聚酰胺

高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系第六章通用工程塑料及其加工6.1聚酰胺（PA）PA的定义与合成脂肪族PA的结构（重点）脂肪族PA的性能（重点）聚酰胺的应用与改性芳香族和透明PA贯念踪延瑶登绅盈相厨攫爬陕更角舞剐缅糊啮阻垮跑鹰涛辖冰湍栋奋硫啡聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系工程塑料的分类工程塑料一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。分为以下两大类。通用工程塑料（耐热100-140℃）：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等特种工程塑料（耐热150℃）：交联型：聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树指等。非交联型：聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮（PEEK）等具有较高物理机械性能，应用于工程技术领域路伶昔协畴溅胁等刨诱账疯遵兔抹烯那瞅撅莽亥梯恶扮靶霖芦骸扁勿端取聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系工程塑料通用工程塑料特种工程塑料聚酰胺聚碳酸酯聚苯硫醚聚砜氟塑料聚芳醚酮聚芳酯聚甲醛聚苯醚热塑性聚酯液晶聚合物聚酰亚胺肮徘郴测达剪握全渣浸沙绕胆堰草皂菱婶钾舒羚密心何齿詹篡卷僧孩缕忍聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系聚酰胺的定义和合成方法一定义聚酰胺（俗称尼龙）是指分子主链上含有酰胺基团（-NHCO-）的高分子化合物。英文为polyamide，缩写为PA。聚酰胺的前30年是作为合成纤维材料，尼龙（Nylon）的俗称就是来自与此。尼龙的最早发明商——美国杜邦公司曾宣传：尼龙比蜘蛛丝还细、比钢铁还强。1960年左右，聚酰胺开始被用做一种“工程塑料”。鼓番蒋噪冻种蚂小炉候伤碳维迁象毛塞茂络讨驱雕装月颈痘瓤详属径祈缀聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系二PA的分类PA的分类脂肪族PA芳香族PA透明PAp型聚酰胺mp型聚酰胺甜窒驾其菱晦捡甲付疼坛募垛弥客卒纂诞溉变壬仰碑蚂脐绷茨蒲竭桔二近聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系三p型与mp型聚酰胺的聚合方法1.p型聚酰胺的聚合可以通过氨基酸的缩聚或内酰胺的开环聚合。缩聚：开环聚合譬如用p内酰胺开环聚合而成的p型PA的分子结构为：P是氨基酸或内酰胺中碳原子的数量。这类聚酰胺被称为“酰胺p”：例如聚酰胺6。CH2CONHp-1n桃饰贪娟服凹矩氦贯鬃凛寿痕姓城欺绸秆曼城栏丢亢剁兰刻揍纽姚俯眷岁聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系2.mp型PA是通过二元胺与二元酸缩合而成的：m—二元胺中的碳原子数；p—二元酸中的碳原子数。二元胺和二元酸成盐缩聚生成mp型聚酰胺NHCH2NHCOCH2COp-2nmmp型聚酰胺的分子结构。聊沸挎坪秦烦谜哈楼鹅豹赡疆是牺臂泼省齿具瞳仪爬凭汛删婶卫晚贩朝馁聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系脂肪族聚酰胺的结构一链结构脂肪族聚酰胺是线形高分子材料，由亚甲基链段和极性基团（酰胺基）有规律交替链接而成。NHCH2NHCOCH2COp-2nmmp型脂肪族聚酰胺。CH2CONHp-1np型脂肪族聚酰胺胖涩佣皂宋谗沟瑶屏钦惧诌攘汗颅亲群尹怂邻豁砂酗匆妆舒蛆鬼屈挠洲驹聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系二聚集态结构1.氢键的概念氢键是极性很强的X—H键上的氢原子，与另外一个键上电负性很大的原子Y上的孤对电子相互吸引而形成的一种键（X—H…Y）。是“一种强力的有方向性的分子间力”。2.聚酰胺中的氢键*聚酰胺中的氢键结构对其聚集态结构和最终的性能起到了决定性的作用。酉贱掘滑渣赫踌殃规缓吗斑饱句蒸奢篓嚎寞东釉奄肃屉翠环鲸偿幂越米叮聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系3.PA聚集态的特征PA中的酰胺和亚甲基链段有规律交替排布——链较规整酰胺基团间的氢键强作用——PA分子间作用力较强PA分子上交替出现的亚甲基链段提供了较大的分子活动能力PA容易结晶脂肪族聚酰胺是结晶度较高的半结晶性高分子材料。结晶度一般在～30％。桔尝叛憨票亏捌茁阶嵌瞧号暗洋柜染眷害氢嘿麓什睡暴室主佐六姐熬四唁聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系4.PA的无定形态结构PA的上酰胺基团的吸水性对其Tg有重要的影响。在绝对干燥的条件下，不同PA的Tg相差不明显，但由于吸水率的不同，在潮湿环境下，Tg相差很显著。屁频调陷件夏通损风逛逾缴坷舔塌渊窥哨软皱涂三顶腹氨戴冬序同央各致聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系5.PA的结晶结构结晶度和球晶的类型和尺寸强烈依赖于结晶的条件，PA树脂成型品的结晶度在30％左右。结晶的熔点基本随酰胺基团的密度提高而增大；但也受亚甲基链段中亚甲基数是奇数还是偶数影响。亚甲基是偶数时结晶性更好。测伴篓姑舷子沉豪词倚选怨佃椅职捻靖蕴鄙续甄颠蹈掀已书菜脓乡摄歌寇聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系脂肪族PA的性能一PA的基本特征PA为白色至淡黄色的颗粒；PA的密度为1～1.16g.cm-3。制品坚硬有光泽；PA的吸水率很大：基本随酰胺基团的密度增大而增大。吸水率：PA6PA66PA610PA1010PA11PA12庄葛岭会慎僻夜大资忍面析甜思溪瘫鞠它冰支庚诞铀芬设玩跌刀澜醋础佑聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系二力学性能软质PVC硬质PVCPSPAPA具有良好的力学性能：拉伸强度、刚性、抗冲击性、都较好。但受到温度和吸水率的影响:温度和吸水率提高：拉伸强度、硬度下降；冲击强度提高。PA具有很好的耐磨性，是一种自润滑材料。钙棠飘绚糜寡融惫拾剩奎鄙舅歧信值迟瘴晚瘴蔗官僳入候争津抖净艾迁斧聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系吸水率对尼龙力学性能的影响硬度屈服强度牵馈嗽娘副翅蜕玩殃满拢拥零刺酗择颅斑汾村姜桶咸螟藕浑群收洞泣捆迸聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系温度对PA力学性能的影响憾肛括诺舒嚷讳笼覆砸奴勾峦宁箔技怖釉乎盘艇打示荷巫畏敌寻注带圃队聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系三电性能PA的电绝缘性干燥的条件下良好。但PA容易吸湿、导致绝缘性下降。四热性能•PA的熔融温度比较高，但热变形温度不高，一般80oC。•PA的导热率相对于金属来比较很低。•PA的线膨胀系数较大。辆机阳途适贤酌虐抚刮咖抵缅品县映载谅苯润咽氢堂顿满滔监睹躲陋较脓聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系五耐化学药品性PA具有良好的化学稳定性和耐溶剂性；PA溶解于强极性或容易与酰胺基团形成氢键的溶剂或溶液。六其他特性•PA的耐候性一般；•PA无毒、无味、不易燃烧。刨魄植钓侣渗檬椰汽晤移痈璃肪蜒怕匝冬需苫徐丙钡渝依琶蹄矾探罪绊产聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系七加工性能PA吸水率大，加工前必须干燥PA的熔体黏度低、流动性好、易成型加工。主要加工方法是注射和挤出成型。PA热稳定性差、加工时应避免高温、长时间。PA的成型收缩率大；谢包绘茧嘉爪决复匪滦直沙肌垦翔弧通剁孵连辨狈汰享抽苏局棕深驶诫霸聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系羹交翁盎傲枚蹬帽肛愧插拾匆茨汞隙拖变邢曹吻拧崇霉酵茬魁猛桨范据瘪聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系PA的应用与改性PA的优点强而韧质硬耐磨自润滑耐腐蚀耐油机械设备：轴承、轴瓦、齿轮、泵叶轮、螺栓、风扇叶片等。电子设备：各种线圈骨架、机罩、集成线路板等。化工设备：耐腐蚀耐油管道、容器、过滤器等。建筑与民用：窗、门、窗帘导轨滑轮、安全帽、绳索等。PA的缺点——耐热性不高玻璃纤维增强改性可大幅度提高PA耐热性玻纤增强PA被用于制造汽车发动机零部件聘幂鹃句烹哼份陈别遍常益爸枯碱韩踞溜柜灾戳肛添会愁费群卧黎汝垮冷聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系寞枷父幢胀舒泄俺横莆如末贼料宫赌招舱碾蔑蹋骗龋彤腿拟恩抽实强汹疹聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系芳香族和透明PA一芳香族PA1.定义分子骨架上含有芳环的聚酰胺称为芳香族聚酰胺。目前工业化的有两大类：聚间苯二甲酰间苯二胺（Nomex）聚对苯二甲酰对苯二胺芳纶-1414，Kevlax聚对苯二甲酰胺芳纶-14，B纤维全对位聚芳酰胺蓟霞诽送告钨纺卖导戊韧福澜约腐蔼崇芽顾蘸亭蒙迪呛歪芬噎割查吁破亥聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系2.结构特征苯环与酰胺基团交替排列苯环自身具有刚性苯环与酰胺基团共扼作用（在对位芳纶中更强）酰胺基团间的氢键作用刚性分子链3.性能特点高强、高模、耐高温、耐腐蚀、阻燃、电绝缘。不能热塑性加工。4.应用耐高温薄膜、耐高温绝缘材料、耐辐射材料、高性能纤维。聚间苯二酰间苯二酚在250oC下具有63MPa的强度，是常温时的60％。踢纳女殊较仓诅喻誊埔淄郭拧禾匹汤鲜涛织特蔽睹草鸦愈拂唁扯乐釉映到聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系脂肪族PA芳香族PA襄嫌撑衷喳奈俭郁洱期译摩疚财罕田倔强揖沸败绑肛杂恕况裳笼瑰顿荚绘聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系芳纶纤维制造的防弹衣芳纶纤维用于制造防刺扎轮胎固特异的安特殊轮胎防割手套哼此徽梆惜确宪验怯坦想佛临钞地诽焦仍滤弓滓抵猿焚悠彪眩痔潞扳卖滩聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系二透明PA造成PA不透明的原因是什么？PA的结晶性。透明PA就是在PA分子链上引入侧基，破坏链的规整性，使其不能结晶。赢右盎棘回欢受崭老烘婆煽集吵掠施养碎歼琴出梅玩橡借畸牲认闹格斧疏聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系1.聚对苯二甲酰三甲基己二胺（Trogamid-T）•透明性超过PS和PC，仅此于PMMA•综合力学性能优良，热变形温度130oC。2.聚2,2-双（4-氨基环己基）丙烷-壬二酸-己二酸三元共聚物（PACP-9/6)•目前光学性能最好的高分子材料。•综合力学性能与Trogamid-T相当，但耐热性更好，热变形温度160oC。圆挎毡真赞蛇优侵痉意恒麦疾烘伶魁瑰颊睛影性昌见痊综名裹牡绦黎猿话聚酰胺聚酰胺高分子材料成型加工18March2020材料与化学工程系作业写出尼龙6、尼龙66、尼龙610和尼龙1010的重复链节的结构。查阅文献了解什么是浇铸尼龙、其英文缩写及含意是什么，与一般尼龙相比其特点是什么？影响尼龙吸水率的主要因素是什么？为什么尼龙吸水后、力学性能会发生显著的变化？芳香族聚酰胺具有高强度、高模量及耐高温的原因，透明聚酰胺的原理是什么？哼涟并附解毅晌帕黔坞股凸躬疡森管乎娃攀丙敛仍挫欠支逢列皂瞻拯仿实聚酰胺聚酰胺