聚酰胺polyamide
聚酰胺为韧性角质状半透明或乳白色结晶性树脂，常制成圆柱状粒料，作塑料用的聚酰胺分子量一般为1.5万～2万。各种聚酰胺的共同特点是耐燃，抗张强度高(达104kPa），耐磨，电绝缘性好，耐热（在455kPa下热变形温度均在150℃以上），熔点150～250℃，熔融态树脂的流动性高，相对密度1.05～1.15(加入填料可增至1.6)，大都无毒。但树脂中的单体含量过高时，不宜长期与皮肤或食物接触，各国对此常有食品卫生方面的规定。缺点是吸湿性强，贮运中要避免受潮，加工前常需将树脂烘干，否则制品易产生气泡或表面缺陷。此外，在特殊需要光(热)稳定性、尺寸稳定性和冲击强度的场合，纯聚酰胺满足不了要求，通常用改性的方法加以解决。
沿革 最早工业化生产的聚酰胺品种叫做聚酰胺66(即尼龙66)， 美国杜邦公司W.H.卡罗瑟斯于1937年公布第一个专利，制得聚酰胺纤维（尼龙丝）样品，1938年建立了试验工厂，1939年工业化生产装置投入运转。当时聚酰胺主要用于生产纤维、绳索和包覆材料。第二次世界大战中这些材料在军事方面的应用得到很大发展，战后生产了薄膜和塑料。1941年，聚酰胺 6在德国投入生产，随后又开发了聚酰胺 610。1950年法国开发了聚酰胺11。1958年中国试制成功聚酰胺1010，苏联试制成功共聚酰胺。1966年，在联邦德国赫斯化学公司大规模生产聚酰胺12。1972年，美国杜邦公司又实现了芳香族聚酰胺的工业生产。70年代以后，聚酰胺的改性引起人们的极大兴趣，特别是石油化工的发展，聚酰胺的原料路线转向石油，成本逐年下降，产量逐年增长，使聚酰胺发展成为一类品种多、能够适应于多种用途的高分子材料。
主要品种 聚酰胺品种的名称，工业上习惯用单元链节所含碳原子数来表征，可以大体上按聚合物单体分为p型和mp型两种。p型聚酰胺是由氨基酸H2N(CH2)p-1COOH（或内酰胺）制成的。 单元链节结构为:[-HN(CH2)p-1CO-]， 如聚酰胺6[-HN(CH2)5CO-]n；聚酰胺11[-HN(CH2)10CO-]n等。它们的名称中 6和11分别表示单元链节中的碳原子数。mp型聚酰胺是由二元酸HOOC(CH2)m-2COOH与二元胺 H2N(CH2)pNH2制成的，单元链节结构为：
①由二元酸和二元胺两种单体制成的聚酰胺 例如：尼龙66的生产，在聚合前先制成相应的盐(尼龙盐)，以便于严格控制两种单体的等当量比，提高树脂的分子量。尼龙盐在加压釜中于250～300℃下发生缩聚反应， 不断排除水而降低压力，最后根据用途不同，控制生成树脂的粘度和分子量。将粘流态的熔体树脂从釜中卸出，或经铸带冷却、切粒即得到树脂产品(或再送去纺丝)。连续法生产时，常采用预聚、前缩合、后缩合三个聚合釜的串联流程。少数直接抽丝的方法(如尼龙 610鬃丝)采用界面聚合。
②由氨基酸或内酰胺一种单体制成的聚酰胺 例如:尼龙 6的生产单体在温度约240～280℃，有催化剂存在下进行间歇式或连续式反应，反应过程包括水解、开环、加成，乃至最后的缩聚。未反应的单体分离出来返回反应系统。达到要求的树脂由聚合釜卸出后，或送去切片，或去纺丝。间歇法与①法工艺类似，采用釜式反应器，成品树脂还要用沸水萃取几次，使低分子物含量降至1％～15％。连续法在管式反应器中进行。当物料自上而下流动时，大部水分被蒸发，管底是树脂熔体，它流经铸带模，进入水槽中冷却、切粒。此法设备简单，生成的树脂粘度均匀，生产率高，多用于尼龙6纤维生产。
此外，尚有单体浇铸法（见浇铸），即内酰胺单体在催化剂和助催化剂作用下，在塑料加工用模具中直接聚合成型。所得型坯称浇铸尼龙，经修整加工，即得制品。此法聚合速度快，树脂分子量及机械强度、耐热性等均高，宜用于生产大型制品，如轴瓦。亦可生产粒料或泡沫塑料或增强浇铸尼龙。
③芳香族聚酰胺 由芳香族二甲酰氯和芳香族二胺在低温下经溶液聚合进行生产(见芳香族聚酰胺纤维)。例如：单体间苯二甲酰氯是由间苯二甲酸经氯化亚砜酰氯化制得的；单体间苯二胺可由苯硝化制得的间二硝基苯再经还原制得。间苯二甲酰氯和间苯二胺在低温下的溶液聚合反应式为：
聚酰胺改性 主要方法是在聚合过程或加工过程中加入适量的添加剂，以赋于树脂多种不同的特性，使之适于多种不同的使用场合。常用的添加剂有：①稳定剂，包括热稳定剂和光稳定剂（见塑料助剂），它们分别能提高聚酰胺的抗氧化性和耐光性，制得防老化尼龙。若加入细分散的炭黑2％（质量），聚酰胺便可在室外长期使用。②常用玻璃纤维增强材料，制成增强尼龙以提高刚性，降低蠕变性（见图），
在有些情况下，把聚酰胺加工成质地柔软的制品，如软管、电缆、接头等，也要加入增塑剂（如脂肪族二元醇和芳香族氨磺酰化合物）。尼龙 6中留存的少量单体，也起到调节刚性的作用，为改善聚酰胺在模压和注塑时的充模性能，常加入少量蜡和金属皂类，作为润滑剂。
另一种改性的方法是共聚，共聚尼龙是良好的包覆材料和衬垫密封材料;聚酰胺与聚烯烃嵌段接枝共聚，可大幅度提高冲击强度和尺寸稳定性，降低吸湿性，甚至可制成易加工、低成本的塑料制品。这种解决聚酰胺缺陷的有效途径，是近年来发展改性品种的方向之一（见多组分聚合物体系）。
在提高性能、发展品种方面，还有透明尼龙、尼龙弹性体等具有特殊性能的新品种问世。
成型加工 主要方法是注射成型和挤出成型，聚酰胺熔体流动性高，易于充满模腔，也易于溢料，所以喷嘴处常设有单向阀。常见的注塑制品是机械和电器用零件。挤出成型时，常采用电热圈加热的长机筒，螺杆分成计量段和骤压缩段。挤出制品有管、膜、包覆线，挤出的聚酰胺管上还可再敷一层尼龙单丝，制成优于橡胶管的高压尼龙管。制品的设计一般与金属件相同。但需考虑到长时间的载荷会使聚酰胺发生蠕变；还应尽量避免应力集中的尖角。装配时，可用热封、超声焊，各种机械连接方法，以及用含水量12％的水溶性酚醛树脂或间苯二酚树脂的乙醇溶液作胶粘剂，进行胶接。
用途 聚酰胺塑料制品广泛用作各种机械和电器零件，其中包括轴承、齿轮、滑轮泵叶轮、叶片、高压密封圈、垫、阀座、衬套、输油管、贮油器、绳索、传动带、砂轮胶粘剂、电池箱、电器线圈、电缆接头等。还有包装用带、食品用薄膜（熟食用的高温薄膜和清凉饮料用的低温薄膜）的产量也相当大。美国孟山都公司开发适用于反应注射成型的聚酰胺塑料，又称RIM尼龙， 很受各国注目，一些国家制成了玻璃增强RIM尼龙大型汽车壳件，使聚酰胺在与金属材料的竞争中，在汽车制造业减轻重量、节能和降低成本等方面找到了又一途径。
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