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尼龙的种类和性能
发布日期:2016年03月15日
    尼龙材质范围很广,可细分为尼龙6、尼龙66、尼龙10、尼龙1010、尼龙46、MC尼龙、含油尼龙等等,耐磨性能突出,市场80%的齿轮都选用尼龙材质,其韧性非常高,机械强度却不会降低,能抗冲击、耐高压、高负荷使用,起重机钢丝滑轮、重型车滑轮等就选用尼龙材质,其缺点就是不耐酸碱,遇酸碱时易降解,遇水后尺寸也会有轻微变化 。

    尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66,占绝对主导地位,其次是尼龙11,尼龙12,尼龙610,尼龙612,另外还有尼龙1010,尼龙46,尼龙7,尼龙9,尼龙13,新品种有尼龙6I,尼龙9T和特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等
 
    尼龙的改性品种数量繁多,如增强尼龙,单体浇铸尼龙(MC尼龙),反应注射成型(RIM)尼龙,芳香族尼龙,透明尼龙,高抗冲(超韧)尼龙,电镀尼龙,导电尼龙,阻燃尼龙,尼龙与其他聚合物共混物和合金等,满足不同特殊要求,广泛用作金属,木材等传统材料代用品,作为各种结构材料。
 
尼龙66
    疲劳强度和钢性较高,耐热性较好,摩擦系数低,耐磨性好,但吸湿性大,尺寸稳定性不够。
应用:中等载荷,使用温度<100-120度无润滑或少润滑条件下工作的耐磨受力传动零件。
 
尼龙6
疲劳强度钢性,耐热性低于尼龙66,但弹性好,有较好的消振,降噪能力。白色
应用:轻载荷,中等温度(80-100)无润滑或少润滑、要求噪音低的条件下工作的耐磨受力传动零件。
 
尼龙610
    强度.刚性耐热性低于尼龙66,但吸湿性小,耐磨性好。土黄色
应用:同尼龙6,宜作要求比较精密的齿轮,工作条件湿度变化大的零件。
 
尼龙1010
    强度,刚性耐热性低于尼龙66,吸湿性低于尼龙610,成型工艺好,耐磨性好。
应用:轻载荷,温度不高,湿度变化较大,的条件下无润滑或少润滑的情况下工作的零件
 
MC尼龙
    强度,耐疲劳性,耐热性,刚性均优于尼龙6及尼龙66,吸湿性低于尼龙6及尼龙66,耐磨性好,能直接在模型中聚合成型,宜浇铸大型零件。应用:高载荷,高使用温度(低于120)无润滑或少润滑的情况下。乳白
色铸造尼龙(MC尼龙)也称单体浇注尼龙,是用已内酰胺单体在强碱(如NaoH)和一些助催化剂的作用下,用模具直接聚合成型得到制品的毛坯件,由于把聚合和成型过程结合一起,因而成型方便、设备投资少,易于制造大型机器零件。它的力学性能和物理性能都比尼龙6高。可制造几十千克的齿轮、涡轮、轴承等。
 
尼龙1010
    尼龙1010是我国独创的一种工程塑料,用蓖麻油做原料,提取癸二胺及癸二酸再缩合而成的。成本低、经济效果好、自润滑性和耐磨性极好、耐油性好,脆性转化温度低(约在-60℃),机械强度较高,广泛用于机械零件和化工、电气零件。
 
改性尼龙
    改性尼龙是工程塑料中的一类,是以尼龙原料为基料在加以改变其物理性质而形成的颗粒状产品。此类产品产出是依据一些生产厂家所需求的不同而进行改性制作的。
改性尼龙大致包括:增强尼龙,增韧尼龙,耐磨尼龙,无卤阻燃尼龙,导电尼龙,阻燃尼龙等等。
1.热性质:玻璃转移温度(Tg)及熔点(Tm);热变形温度(HDT)高;长期使用温度高(UL-746B);使用温度范围大;热膨胀系数小。
2.机械性质:高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性。
3.其它:耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。此类产品产出是依据一些生产厂家所需求的不同而进行改性制作的,具有很多的特性,因此,在汽车、电气设备、机械部构:、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。

 
芳香族尼龙
芳香族尼龙又称聚芳酰胺,是20世纪60年代由美国杜邦公司首先开发成功的耐高温、耐辐射、耐腐蚀的尼龙新品种。凡是在尼龙分子中含有芳香环结构的都属于芳香族尼龙。如果仅仅将合成尼龙的二元胺或二元酸分别以芳香族二胺或芳香族二酸代替,则得到的尼龙为半芳香尼龙,以芳香族二酸和芳香族二胺合成得到的尼龙为全芳香尼龙。芳香族尼龙脆化温度可达–70℃,维卡软化温度可达270℃,耐高温、耐辐射、耐腐蚀、耐磨,有自熄性,在潮湿的状态下能保持较高的电性能。芳香族尼龙可以挤出、模压、层压、浸渍,可以用于制造纤维、薄膜、浸渍膜、装饰层压板、玻璃纤维增强层压板、耐高温辐射线管、防火墙等。已经商业化应用的半芳香尼龙主要有MXD6、PA6T和PA9T,全芳香尼龙主要有聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)、聚间苯二甲酰间苯二胺(MPIA)和聚对苯甲酰胺(PBA)等。
全芳香尼龙是二十世纪六七十年代由美国杜邦公司开发成功并实现了工业化。全芳香族尼龙由于具有高熔点、高模量、高强度而被广泛用于合成纤维的生产。PPTA是以对苯二胺和对苯二甲酰氯为原料,采用杜邦公司开发的低温溶液聚合法制得的。PPTA具有高强度、高模量、耐高温、低密度等优良性能。主要用于合成纤维纺丝的原材料;PPTA纤维也可作为橡胶增强材料和塑料的增强剂使用。但是PPTA有耐疲劳性和耐压性能的不足之处,PPTA还不能实现熔融挤出成型。
MXD6
MXD6是Lum等人于20世纪50年代以间苯二甲胺和己二酸为原料,通过缩聚反应合成的一种结晶性尼龙树脂。日本三菱瓦斯化学公司采用直接缩聚法、东洋纺织公司采用尼龙盐法分别合成了MXD6。这两种不同的聚合方法得到的MXD6的用途也不尽相同:用直接缩聚法合成的MXD6可用于制造阻隔性材料或工程结构材料;用尼龙盐法合成的MXD6可用于生产纤维级MXD6树脂。作为一种结晶性半芳香尼龙,MXD6具有吸水率低、热变形温度高、拉伸强度和弯曲强度高、成型收缩率小、对O2、CO2等气体的阻隔性好等特点。MXD6由于具有较宽的加工温度,可以与聚丙烯(PP)共挤出、与高密度聚乙烯(HDPE)共挤吹塑。在工业上,MXD6主要用于包装材料和代替金属作工程结构材料。前者包括食品与饮料的包装、仪器设备包装(防潮、消振的软垫和发泡材料);后者包括高耐热品级Reny、MXD6/PPO的合金、抗振级Reny等。除此之外,MXD6还应用于磁性塑料、透明胶粘剂等。
PA6T
PA6T是由芳香族二酸与脂肪族二胺合成的一种半芳香尼龙。PA6T具有优良的耐热性和尺寸稳定性。由于PA6T的熔点很高,可采用固相聚合或界面聚合的方法制备。可以用于纤维制造、机械零件和薄膜制品等。日本三井化学开发的改性PA6T,具有高刚性、高强度、低吸水性等特性,主要用于汽车内燃机部件、耐热电器部件、传动部件和电子装配件等。正是由于PA6T过高的熔点,使得其不能像一般的脂肪族尼龙一样,进行注射成型,这就使PA6T的应用受到了一定的限制。
PA9T
PA9T是由壬二胺和对苯二甲酸熔融缩聚而得的,首先由日本可乐丽公司开发成功。PA9T具有良好的耐热性能和可熔融加工性能,吸水率仅为0.17%,是PA46(1.8%)的1/10,尺寸稳定性好等特点,迅速在电子电气、信息设备、汽车零部件等方面得到了广泛的应用。当重复单元链节中二元胺的碳原子数为6时,得到PA6T的熔点为370℃,超过了其热分解温度约350℃,因此如果不添加第三甚至第四组分来降低熔点,是不能获得实际应用(尼龙熔融加工温度一般在320℃以下)的尼龙,但是如果添加了其它组分来降低熔点,必然会带来PA6T性能如结晶度、尺寸稳定性和耐药品性等性能的降低。因此提高二元胺碳原子数目成为另外一个研究的热点,PA9T的结构成为了一种理想的结构,兼有耐热性和可熔融加工性。但是,合成PA9T的主要原料壬二胺的合成路线较为复杂:丁二烯经过水合、转位、羟基化和氨化还原等步骤的化学反应,才能最终得到壬二胺。这就造成PA9T的生产成本居高不下,进而限制了PA9T的大规模生产与应用。

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