§5.2.2概述

聚酰胺定義：大分子主鏈中含有重復結構單元酰胺基團（）的聚合物的統稱。簡稱PA，俗稱尼龍（Nylon）。聚酰胺的品種很多,主要有PA6、PA66、PA11、PA12、PA610、PA612、PA1010、PA46、尼龍6T、尼龍9T和MXD-6等。聚酰胺一般可由氨基酸縮聚，內酰胺開環聚合或者由相應的二元酸與二元胺縮聚而成，屬逐步聚合反應。一、定義聚酰胺-1010聚酰胺-6聚酰胺-66聚酰胺-11種類聚酰胺-12聚酰胺-610產量最大69%其次29%品種聚酰胺按原料的不同，其命名分為四種情況⑴由內酰胺開環聚合的尼龍,稱為尼龍n,簡寫為PAn。通式為：

如ε-己內酰胺開環聚合得到的聚合物，稱為PA6，ω-氨基十一酸合成的聚合物為PA11。二、命名⑵由二元胺和二元酸縮聚得到的聚合物,稱為尼龍mn,簡寫為PAmn，m為重復單元二元胺的碳原子數，n為重復單元中二元酸的碳原子數，通式為：如1,6-己二胺和1,6-己二酸縮聚所得聚合物稱為PA661,4-丁二胺和1,6-己二酸縮聚得到的聚合物稱為PA46⑶用重復的二胺或二酸的簡稱表示

如間苯二甲胺(Metaxylylenediamine)簡稱為MXDA，間苯二甲胺與己二酸合成的聚合物稱為尼龍MXD6；對苯二甲酸英文名為TerephthalicAcid，己二胺和對苯二甲酸合成的聚合物稱為6T，壬二胺和對苯二甲酸合成的聚合物稱為9T。⑷共聚尼龍是用上述方法命名的尼龍名稱組合的，主要成分的尼龍名稱放在前面如尼龍6和尼龍66的共聚尼龍稱為6/66；若主要成分為尼龍66，則稱為66/6。尼龍的產量在工程塑料中居第一位，成為各行各業中不可缺少的結構材料，主要性能特點為：⑴優良的力學性能機械強度高，韌性好。⑵自潤滑性、耐摩擦性好自潤滑性很好,摩擦系數小,從而作為傳動部件，使用壽命長。⑶優良的耐熱性

PA46等結晶性尼龍的熱變形溫度很高,可在150℃下長期使用，PA66經玻璃纖維增強后，熱變形溫度達250℃。三、尼龍的性能及應用1、性能

石油化學工業和其它工業的發展為尼龍工程塑料的發展提供了豐富、廉價的原料和廣闊市場。尼龍主要用于汽車工業、電子電器工業、交通運輸業、機器制造工業、電線電纜通訊業、薄膜及日常用品。⑷優異的電絕緣性能尼龍的體積電阻率很高，是優良的電氣、電器絕緣材料。⑸優良的耐候性⑹吸水性大飽和水可達3%以上，在一定程度上影響制件的尺寸穩定性。2、尼龍系列品種的應用汽車工業是聚酰胺工程塑料最大的消費市場。PA具有較好的機械性能和耐熱穩定性，是制造強度高、耐熱性好零件的理想材料。PA具有較好的耐熱性，可經受汽車發動機運轉等產生的高溫和環境產生的高、低溫變化；有優良的耐油性，可以經受汽車上使用的汽油、機油、齒輪油、制動油和潤滑油；耐化學藥品腐蝕，不受汽車冷卻液、蓄電池液等的腐蝕；具有高強度，是汽車發動機、傳動部件及受力結構部件的理想材料。⑴汽車工業部位部件名稱材料及特點發動機部件氣缸蓋、進氣岐管、進氣消聲器、散熱器、空氣濾清器外殼、同步皮帶、燃料過濾器、加油器蓋、高壓代碼保護器、電機電刷、沉淀器、操縱桿套、貯油缸、冷卻風扇GPA6、PA66、PA6高強度、耐溫、耐環境變化車身部件車門、前后蓋板、把手、門鎖、安全帶固定鉸鏈、儀表板、擋泥板、遮光板夾具PP/PA6、PE/PA66、PPO/PA6、PA66、EPDM/PA6合金抗沖擊、耐穩定、可涂飾性電氣部件電氣配線、接插件、熔斷器、保險盒、電線包覆、電線夾及固定卡套、接線柱、按鈕、開關PA6、阻燃PA驅動控制部件齒輪、車輪蓋板、扣釘、油門、踏板、制動管、輸油管增強PA6、PA66填充PA66PA11、PA12、PA46⑵電子電氣工業電子電氣行業是PA的消費第二領域，是應用開發較早的領域。主要用途是空調、彩電、程控交換機、復印機、計算機的線圈骨架、接插件、接線柱、高壓包、轉動輪、小型變壓器等部件；移動電話外殼、電器電源裝置的高低壓開關、繼電器外殼等。⑶機械工業也是PA應用的主要領域。機械工業包括礦山機械、造紙機械、橡塑機械、紡織機械、軋鋼機械、食品加工機械、機加工機械、搬運機械等眾多產業。工程塑料為產業機械小型化、高精度化提供了高性能材料。機械用工程塑料的優越性主要體現在四個方面：機械的小型化、低噪聲、抗腐蝕、壽命長。對材料的要求是高強度、耐沖擊、耐磨損。這正是尼龍所具備的優點。傳動齒輪軸套、密封墊圈、軸承骨架、滾輪、紡織棱。⑷辦公和家用電器用于制造打印機、復印機、計算機、辦公設備的零件。家用電器是：電視機、錄像機、攝像機、冰箱、洗衣機、微波爐、空調、電熨斗等電器的零件。洗衣機甩干桶剎車片、吸塵器內部構件和空調壓縮機接線端子護蓋等。電工照明用具、裝飾燈的燈頭、燈座等。⑸包裝工業包裝工業(保鮮、貯存)使用PA是近年開發的一個熱門領域。消費品市場中需求最大的是PA6薄膜。PA薄膜的氣體阻隔性好，氧氣透過率低，透明性好，且耐油、耐高溫、耐蒸煮、抗刺穿性能強，非常適合各種肉制品、海產品和乳制品的冷凍包裝。PA6的成膜性能優于PA66，所以薄膜市場中PA6占有優勢。雙向拉伸PA6膜由于其耐破裂性良好，而且具有抗沖擊、耐刺穿以及柔順性、耐溫性和對氣體的阻透型等優勢，它作為高檔、耐蒸煮食品包裝材料得到越來廣泛的應用。⑹交通運輸在交通運輸領域中，鐵路上鐵軌絕緣墊板、軌撐、弧形板座、轍叉扣板座、擋板座等許多非金屬部件都可以用改性PA制作，列車車廂內的部分小型結構部件也可使用PA6。用于船舶上的PA制品有螺旋漿軸、螺旋推進器等。此外，在自行車制造行業也用PA制造一些較小的結構件。發動機裝飾蓋板

15%玻璃纖維增強PA6車門鎖傳動器玻璃纖維增強PA6燃料供給泵25%玻璃纖維增強尼龍網

扣具

尼龍螺絲

拉鏈

尼龍滑輪

尼龍布

尼龍手套

尼龍網帽

尼龍過濾袋

尼龍軸瓦

尼龍梳子

尼龍軟管

尼龍廚具

尼龍毛刷輥

尼龍放線滑車

尼龍掛繩

尼龍單絲

尼龍起動拉繩

尼龍腰帶

尼龍制動管

尼龍絕緣塊聚酰胺-6

由己內酰胺開環或ω-氨基己酸經縮聚反應而制得的合成纖維錦綸-6尼龍-6卡普隆四聚酰胺-6的生產（一）主要原料已內酰胺在室溫下為白色結晶體，熔點為68-70℃，沸點為292.5℃，手觸有潤滑感，易溶于水、乙醇、乙醚、氯仿和苯等。（二）聚酰胺-6的生產原理與工藝1、聚合機理：聚酰胺-6的聚合機理分為：尼龍6的聚合水解聚合(分子量易于調節；大規模)堿性陰離子聚合固相聚合插層聚合⑴尼龍6的水解聚合ε-己內酰胺在水存在下，開環聚合①開環反應(水解作用)以水為引發劑，水解先生成氨基己酸吸熱1、聚合機理：

1、聚合機理：②加聚反應己內酰胺和已生成的氨基己酸發生親核加成反應，使分子鏈增長。放熱放熱③縮聚反應④鏈交換反應包括(A)聚合物鏈之間交換反應，(B)聚合物分子鏈與另一聚合物氨端基之間的交換反應(C)聚合物分子鏈與另一聚合物羧端基間的交換反應。

1、聚合機理：⑤封端反應

1、聚合機理：⑵堿性陰離子聚合大致分為三個階段①陰離子的形成②鏈增長高溫下，陰離子攻擊另一己內酰胺分子上的羰基。

1、聚合機理：

1、聚合機理：③平衡反應與結晶過程由于陰離子聚合反應在聚合物熔點以下進行，聚合后期的反應特征是在分子量迅速增長的同時，伴隨聚合物結晶和凝固。綜合式⑶固相聚合是制備高質量、高性能、高相對分子質量聚酯、聚酰胺切片的有效方法。特點;(1)聚合溫度(2)聚合物相對分子質量明顯提高(3)能耗降低(4)聚合過程環境友好(5)工藝簡單、靈活(6)聚合過程存在反應動平衡。將普通PA6切片用水萃取后，在干燥過程中，通過某種催化劑作用，在PA6熔點以下進行聚合的方法，是PA6增粘的有效方法。

1、聚合機理：在ε-己內酰胺中加入經有機化處理的具有多層層狀結構的硅酸鹽（如蒙脫土），在250℃下，ε-己內酰胺插入硅酸鹽的層間進行聚合反應，生成尼龍納米復合材料的聚合方法。技術關鍵是制備具有一定層間距的離子化粘土復合體。是保證粘土達到納米級分散的重要條件。⑷插層聚合

1、聚合機理：1聚酰胺-6（錦綸-6）的生產常壓高壓常減壓固相縮聚

2、聚酰胺-6的生產工藝主要原料:己內酰胺生產原理:高溫；惰性氣體保護；水作引發劑；Mn=15000～23000

主要設備:直形VK管和U形VK管聚酰胺-6

2、聚酰胺-6的生產工藝1常壓法1（1）聚合原理

已內酰胺在高溫下，微量水存在時的聚合反應如下：反應的溫度：250~260℃引發劑的用量：已內酰胺的0.5%～5%；分子質量調節劑：乙酸（0.07%～0.14%）或己二酸（0.2%～0.3%）；反應的轉化率：一般為85%～90%

2、聚酰胺-6的生產工藝總的聚合平衡反應1常壓法1常壓法

主要用于生產相對粘度較低（ηr＝2.2～2.7，相對分子質量為13000～14000）的聚酰-6樹脂，所用的反應器為直形VK管和U形VK管。直形VK管高為9m左右，以聯苯-聯苯醚為載熱體，采用分段加熱的方式進行加熱變。一段溫度為230～240℃；第二段溫度為（265±2）℃；第三段溫度為（240±2）℃。投料前用氮氣置換反應器中的空氣后，再將熔融的（90～100℃）的己內酰胺經過濾后，用齒輪泵送入熔體貯罐，并將引發劑和相對分子質量調節劑送入助劑計量槽，然后按比例將物料從VK管頂部加入，使其慢慢從管內多孔擋板間曲折流下。單體在第一段被引發劑開環并初步聚合；經過第二段和第三段完成平衡聚合反應。反應過程中產生的水份不斷從反應器頂部排出。單體物料在管內的平均停留時間約20h。聚合后熔融的產物用齒輪泵從直形VK管底部送出，可以直接紡絲、也可以鑄帶切片。

2、聚酰胺-6的生產工藝U形VK管是兩根并列的雙層夾套直管，下端連通，并通過旋塞控制兩管之間物料的通過速度，熔融的已內酰胺和助劑通過助劑計量槽進入第一管，經過第一段（220±1）℃和第二段（260±1）℃聚合反應，經旋塞進入第二管，保持保持（260±1）℃下反應。第二管內有內管，熔融的聚合物溢流通過內管形成膜層以保證充分混合，質量均勻和較好地排除水汽和氣泡。聚合時間根據樹脂的用途來確定，單絲用樹脂為35h左右，簾子線用樹脂為40～70h。聚合好的熔體用齒輪泵送出，可直接紡絲，也可以鑄帶切片。

2、聚酰胺-6的生產工藝●影響聚合及工藝控制的各種因素a.原料純度：可能殘留的酸性或堿性雜質，或還原性、氧化性雜質，皆不利于聚合，必須提純。b.引發劑(活化劑)：水解聚合所用的引發劑水，一般用量為己內酰胺量的1~3％。c.聚合溫度：己內酰胺水解聚合是一個平衡反應，隨聚合溫度上升，平衡向生成低分子物的方向移動。

2、聚酰胺-6的生產工藝溫度高，起始時聚合速度快反應達平衡時，溫度越高，聚合物生成量越低，而低分子物含量上升第一段230-240oC，使己內酰胺開環。第二段260-265oC，使反應加速。第三段240-250oC，使低分子物的含量降低。聚合溫度分段控制d.分子量調節劑(穩定劑)：最常用為醋酸或己二酸。反應轉化率一般為85-90%，尼龍-6中含有單體及環狀低聚物，其含量與聚合溫度有關，這些水溶性低分子化合物存在下會影響紡絲過程及成品纖維的強度等性能。e.尼龍-6樹脂中單體及低聚物的處理低分子化合物一般在纖維紡絲過程中或高聚物成粒后用水