2.13-聚酰胺树脂的结构与性能.

聚酰胺树脂的结构与性能聚酰胺•聚酰胺，与聚甲醛、聚碳酸酯、热塑性聚酯和聚苯醚，被称为五大通用工程塑料品种。•聚酰胺(PA,俗称尼龙)是指大分子链结构单元中含有酰氨基()的一类聚合物的总称。聚酰胺•PA无毒、无味、不霉烂，外观为半透明或不透明的乳白色或淡黄色粒料。•密度一般1.02~1.36g/cm³，吸水率为0.3%～9.0%。随着链节中碳原子数的增加，密度和吸水率下降。聚酰胺的结晶性•PA大分子链中极性的酰胺基空间排列规整，分子间作用力强，因而具有较高的结晶能力，结构对称性越高，越容易结晶。•结晶结构和熔点，对在大分子链中所形成氢键数量有较大的依赖性•PA的结晶度可达50%~60%，并且形成较大尺寸的球晶结构。结晶度高可使PA的拉伸强度、刚度、硬度、耐磨性提高，并可提高其抗热氧老化性能。但结晶度高，球径体积增大，对其冲击强度有不利影响。相对分子质量•PA的相对分子质量不高，不超过5万。•增加PA的相对分子质量可提高力学强度，耐热性和尺寸稳定性。•尽管PA的相对分子质量不高，但由于大分子间能形成氢键和结晶，因而具有工程塑料的优良性能。力学性能•PA是典型的硬而韧的聚合物。综合性能优于通用塑料。与金属材料相比，PA的刚性比较低，但它的比拉伸强度大于金属，比压缩强度与金属相当，可代替某些金属材料使用。•PA的拉伸强度，弯曲强度和硬度随温度和吸水率的增大而降低，冲击强度则明显提高。良好的耐疲劳性•PA具有良好的耐疲劳性。与铸铁和铝合金等金属材料相当。PA的耐疲劳性随吸水率的增大而降低，随相对分子质量的增大而提高。•用玻璃纤维可有效增强其耐疲劳性，此外经过玻璃纤维增强的PA，其冲击强度、硬度、抗蠕变性以及耐热性和尺寸稳定性也会大大改善。优良的耐磨性•优良的耐磨性是PA力学性能的一个显著特点。尤其是PA-1010的耐磨性最佳，他的密度约为铜的的1/7，而耐磨性却是铜的8倍。PA的热性能•PA结晶性聚合物，分子间作用力大，熔点较高。•PA的熔融温度在180℃~280℃之间。虽然其熔点较高，但长期使用温度不宜超过100度，通常在80℃左右，若在100℃以上长期与氧接触会引起表面缓慢热氧降解，使制品逐渐呈现褐色，而丧失使用性能。化学性能•PA在室温下耐稀酸、弱碱和大多数盐类。但强酸和较高浓度的酸及强氧化剂会使其明显受到侵蚀。•PA的耐候性一般，直接暴露在大气中或热氧的作用下则容易老化降解，导致制品表面变色，力学性能下降。PA的成型加工性能•PA成型加工必须严格控制吸水率。吸水率较高的制件，不仅使熔体粘度下降，制品表面出现气泡、银丝、斑纹，而且制品的力学性能和电性能也显著降低。•PA的熔体粘度对温度较敏感，在成型过程中，通过温度的控制，能有效地调节粘度，使之满足成型加工要求。成型收缩率•PA的结晶性使其具有较大的成型收缩率。同时由于结晶的不完全性和不均匀性，往往还会导致制品在成型后出现后收缩，产生内应力。因此其制品尺寸稳定性较差。氢键•PA分子链上具有极性酰氨基(-CONH-)，可以使分子链之间形成氢键。氢键是一个分子链上酰胺基中的氮原子相连的氢，与另一个分子链上酰氨基中与碳原子相连的氧之间相互吸引而形成的。氢键对聚酰胺性能的影响：•大分子链中氢键含量增加，PA的力学强度，吸水率和熔点等增大。反之则大分子间作用力减弱，柔性增加，力学强度下降。氢键形成的奇偶性•不同PA形成氢键的数量与链节中碳原子数目的多少，和碳原子数目的奇偶性有关。•当链节中碳原子数相近时，对于氨基酸或相应的内酰胺合成PA而言，碳原子为奇数的PA分子链上，酰胺基可以100%形成氢键，碳原子数为偶数的PA上的酰胺基仅有50%形成氢键，因而吸水率和熔点较低。这是因为前者大分子链中的酰氨基能形成氢键，后者仅有半数能形成氢键所致。聚酰胺树脂的性能聚酰胺的性能是什么？（1）聚酰胺类树脂品种比较多，一般多数是结晶型高聚物。最常用的品牌有PA-6、PA-66、PA-610、PA-1010等（2）分子结构中有酰胺基，易吸湿，平均吸湿含水分为0.8%~1%。（3）结晶度在20%~30%之间，结晶度较高时，其强度、硬度和耐磨性均有所提高，但对透明度和冲击强度不利。（4）原料熔点温度范围小（约10℃），超过熔点温度时，溶体黏度下降快、流动性好，但热稳定性差，在机筒内时间较长时（超过30min）极易分解，应注意温度控制。（5）成型制品的收缩率较大，一般在1%~2.5%范围内。其中，PA-6收缩率为0.8%~2.4%；PA-66收缩率为1.5%~2%；PA-610收缩率为1.2%~1.8%；PA-1010收缩率为1%~2.3%。聚酰胺树脂的性能尼龙作为大用量的工程塑料，广泛用于机械、汽车、电器、纺织器材、化工设备、航空、冶金等领域。成为各行业中不可缺1．优良的力学性能。尼龙的机械强度高，韧性好。2．自润性、耐摩擦性好。尼龙具有很好的自润性，摩擦系数小，从而，作为传动部件其使用寿命长。3.优良的耐热性。如尼龙46等高结晶性尼龙的热变形温度很高，可在150℃下长期期使用。PA66经过玻璃纤维增强以后，其热变形温度达到250℃以上。4.优异的电绝缘性能。尼龙的体积电阻很高，耐击穿电压高，是优良的电气、电器绝缘材料。5.优良的耐气候性。6.吸水性。尼龙吸水性大，饱和水可达到3%以上。在一定程度影响制件的尺寸稳定性。少的结构材料，其主要特点如下：THANKS!!!