Nylon——精选推荐

Nylon
尼龙(Nylon)
Polyamide
尼龙是最常见的⼈造纤维。1940
年⽤尼龙织造的长统丝袜问世时
自由草⼤受欢迎,尼龙从此⼀举成名。此
后在⼆战期间,尼龙被⼤量⽤于织
造降落伞和绳索。不过尼龙最初的⽤途是制造⽛刷的刷⽑。尼龙属于聚氨酯,在它的主链上有氨基。氨基具有极性,会因氢键的作⽤⽽相互吸引。所以尼龙容易结晶,可以制成强度很⾼的纤维。
尼龙分尼龙6,6、尼龙6、尼龙1010等。
其实尼龙6和尼龙6,6,区别不⼤。之所以两种都⽣产,只是因为杜邦公司发明尼龙6,6后申请了专利所以其它的公司为了⽣成尼龙,才发明出尼龙6来。
尼龙
岁的卡罗瑟斯博⼠受聘担任该所的负责⼈。他主要从事聚合反应⽅⾯的研究。他⾸先研究双官能团分⼦的缩聚反应,通过⼆元醇和⼆元羧酸的酯化缩合,合成长链的、相对分⼦质量⾼的聚酯。在不到两年的时间内,卡罗瑟斯在制备线型聚合物特别是聚酯⽅⾯,取得了重要的进展,将聚合物的相对分⼦质量提⾼到10 000~25 000,他把相对分⼦质量⾼于10 000的聚合物称为⾼聚物(Superpolymer)。1930年,卡罗瑟斯的助⼿发现,⼆元醇和⼆元羧酸通过缩聚反应制取的⾼聚酯,其熔融物能像制棉花糖那样抽出丝来,⽽且这种纤维状的细丝即使冷却后还能继续拉伸,拉伸长度可达到原来的⼏倍,经过冷却拉伸后纤维的强度、弹性、透明度和光泽度都⼤⼤增加。这种聚酯的奇特性质使他们预感到可能具有重⼤的商业价值,有可能⽤熔融的聚合物来纺制
尼龙
纤维。然⽽,继续研究表明,从聚酯得到纤维只具有理论上的意义。因为⾼聚酯在100 ℃以下即熔化,特别易溶于各种有机溶剂,只是在⽔中还稍稳定些,因此不适合⽤于纺织。
随后卡罗瑟斯⼜对⼀系列的聚酯和聚酰胺类化合物进⾏了深⼊的研究。经过多⽅对⽐,选定他在1935年2⽉28⽇⾸次由⼰⼆胺和⼰⼆酸合成出的聚酰胺66(第⼀个6表⽰⼆胺中的碳原⼦数,第⼆个6表⽰⼆酸中的碳原⼦数)。这种聚酰胺不溶于普通溶剂,熔点为263 ℃,⾼于通常使⽤的熨烫温度,拉制的纤
维具有丝的外观和光泽,在结构和性质上也接近天然丝,其耐磨性和强度超过当时任何⼀种纤维。从其性质和制造成本综合考虑,在已知聚酰胺中它是最佳选择。接着,杜邦公司⼜解决了⽣产聚酰胺66原料的⼯业来源问题,1938年10⽉27⽇正式宣布世界上第⼀种合成纤维诞⽣了,并将聚酰胺66这种合成纤维命名为尼龙(Nylon)。尼龙后来在英语中成了―从煤、空⽓、⽔或其他物质合成的,具有耐磨性和柔韧性、类似蛋⽩质化学结构的所有聚酰胺的总称‖。
聚酰胺(尼龙)
聚癸⼆酸癸⼆胺(尼龙1010)
聚⼗⼀酰胺(尼龙11)
聚⼗⼆酰胺(尼龙12)
聚⼰内酰胺(尼龙6)
聚癸⼆酰⼄⼆胺(尼龙610)
聚⼗⼆烷⼆酰⼄⼆胺(尼龙612)
聚⼰⼆酸⼰⼆胺(尼龙66) CAS编码:32131-17-2
聚⾟酰胺(尼龙8)
编辑本段尼龙的改性
由于尼龙具有很多的特性,因此,在汽车、电⽓设备、机械部构:、交通器材、纺织、造纸机械等⽅⾯得到⼴泛应⽤。
随着汽车的⼩型化、电⼦电⽓设备的⾼性能化、机械设备轻量化的进程加快,对尼龙的需求将更⾼更⼤。特别是尼龙作为结构性材料,对其强度、耐热性、耐寒性等⽅⾯提出了很⾼的要求。尼龙的固有缺点也是限制其应⽤的重要因素,特别是对于
PA6、PA66两⼤品种来说,与PA46、PAl2等品种⽐具有很强的价格优势,虽某些性能不能满⾜相关⾏业发展的要求。因此,必须针对某⼀应⽤领域,通过改性,提⾼其某些性能,来扩⼤其应⽤领域。由于PA强极性的特点,吸湿性强,尺⼨稳定性差,但可以通过改性来改善。
玻璃纤维增强PA
在PA 加⼊30% 的玻璃纤维,PA 的⼒学性能、尺⼨稳定性、耐热性、耐⽼化性能有明显提⾼,耐疲劳
尼龙
强度是未增强的2.5 倍。玻璃纤维增强PA 的成型⼯艺与未增强时⼤致相同,但因流动较增强前差,所以注射压⼒和注射速度要适当提⾼,机筒温度提⾼10-40℃。由于玻纤在注塑过程中会沿流动⽅向取向,引起⼒学性能和收缩率在取向⽅向上增强,导致制品变形翘曲,因此,模具设计时,浇⼝的位置、形状要合理,⼯艺上可以提⾼模具的温度,制品取出后放⼊热⽔中让其缓慢冷却。另外,加⼊玻纤的⽐例越⼤,其对注塑机的塑化元件的磨损越⼤,最好是采⽤双⾦属螺杆、机筒。
阻燃PA
由于在PA中加⼊了阻燃剂,⼤部分阻燃剂在⾼温下易分解,释放出酸性物质,对⾦属具有腐蚀作⽤,因此,塑化元件(螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈、法兰等)需镀硬铬处理。⼯艺⽅⾯,尽量控制机筒温度不能过⾼,注射速度不能太快,以避免因胶料温度过⾼⽽分解引起制品变⾊和⼒学性能下降。
透明PA
具有良好的拉伸强度、耐冲击强度、刚性、耐磨性、耐化学性、表⾯硬度等性能,透光率⾼,与光学
玻璃相近,加⼯温度为300--315 ℃,成型加⼯时,需严格控制机筒温度,熔体温度太⾼会因降解⽽导致制品变⾊,温度太低会因塑化不良⽽影响制品的透明度。模具温度尽量取低些,模具温度⾼会因结晶⽽使制品的透明度降低。
扎把机耐候PA
在PA 中加⼊了碳⿊等吸收紫外线的助剂,这些对PA的⾃润滑性和对⾦属的磨损⼤⼤增强,成型加⼯时会影响下料和磨损机件。因此,需要采⽤进料能⼒强及耐磨性⾼的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈组合。聚酰胺分⼦链上的重复结构单⽆是酰胺基的⼀类聚合物。
概括起来主要在以下⼏⽅⾯进⾏改性。
①改善尼龙的吸⽔性,提⾼制品的尺⼨稳定性。
②提⾼尼龙的阻燃性,以适应电⼦、电⽓、通讯等⾏业的要求。
③提⾼尼龙的机械强度,以达到⾦属材料的强度,取代⾦属
④提⾼尼龙的抗低温性能,增强其对耐环境应变的能⼒。
⑤提⾼尼龙的耐磨性,以适应耐磨要求⾼的场合。
⑥提⾼尼龙的抗静电性,以适应矿⼭及其机械应⽤的要求。
⑦提⾼尼龙的耐热性,以适应如汽车发动机等耐⾼温条件的领域。
⑧降低尼龙的成本,提⾼产品竞争⼒。
总之,通过上述改进,实现尼龙复合材料的⾼性能化与功能化,进⽽促进相关⾏业产品向⾼性能、⾼
尼龙
质量⽅向发展。
编辑本段聚酰胺详述
聚酰胺(PA,俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发⽤于纤维的树脂,于1939年实现⼯业化。20世纪50年代开始开发和⽣产注塑制品,以取代⾦属满⾜下游⼯业制品轻量化、降低成本的要求。聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基,⽤作塑料时称尼龙,⽤作合成纤维时我们称为锦纶,聚酰胺可由⼆元胺和⼆元酸制取,也可以⽤ω-
氨基酸或环内酰胺来合成。根据⼆元胺和⼆元酸或氨基酸中含有碳原⼦数的不同,可制得多种不同的聚酰胺,⽬前聚酰胺品种多达⼏⼗种,其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的应⽤最⼴泛。
聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的链节结构分别为[NH(CH2)5CO]、[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]和
[NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO]。聚酰胺-6和聚酰胺-66主要⽤于纺制合成纤维,称为锦纶-6和锦纶-66。尼龙-610则是⼀种⼒学性能优良的热塑性⼯程塑料。
PA具有良好的综合性能,包括⼒学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和⾃润滑性,且摩擦系数低,有⼀定的阻燃性,易于加⼯,适于⽤玻璃纤维和其它填料填充增强改性,提⾼性能和扩⼤应⽤范围。PA的品种繁多,有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等,以及近⼏年开发的半芳⾹族尼龙PA6T和特种尼龙等很多新品种。尼龙-6塑料制品可采⽤⾦属钠、氢氧化钠等为主催化剂,N-⼄酰基⼰内酰胺为助催化剂,使δ-⼰内酰胺直接在模型中通过负离⼦开环聚合⽽制得,称为浇注尼龙。⽤这种⽅法便于制造⼤型塑料制件。
主要⽤于合成纤维
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。
代替铜等⾦属
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。
⽤于各种医疗及针织品
锦纶在民⽤上可以混纺或纯纺成各种医疗及针织品。锦纶长丝多⽤于针织及丝绸⼯业,如织单丝袜、弹⼒丝袜等各种耐磨解释的锦纶袜,锦纶纱⼱,蚊帐,锦纶花边,弹⼒锦纶外⾐,各种锦纶绸或交织的丝绸品。锦纶短纤维⼤都⽤来与⽺⽑或其它化学纤维的⽑型产品混纺,制成各种耐磨经穿的⾐料。
在⼯业上锦纶⼤量⽤来制造帘⼦线、⼯业⽤布、缆绳、传送带、帐篷、渔⽹等。在国防上主要⽤作降落伞及其他军⽤织物。
编辑本段改性PA产品的最新发展
前⾯提到,玻璃纤维增强PA在20世纪50年代就有研究,但形成产业化是20世纪70年代,⾃1976年美国杜邦公司开发出超韧PA66后,各国⼤公司纷纷开发新的改性PA产品,美国、西欧、⽇本、荷兰、意⼤利等⼤⼒开发增强PA、阻燃PA、填充PA,⼤量的改性PA投放市场。
20世纪80年代,相容剂技术开发成功,推动了PA合⾦的发展,世界各国相继开发出PA/PE、PA/PP、PA/ABS、PA/
PC、PA/PBT、PA/PET、PA/PPO、PA /PPS、PA/I.CP(液晶⾼分⼦)、PA/PA等上千种合⾦,⼴泛⽤于汽车、机车、电⼦、电⽓械、纺织、体育⽤品、办公⽤品、家电部件等⾏业。
20世纪90年代,改性尼龙新品种不断增加,这个时期改性尼龙⾛向商品化,形成了新的产业,并得到了迅速发展,20世纪90年代末,世界尼龙合⾦产量达110万吨/年。
在产品开发⽅⾯,主要以⾼性能尼龙PPO/PA6,PPS/PA66、增韧尼龙、纳⽶尼龙、⽆卤阻燃尼龙为主导⽅向;在应⽤⽅⾯,汽车部件、电器部件开发取得了重⼤进展,如汽车进⽓歧管⽤⾼流动改性
尼龙已经商品化,这种结构复杂的部件的塑料化,除在应⽤⽅⾯具有重⼤意义外,更重要的是延长了部件的寿命,促进了⼯程塑料加⼯技术的发展。
编辑本段改性尼龙发展的趋势
尼龙作为⼯程塑料中最⼤最重要的品种,具有很强的⽣命⼒,主要在于它改性后实现⾼性能化,其次是汽车、电器、通讯、电⼦、机械等产业⾃⾝对产品⾼性能的要求越来越强烈,相关产业的飞速发展,促进了⼯程塑料⾼性能化的进程,改性尼龙未来发展趋势如下。
①⾼强度⾼刚性尼龙的市场需求量越来越⼤,新的增强材料如⽆机晶须增强、碳纤维增强PA将成为重要的品种,主要是⽤于汽车发动机部件,机械部件以及航空设备部件。
②尼龙合⾦化将成为改性⼯程塑料发展的主流。尼龙合⾦化是实现尼龙⾼性能的重要途径,也是制造
尼龙
尼龙专⽤料、提⾼尼龙性能的主要⼿段。通过掺混其他⾼聚物,来改善尼龙的吸⽔性,提⾼制品的尺⼨稳定性,以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从⽽,适⽤车种不同要求的⽤途。
③纳⽶尼龙的制造技术与应⽤将得到迅速发展。纳⽶尼龙的优点在于其热性能、⼒学性能、阻燃性、阻隔性⽐纯尼龙⾼,⽽制造成本与背通尼龙相当。因⽽,具有很⼤的竞争⼒。
④⽤于电⼦、电⽓、电器的阻燃尼龙与⽇俱增,绿⾊化阻燃尼龙越来越受到市场的重视。
⑤抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电⼦设备、矿⼭机械、纺织机械的⾸选材料。
⑥加⼯助剂的研究与应⽤,将推动改性尼龙的功能化、⾼性能化的进程。
⑦综合技术的应⽤,产品的精细化是推动其产业发展的动⼒。
聚酰胺纤维是⼤分⼦链上具有C9-NH基团⼀类纤维的总称。常⽤的为脂肪族聚酯胺⼣主要品种有聚酰胺6和'聚酰胺66,我国商品名称为锦纶6和锦纶66。锦纶纤维以长丝为主,少量的短纤维主要⽤于和棉,⽑或其它化纤混纺。锦纶长丝⼤量⽤于变形加⼯制造弹⼒丝,作为机织或针织原料。锦纶纤维⼀般采⽤熔体法纺丝。锦纶6和锦纶66纤维的强度为4~5.3cN/dtex,⾼强涤纶可达7.9cN/dtex以上,伸长率18%~45%,在10%伸长时的弹性回复率在90%以上。据测定,锦纶纤维的耐磨为棉纤维的20倍、⽺⽑的20倍、粘胶的50倍。耐疲劳性能居各种纤维之⾸。在民⽤上⼤量⽤于加⼯袜⼦和其他混纺制品,提⾼织物的耐磨牢度,但锦纶纤维模量低,抗摺皱性能不及涤纶,限制了锦纶在⾐着领域的应⽤。锦纶帘⼦线的寿命⽐粘胶⼤3倍,冲击吸收能⼤,因此轮胎能在坏的路⾯上⾏驶,但由于锦纶
帘⼦线伸长⼤,汽车停⽌时,轮胎变形产⽣平点,起动初期汽车跳动厉害。因此只能⽤于货车的轮胎,不宜作客车的轮胎帘⼦线之⽤。
锦纶纤维表⾯平整,不加油剂的纤维摩擦系数很⾼,锦纶油剂贮存⽇久易失效,纺织加⼯时还需要重新添加油剂。
锦纶纤维的吸湿⽐涤纶⾼,锦纶6与锦纶66在标准条件下的回潮率为4.5%,在合纤中仅次于维纶。染⾊性能好,可⽤酸性染料,分散性染料及其他染料染⾊。
能够适合⾼温利⽤的合成材料。
这个发现最近在费城召开的美国化学科学年会上介绍,刊登在聚合体定期刊物上。
这种纤维利⽤聚合体或者包括许多单位的长链分⼦制作⽽成。当这些聚合体链被整齐的安排,这种聚合体将成⽔晶状态。
这些盘绕的聚合体需要拉伸,如果他们要制作成更强的纤维,需要消除他们的弹性。在尼龙链中加⼊氢可以防⽌拉伸,因此克服这种结合对产⽣更强的尼龙纤维来说是⼀个关键因素。
超强纤维,以凯夫拉尔纤维为例,是从芳⾹尼龙聚合体中制作⽽成,是否僵硬,长链包含环链,芳⾹尼龙制作很困难,因此⼗分昂贵。
因此托奈⾥教授和克塔克博⼠利⽤聚酰胺66(尼龙66)来进⾏研究,这种材料是⼀种商业热塑性材料,很容易制作,但是拉伸和排列困难。同时,取消尼龙66的弹性也很困难。
这个发现可以解决尼龙66在三氯化镓中能够溶解的问题,能够有效的打破氢粘合的问题。允许聚合体链延伸。
托奈⾥教授说,这种新纤维可能⽐典型的脂肪族尼龙的强调⾼10倍。利⽤脂肪族尼龙来⽣产⼗分经济可⾏。⾼强调的纤维如凯夫拉尔纤维必须在专业化的⼯⼚⽣产,这是因为在⽣产过程中需要浓硫酸。⽽这种新纤维能够利⽤普通的纺纱纤维单位制作,在加⼯过程中没有特别的地⽅。
托奈⾥和克塔克博⼠还在继续他们的研究。⽬前对如果打破氢粘合和将对尼龙66纤维产⽣如何的影响还不可⽽知。
PA 尼龙
PA的机械性能中如抗拉抗压强度随温度和吸湿量⽽改变,所以⽔相对是PA的增塑剂,加⼊玻纤后,其抗拉抗压强度可提⾼2倍左右,耐温能⼒也相应提⾼,PA本⾝的耐磨能⼒⾮常⾼,所以可在⽆润滑下不停操作,如想得到特别的润滑效果,可在PA 中加⼊硫化物。
合适的塑料产品:各种齿轮,涡轮,齿条,凸轮,轴承,螺旋桨,传动⽪带
其它:收缩率1-2% 需注意成型后吸湿的尺⼨变化。
吸⽔率100% 相对吸湿饱和时能吸8%
合适壁厚:2-3.5mm
u PA66
光电感应器u 疲劳强度和钢性较⾼,耐热性较好,摩擦系数低,耐磨性好,但吸湿性⼤,尺⼨稳定性不够。
应⽤:中等载荷,使⽤温度<100-120度⽆润滑或少润滑条件下⼯作的耐磨受⼒传动零件。
u PA 尼龙
meno2
u PA6
猴车u 疲劳强度钢性,耐热性低于尼龙66,但弹性好,有较好的消振,降噪能⼒。
⽩⾊
应⽤:轻载荷,中等温度(80-100)⽆润滑或少润滑情况
u PA610水塔水位控制系统
u 强度.刚性耐热性低于尼龙66,但吸湿性⼩,耐磨性好。⼟黄⾊
应⽤:同尼龙6,宜作要求⽐较精密的齿轮,⼯作条件湿度变化⼤的零件。
u PA1001
u 强度,刚性耐热性低于尼龙66,吸湿性低于尼龙610,成型⼯艺好,耐磨性好。
应⽤:轻载荷,温度不⾼,湿度变化较⼤,的条件下⽆润滑或少润滑的情况下⼯作的零件
u MCPA
u 强度,耐疲劳性,耐热性,刚性均优于PA6及PA66,吸湿性低于PA6及PA66,耐磨性好,能直接在
模型中聚合成型,宜浇铸⼤型零件。应⽤:⾼载荷,⾼使⽤温度(低于120)⽆润滑或少润滑的情况下。乳⽩⾊
编辑本段铸造尼龙
铸造尼龙(MC尼龙)也称单体浇注尼龙,是⽤已内酰胺单体在强碱(如NaoH)和⼀些助催化剂的作⽤下,⽤模具直接聚合成型得到制品的⽑坯件,由于把聚合和成型过程结合⼀起,因⽽成型⽅便、设备投资少,易于制造⼤型机器零件。它的⼒学性能和物理新能都⽐尼龙6⾼。可制造⼏⼗千克的齿轮、涡轮、轴承等。
编辑本段尼龙1010
尼龙1010是我国独创的⼀种⼯程塑料,⽤蓖⿇油做原料,提取癸⼆胺及癸⼆酸再缩合⽽成的。成本低、经济效果好、⾃润滑性和耐磨性极好、耐油性好,脆性转化温度低(约在-60℃),机械强度较⾼,⼴泛⽤于机械零件和化⼯、电⽓零件。

本文发布于:2024-09-22 07:22:32,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/2/202250.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:锦纶   纤维   性能   温度   改性   强度   具有
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议