精己二酸(精己二酸分子量)

聚酰胺（尼龙）具有耐高温和电阻，被认为是高性能塑料，广泛应用于汽车、运输市场、消费品以及电子电气等。详细了解这类塑料以及一些常见聚酰胺的主要应用和优点：PA11、PA12、PA46、PA6、PA66 和 PPA（聚邻苯二甲酰胺）。探索更多关于它们的主要特性，如机械、热、电等，加工这种聚合物的条件，并了解是什么使聚酰胺成为高端工程应用中的理想选择。

什么是聚酰胺（尼龙）？

聚酰胺（polyamide，简称PA）俗称尼龙（nylon），是一类多品种的高分子材料，其中聚酰胺66是最早实现工业化的品种，1939年由美国杜邦公司开始生产，距今已有80多年的历史，最初开发的应用领域是纤维。1952年聚酰胺66才被杜邦公司作为工程塑料使用，以取代金属满足下游工业制品轻量化、低成本的要求。

尼龙是由华莱士·休姆·卡罗瑟斯 (Wallace Hume Carothers) 发现的，他是1928年被杜邦公司聘用的化学家，负责一项关于聚合物材料设计的研究。1935年，他开发了名为PA66的配方：

聚酰胺66

聚酰胺表现出耐高温和电阻。由于它们的晶体结构，它们还表现出出色的耐化学性。它们具有非常好的机械和阻隔性能。此外，这些材料阻燃性很好。聚酰胺是第一种真正商业化的合成纤维。

当用玻璃纤维增强时（短纤或长纤），它们的刚度可以与金属竞争，这就是为什么在金属替代项目中经常考虑使用聚酰胺。由于酰胺化学基团，所有聚酰胺都倾向于吸收水分。水分充当聚酰胺的增塑剂，从而降低拉伸模量并增加抗冲击性和柔韧性。吸湿量对尺寸变化也有很大影响；在设计零件时必须考虑到这一点。

聚酰胺广泛应用于汽车、运输、电子、电气、消费品等市场。

不同类型的聚酰胺

一、聚酰胺（或尼龙），通常由二酸与二胺的缩聚或通过具有6、11或12个碳原子的内酰胺的开环聚合制成。

单体可以是脂肪族、半芳香族或全芳香族（芳香族聚酰胺）

它们可以是无定形的、半结晶的并且具有较大或较小的结晶度

脂肪族聚酰胺聚合物及其单体

二、芳香族聚酰胺，由对苯二甲酸与二胺的缩聚获得。材料可在280-300°C下加工。与脂肪族聚酰胺相比，芳香族聚酰胺价格昂贵，具有更好的尺寸稳定性、阻燃性和耐热性以及更高的强度。

在这个庞大的聚合物家族中，有几种类型的聚酰胺特别适用于特定的应用。最佳的选择取决于所需性能以及预算。

目前使用最广泛的两种PA是PA66和PA6。它们常被挤出来制造纤维（纺织工业）或薄膜（包装），或注塑成型。

性能最高的聚酰胺是PPA和PA46，它们是替代金属或在极端条件下应用的良好候选者。

还有关于生物基的PA。例如，PA11基于蓖麻油化学成分

我们将在下面讨论一些聚酰胺的化学成分。

聚酰胺6(PA6) 和聚酰胺66(PA66)

聚酰胺6(PA6)也称为尼龙6或聚己内酰胺。它是全球使用最广泛的聚酰胺之一。由己内酰胺开环聚合合成。聚酰胺6的熔点为223℃。

而聚酰胺66(PA66)或尼龙66是最热门的热塑性工程塑料之一，主要在各种应用中用作金属的替代品。尼龙66是由己二胺和己二酸缩聚而成。聚酰胺66的熔点为 255℃。

聚酰胺6

PA6和PA66的主要性能：

PA6和PA66是迄今为止全球使用最多的聚酰胺。聚酰胺6(PA6) 和聚酰胺66(PA66) 因其优异的性能/成本，而广泛用于许多不同的市场。下面列出了它们的主要特性。

高温下具有高强度和高刚性

即使在低温下也保持良好的冲击强度

流动性非常好，易于加工

良好的耐磨性

优异的耐燃油和耐油性

良好的抗疲劳性

PA6具有优异的表面外观和比PA66更好的加工性（由于其非常低的粘度）

良好的电绝缘性能

高吸水率限制了使用

尺寸稳定性低

被强无机酸侵蚀，并吸收极性溶剂

加工前需要适当干燥

尽管它们表现出相似的特性，但仍然存在细微的差异。与PA66相比，PA6的耐温性略低，膨胀性也略低。

与PA6相比，PA66具有：

吸湿能力略少

更高的模量

更好的耐磨性

更好的短期耐热性

注塑和挤出的加工条件：

强烈建议在处理PA6和PA66之前进行干燥。水分含量应最大为0.2%。最高允许干燥温度在80至110°C的范围内。聚酰胺6和聚酰胺66 在高达310°C的温度下具有热稳定性。在高于此温度时会导致分解，形成的初始产物主要是一氧化碳和氨以及己内酰胺。在使用注塑和挤出技术加工PA66/PA6时，推荐以下条件：

注塑成型

L/D比18:22

熔体温度应介于240-270°C(PA6)和270-300°C(PA66)之间

模具温度应在55-80°C范围内

挤出成型

挤出加工只处理高粘度等级

推荐L/D比为20-30的三段螺杆

挤出过程中的加工温度应介于 240-270°C (PA6) 和 270-290°C (PA 66) 之间

聚酰胺11 (PA11)

聚酰胺11（PA11）或尼龙11是一种罕见的生物基工程塑料，以可再生资源（蓖麻油）为原料生产的ε-氨基十一酸聚合制得。

Rilsan是最早的生物来源聚酰胺之一。聚酰胺11的熔点为190°C。

源自可再生资源（蓖麻油）的生物基聚酰胺

PA11的一些特性与聚酰胺12(PA12) 相似，但相对而言PA11具有出色的耐热性和抗紫外线性、低吸水性和较低的环境影响。表现出良好的冲击强度和尺寸稳定性。

聚酰胺12 (PA12)

聚酰胺12(PA12)或尼龙12是一种半结晶热塑性塑料，其性能类似于聚酰胺11。它可以来自石油和可再生资源。与其他聚酰胺相比，它是一种昂贵的聚合物。

聚酰胺12的分子结构

PA12的主要特性：

较低的抗冲击性，但有良好的耐磨性和抗紫外线性

吸水性低于PA6、PA66和所有其他类型的聚酰胺

良好的尺寸稳定性和合理的电性能

PA12非常适合用于对安全性、耐用性或稳定性要求高的产品。

PA12提供透明等级，在设计和创作方面具有高度的灵活性

PA11 PA12产品特性：

优异的耐化学性

低温抗冲击

耐老化

耐高温

即使它们在耐温性（HDT、峰值温度...）方面没有表现出色，但随着时间的推移，它们仍表现出稳定的性能

它们卓越的持久性能使其能够在广泛的条件下使用（温度、压力、化学......）

PA11和PA12特别适用于需要长期稳定性的情况

PA11 & PA12 加工条件：

加工前干燥推荐：在80-90°C下干燥 6-12小时。目标水分含量应最大为0.1%。

注塑成型

对于塑化装置，推荐使用L/D比在18和22之间的三段螺杆

熔体温度：180-230°C

模具温度：30-100°C

模具温度的降低通常会使脱模变得容易，但会降低结晶度

挤出成型

温度设置很大程度上取决于要加工的树脂和挤出物的类型，因此无法给出一般建议

第一加热区温度：~ 200°C

推荐使用L/D比至少为24的传统三段螺杆

混合和剪切元件可能有助于提高熔体均匀性

大部分需要冷却进料段

聚酰胺610 (PA610)

聚酰胺610(PA610)是一种半结晶聚酰胺。PA610由已二胺与癸二酸经成盐、缩聚制成的。聚酰胺610的熔点为223°C。聚酰胺610的主要性能如下所列。

与PA6或PA66相比，吸水率更低

脆化温度低于PA6或PA66

具有良好的耐磨性和耐化学性

与PA66不同，PA610具有较低的强度和刚度

强烈建议在加工PA610前进行干燥

低摩擦系数

良好的电绝缘性能

对高能辐射（伽马射线和X射线）具有高抗性

PA610的局限性：模具收缩率高，与其他低吸水性聚酰胺相比成本高，受强无机酸的侵蚀并吸收极性溶剂。

由于其良好的绝缘性能、耐热性和阻燃性，聚酰胺610被用于制造电气市场的绝缘体。

聚酰胺46 (PA46)

聚酰胺46(PA46)或尼龙46由己二酸和1,4-二氨基丁烷缩聚而成。二氨基丁烷由丙烯腈和HCN合成。聚酰胺46的熔点为295°C。

聚酰胺46 (PA46) 是一种耐高温聚酰胺，在广泛的应用中提供无与伦比的性能：

汽车 - 用于制造多种汽车/运输零件，如链条张紧器、发动机罩、机油滤清器零件、信号灯底座、止推垫圈、换档叉、速度计齿轮、燃油分配器等。

E&E - 用于制造电子市场的表面贴装器件、连接器、电动机端部层压板、电动机中的刷架等

工业品、消费品、水壶和烤箱等电器的安全控制

等等

PA46是最高耐温性的聚酰胺。其1.8MPA的HDT为160°C，填充30%的玻璃纤维时为285°C。PA46的力学性能优于PA66。其抗疲劳性是PA66的50倍。

PA46 的关键特性

PA46常应用在要求严格的高温环境中替代金属。

由于PA46具有出色的耐磨性，它被应用于齿轮类，在这些应用中它提供了高温下稳定的机械性、出色的摩擦性和高抗疲劳性。

PA46可以金属化。也可以对PA46制成的部件进行着色。

由于其高流动性，PA46是复杂形状和薄壁零件的理想解决方案。

聚酰胺46加工条件：

聚酰胺特性是吸水的，在空气中会吸收水分。因此，强烈建议在加工前将聚酰胺46在80°C下干燥2-8小时。这确保不会发生水解降解。目标水分含量应最大为0.1%。对于关键应用，建议的水分含量为0.05%或更低。在这种情况下，建议在80-105°C下预干燥颗粒24-100小时。

聚酰胺46/PA46/尼龙46可在标准往复螺杆注塑机上加工。

建议使用至少20的L/D比。

熔体温度应介于300-330°C之间

模具温度应在60-120°C范围内。

聚酰胺46不粘在模具表面，具有良好的脱模性能。

聚邻苯二甲酰胺 (PPA)

聚邻苯二甲酰胺是以对苯二甲酸、间苯二甲酸、已二酸与已二胺为原料一起反应，各自生成相应的缩聚物的混合物。

聚邻苯二甲酰胺又称PPA，是一种高耐热性的半芳香族聚酰胺。

凭借其低吸水性，PPA在各种条件下（例如恶劣的化学环境和极端温度条件）都表现出出色的性能稳定性。它们还表现出出色的刚度和抗蠕变性。

由于其芳香结构，聚邻苯二甲酰胺 (PPA) 与其他聚酰胺相比具有多种卓越的性能，其一些性能如下所列：

更好尺寸稳定性

更好耐溶剂性和耐水解性

更好的高温机械性能稳定

与PA66等脂肪族聚酰胺相比，聚邻苯二甲酰胺更坚固、对水分的敏感性更低并且具有更好的热性能。但它们的延展性相对较差。

聚邻苯二甲酰胺树脂具有优异的刚度和强度，这两者都优于 PBT、PPS、PEI、PET 和 PA66。而且，PPA的热性能仅次于聚醚醚酮（PEEK) 和一些液晶聚合物。

聚邻苯二甲酰胺注塑加工条件：

建议干燥：120°C 2小时或80°C至少8小时

将熔体保持在350°C以上的温度可能会导致聚合物降解，应避免。

建议使用320-345°C的熔体温度。

建议模具温度为80-140°C。

在塑化阶段应使用L/D比为18-22的螺杆。

尼龙与聚酯：主要区别

尼龙和聚酯都是热塑性材料，但聚酯化合物也可以是热固性材料。它们本质上都是合成的。下表列出了它们的主要区别。

尼龙聚酯纤维类型热塑性聚合物俗称聚酰胺热塑性塑料或热固性塑料历史1935 年，Wallace Carothers 生产了第一个尼龙1941 年创造出第一款名为 Terylene 的聚酯纤维生产尼龙由共聚物缩合而成。该方法使用等量的二羧酸和二胺。单体末端有肽键合成聚酯由对苯二甲酸二甲酯 (DMT) 或纯化的对苯二甲酸 (PTA) 组成。用途用于服装、地板、汽车成型件、电器设备等、包装薄膜用于制造各种产品，包括纺织品、皮带、家具、绝缘材料、衬垫、防水布和硬木光泽饰面触碰丝般柔滑的触感纤维感耐用性非常坚固、耐磨、耐油和许多化学品的损坏坚固、耐拉伸和收缩、耐大多数化学品、脆而有弹性的湿或干、耐磨拉伸性低吸湿性允许织物拉伸不吸水，干燥快，抗皱

如何加工聚酰胺？

聚酰胺可以通过所有常见的熔体加工技术进行加工。

由于其晶体结构，聚酰胺易于注塑，流动性高。在注塑薄壁零件时，这一点尤为重要。

由于对水分敏感，聚酰胺需要高效的干燥过程。干燥不充分会导致零件表面出现裂痕和不美观的痕迹，以及由于材料降解（热和水导致氧化）而导致的机械性能降低。

注塑成型

所有聚酰胺材料都可以通过注塑成型加工。

如果水分含量 >0.2%，建议在80°C (176°F) 的热风烘箱中干燥16小时。如果材料暴露在空气中超过8小时，建议在105°C(221°F) 下真空干燥超过8小时。

模具温度：60-80°C

熔体温度：230-280°C；250-300°C 增强等级

材料注射压力：75 - 125MPa（取决于材料和产品设计）

了解如何准确测量熔体温度

并对其进行调整以获得更高质量的产品

挤出成型

最大允许水分含量 0.1%

熔体温度：230-290°C

压缩比：<4.0

L/D 比：25-30（具有相等进料、过渡和计量段的屏障螺杆或聚烯烃螺杆）

聚酰胺回收和毒性

聚酰胺6的主要用途是用于地毯，杜邦公司最初于1944年特意为此设计了一种回收工艺。

聚酰胺聚合物可以化学回收或解聚

解聚方法涉及将长聚合物链分解成单体，然后再聚合，这可能将废物转化为质量与“天然”聚合物相当的产品。

聚酰胺6可以在真空中通过酸解、水解、氨解或催化解聚成其单体——己内酰胺。通过解聚回收聚酰胺6和66的公司包括：DuPont、AlliedSignal、BASF 和 Novalis Fibers。

其他回收方法包括多次提取和分离步骤、机械回收和热回收。

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