聚酰胺簡介(PA)

　　一、 聚酰胺塑料

　　聚酰胺俗稱“尼龍”，英文簡稱PA，目前它為大的通用工程塑料品種。PA包括種類

　　很多，具體可命名為PAxy，其中x代表二元胺的碳原子數(shù)目，y代表二元酸的碳原子數(shù)目。適用于塑料用的PA主要是脂肪族PA和少量芳香族PA。具體品種有PA6、PA66、PA610、PA1010、PA11、PA12、PA9、PA612、PA46、PA1212、澆鑄尼龍(MC5)及芳香尼龍等。其中PA6占47%，PA66占45%。

　　PA目前大的應(yīng)用為汽車配件，美國占30.7%，西歐占31.6%，日本占34.5%。其他用途有包裝膜、電子電器、機(jī)械零件、日用品等。

　　1、 酰胺塑料的性能

　　(1)一般性能 PA的外觀為透明或不透明乳白色或淡黃色的粒料，表觀角質(zhì)、堅(jiān)硬，制品表面有光澤。 PA的吸水率比較大，酰胺基的比例越大，吸水率越高，具體為：

　　PA6>PA66>PA610>PA1010>PA11>PA12>PA1212。PA屬于自熄性塑料，燃燒時(shí)有燒焦的羊毛或指甲味。PA屬中等阻隔性塑料，阻隔性隨酰胺基/亞甲基的比例增大而提高，以PA6的阻隔效果好。PA6的O2透過系數(shù)為25～40㎝3?㎜/㎡?d?Mpa

　　CO2透過系數(shù)為150～200㎝3?㎜/㎡?d?Mpa

　　H2O透過系數(shù)為150g?㎜/㎡?d?Mpa

　　(2)力學(xué)性能 PA在室溫下的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度都較高，但沖擊強(qiáng)度不如PC和POM高。隨溫度和濕度的升高，拉伸強(qiáng)度急劇下降，而沖擊強(qiáng)度則明顯提高。玻璃纖維增強(qiáng)PA的強(qiáng)度受溫度和濕度影響較小。

　　PA的耐疲勞性較好，僅次于POM，玻纖增強(qiáng)處理后還可提高50%左右。

　　PA的抗蠕變性較差，不適于制造精密的受力制品，但玻纖增強(qiáng)后可改善。

　　PA的耐摩擦性和耐磨損性優(yōu)良，是一種常用的耐磨性塑料品種。其中，不同品種的摩擦因數(shù)相差不大，無油潤滑摩擦因數(shù)僅為0.1～0.3。耐磨性以PA1010。PA中加入二硫化鉬、石墨、F4及PE等可進(jìn)一步改進(jìn)摩擦性和耐磨性。

　　(3)熱學(xué)性能 PA的熱變形溫度都不高，一般在50～75℃。用玻璃纖維增強(qiáng)后可提高4倍以上，高達(dá)200℃PA的熱導(dǎo)系數(shù)很小，僅為0.16～0.4W/M?K。PA的線膨脹系數(shù)較大，并隨結(jié)晶度增大而下降。

　　(4)電學(xué)性能 PA在低溫和低濕條件下為極好的絕緣材料，但絕緣性能隨溫度和濕度的升高而極劇惡化，并以分子中含酰胺基比例大者敏感，例如PA6大而PA12小。

　　(5)環(huán)境性能 PA耐化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良，可耐大部分有機(jī)溶劑如醇、芳烴、酯及酮等，尤其是耐油性突出。但PA的耐酸、堿、鹽性不好，可導(dǎo)致溶脹，危害大的無機(jī)鹽為氯化鋅。PA可溶于甲酸及酚類化合物。

　　PA的耐光性不好，在陽光下強(qiáng)度很快下降并變脆，因此不可用于戶外。

　　2、 酰胺塑料的成型加工

　　(1)加工特性

　　PA有明顯的熔點(diǎn)，且熔點(diǎn)高，熔程較窄，因此加工溫度較高，PA6為220～300℃，PA66為260～320℃。

　　PA的熔體粘度低，流動(dòng)性好，熔體粘度對溫度和剪切速率都較敏感。但其流體特性接近牛頓流體，即對溫度的敏感性較大。

　　PA的熱穩(wěn)定性較差，熱降解傾向嚴(yán)重，應(yīng)加入二胺改善，并嚴(yán)格控制溫度。

　　PA成型時(shí)有結(jié)晶產(chǎn)生，成型收縮較大;結(jié)晶度高低受加工條件的影響較大。

　　PA吸水率比較大，加工前必須干燥，使含水量小于0.1%。干燥條件為100～110℃，時(shí)間10～12小時(shí)。

　　PA制品成型后需進(jìn)行調(diào)濕處理，以降低吸水對性能的影響，提高尺寸穩(wěn)定性。

　　PA在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)進(jìn)行退火處理。

　　(2)加工方法

　　PA可用注塑、擠出及吹塑等方法成型。

　　3、 聚酰胺塑料的改性品種

　　主要包括增強(qiáng)PA和PA合金兩類。

　　(1)增強(qiáng)PA主要用玻璃纖維為增強(qiáng)材料。玻璃纖維含量大于30%后的力學(xué)性能、硬度、蠕變性、尺寸穩(wěn)定性和耐熱性能都有明顯的提高。

　　(2)PA合金的種類很多，技術(shù)成熟，常見的有以下幾種：

　?、?PA/PO。此合金可提高PA在干態(tài)及低溫條件下的沖擊強(qiáng)度1.5-3倍，降低吸水率

　　300%。相容劑用PO的不飽和酸接枝物。

　?、?PA/ABS。此合金可提高制品的韌性、剛性、硬度及耐電弧性。ABS的含量在15%-20%范圍內(nèi)時(shí)沖擊強(qiáng)度提高幅度大。

　　③ PA/乙烯-N-基馬來酰亞胺。此合金主要提高PA的耐熱溫度，一般可提高到

　　110℃。此外還可提高沖擊強(qiáng)度、耐化學(xué)藥品性能等。

　　4、 聚酰胺塑料的應(yīng)用范圍

　　(1)汽車工業(yè) 汽車工業(yè)為PA的大市場，主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)部件、電氣配件、車體部件及輸油件等。具體產(chǎn)品有：輸油管、空調(diào)管、噴油嘴、油箱、燃料過濾器、儲(chǔ)油槽、罐、齒輪、車輪蓋及汽車外飾板等。

　　(2)機(jī)械工業(yè) 可廣泛制造齒輪、蝸輪、墊片、螺栓、螺母、軸承等。

　　(3)電子/電器 主要用于民用電器如電飯鍋、吸塵器、微波爐等的開關(guān)、接線板、電阻器等。

　　(4)包裝材料 PA的氣體阻隔性好，常與HDPE共混、共擠和復(fù)合，用于熟肉、火腿等食品的冷凍、真空包裝。

　　(5)日用品 PA為代拉鏈材料，目前仍大量使用。此外，PA還可用于一次性打火機(jī)殼體、堿性干電池襯墊、頭盔、辦公設(shè)備外殼等。

　　(6)體育用品 主要有滑雪板、球拍線、球拍框、沖浪板、溜冰鞋、釣魚桿及釣魚線等。

　　(7)醫(yī)療器械 可用于輸血管、止血鉗、輸液器、手術(shù)縫合線、假發(fā)等。