要方式有：共混、增强、增韧、增容改性等，聚酰胺-66分子链中含有极性较强的酰胺基团从而容易产生氢键，使得其与其他材料之间的混合更加容易
实现。
聚酰胺-66的增强改性，通常采用添加纤维和填料等方法使树脂强度得到改善。常用的纤维包括玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维。玻璃纤维在尼龙增强方面有重要的地位，其强度和杨氏模量比尼龙大10-20倍，芳纶纤维增强后的聚酰胺材料则具有摩擦和磨损性能，而碳纤维的加入则更是发挥了自身的优势，增强了聚酰胺材料的导热、导电性能，扩大了聚酰胺材料的应用领域，可用作抗静电材料、电极材料等。常用的填料则有沸石、滑石、碳酸钙、陶土、云母、硫酸钙、高岭土以及玻璃微珠等。填料的加入大大提高了聚酰胺材料的抗冲击能力，高岭土此类材料的加入也提高了聚酰胺的耐热性和阻燃性，使得聚酰胺材料在建筑类领域的使用范围有所拓展。一般来说，纤维的添加量为20%-35%，填料则为40%。因为填料的粒子形状、大小、粒径分布、纯度高低、长径比大小和表面处理剂的选用等都对最终树脂的性能有较大的影响，所以在选择填充材料时需要充分考虑最终产物的性质以及使用环境。王庭慰等人将马来酸酐接枝EPDM和聚氧化乙烯(POE)等聚烯烃共混来增韧尼龙，研究最佳前驱体配比，成功提高了聚酰胺的冲击强度和韧性。付鹏等人从尼龙增韧，聚氨酯增韧尼龙，两个方面综述了聚酰胺材料共混增韧的研究现状，并提出了用氨纶废丝增韧尼龙的新方法，并指出增韧的方式可以有效提高聚酰胺材料的抗冲击性能和耐低温性蒸汽发电机
校正平台能，从而拓宽了其应用领域。
(2)化学改性
化学改性是通过化学反应在聚酰胺-66分子的主链或侧链引入新的结构单元、聚合物链或功能基团，从而使其结构、性能都发生变化。尼龙-66化学改性的方法很多，最主要的是按改性后的聚合物结构分为接技共聚和聚合物的功能化。
聚酰胺的接枝共聚主要是建立在聚酰胺链段很容易发生电子或质子转移而形成大分子侧基自由基的基础上。常用的接枝材料有丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯等。赵清香等人引用高锰酸钾/硫酸来引发聚丙烯和聚酰胺-66接枝，并优化得出了最佳的反应条件和引发剂浓度。同时其课题组还以硫酸钾/硫酸作为引发剂，将聚酰胺-66与衣康酸进行反应接枝，优化出了最佳的反应条件。而王留阳等人则是从尼龙改性接枝的方法入手，研究综述了引发接枝的方式各自优缺点。陈天舒则是采用马来酸酐接枝的聚丙烯对聚酰胺-66树脂进行增韧改性，同时还通过改变着剂、增塑剂、阻燃剂等添加剂的用量研究了聚酰胺材料在低温条件下的使用性能及阻燃性能，旨在实现聚酰胺材料的高性能化和功能化，促进聚酰胺材料向高质量、高水平的方向发展。
(3)应用领域
聚酰胺-66的耐油阻燃性能较好，经常用于汽车零部件的生产；较好的抗冲击性能和韧性使其可用作汽车的支架、发动机水箱等。经过改性的阻燃剂聚酰胺材料在家电领域也受欢迎，插座、电阻器都可以用尼龙来制作，用于娱乐的冲浪板、滑雪板甚至医疗器械也长用到聚酰胺-66。而另一个新兴发展的领域则是将改性的聚酰胺-66发展至生物工程领域，拓宽其应用范围。随着新技术的不断发展，聚酰胺类材料经过设计研究改性，可开发出更多高质量、高水平的产品，基于聚酰胺产业的其他领域也进一步发展。
聚酰胺-66综合性能优异，在汽车制造、电气电子、机械加工、办公和家庭电器、包装工业及交通运输等领域有广泛的应用。如何克服现存的吸水性强，冲击强度低等缺点，使之能够在更大的领域得以运用和发展就需要对现使用的配方进行改进，通过改性、填充和复合等方法，改进缺点赋予聚酰胺-66更优异的性能是研究的热点，从而进一步开发强化尼龙-66的生产技术，降低生产成本，使得尼龙-66能实现更大规模的产业化发展。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议