聚酰胺加工技术进展知识讲解
聚酰胺的合成方法和应用及其进展)
如尼龙6和尼龙66的共聚尼龙称为6/66；若主要 成分为尼龙66，则称为66/6。
(1) 汽车工业
汽车工业是聚酰胺工程塑料最大的消费市场。PA具 有较好的机械性能和耐热稳定性，是制造强度高、耐热 性好零件的理想材料。
PA具有较好的耐热性，可经受汽车发动机运转等产 生的高温和环境产生的高、低温变化；有优良的耐油性 ，可以经受汽车上使用的汽油、机油、齿轮油、制动油 和润滑油；耐化学药品腐蚀，不受汽车冷却液、蓄电池 液等的腐蚀；具有高强度，是汽车发动机、传动部件及 受力结构部件的理想材料。
⑷ 办公和家用电器
⑸ 包装工业
包装工业(保鲜、贮存)使用PA是近年开发的一个热 门领域。消费品市场中需求最大的是PA6薄膜。
⑹ 交通运输
尼龙螺丝 拉链
尼龙软管 尼龙手套
尼龙梳子 尼龙布
• 我国聚酰胺工程塑料的主要消费市场是汽车工业、电子 电器、机械部件、交通器材、纺织和包装领域，其中汽车 工业是最大消费领域。随着汽车小型化、电子电气设备高 性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求急剧 上升。但目前国内的生产企业数量少，规模较小，生产能 力有限，产能供不应求。最致命的是生产技术薄弱，大多 依靠从国外成套引进聚合设备和专利技术，发展受限。因 此，亟待国内的生产企业及科研院所提高聚酰胺产品的自 主研发能力，加大技术投入，奋起直追，以满足国内快速 增长的市场需求。
• 汽车及电子电器行业的快速发展不仅对聚酰胺的需求 量有要求，对各方面的性能也提出了更高的标准，然 而尼龙的固有缺点限制了其应用领域。因此，需要采 取适当的手段进行改性来提高某些性能，以满足相关 行业发展的要求。目前的改性方法主要有增强、增韧、 阻燃、导热、耐磨及合金化等，还需要进一步研究更 实用、经济、有效的改性手段来实现尼龙复合材料的 高性能化与功能化，进而促进相关行业产品向高性能、 高质量方向发展。
聚酰胺的合成方法和应用及其进展)
1 , 6 - 己 二 胺 和 1 , 6 - 己 二 酸 缩 聚 所 得 聚 合 物 称 为 PA 6 6 1,4-丁二胺和1,6-己二酸缩聚得到的聚合物称为PA46。
⑶ 用重复的二胺或二酸的简称表示
如间苯二甲胺(Metaxylylene diamine)简称为 MXDA，间苯二甲胺与己二酸合成的聚合物称为尼 龙MXD6；对苯二甲酸英文名为Terephthalic Acid， 己二胺和对苯二甲酸合成的聚合物称为6T，壬二胺 和对苯二甲酸合成的聚合物称为9T。
⑵ 域。
主要用途是空调、彩电、程控交换机、复印机、 计算机的线圈骨架、接插件、接线柱、高压包、转动 轮、小型变压器等部件；移动电话外壳、电器电源装 置的高低压开关、继电器外壳等。
⑶ 机械工业
也是PA应用的主要领域。机械工业包括矿山机械 、造纸机械、橡塑机械、纺织机械、轧钢机械、食品 加工机械、机加工机械、搬运机械等众多产业。
尼龙的化学结构通式基本有两种： ⑴由ω-氨基酸自缩聚或它的内酰胺开环聚合制得：
NH ( CH2 )n-1 C Op
⑵由二元酸和二元胺缩聚制得：
NH ( CH2 )m NH C O
( CH2 )n C Op
二元胺和二元酸或二元胺或二元酸中的亚甲基可以 被环状或芳香族化合物取代，也可以是上述结构尼 龙的共聚物。
⑴ 由内酰胺开环聚合的尼龙,称为尼龙n,简写为PAn。
通式为：
N ( CH2 )n-1 C p
H
O
如 ε - 己 内 酰 胺 开 环 聚 合 得 到 的 聚 合 物 ， 称 为 PA 6 ，
ω-氨基十一酸合成的聚合物为PA11。
⑵ 由二元胺和二元酸缩聚得到的聚合物,称为尼龙mn, 简写为PAmn，m为重复单元二元胺的碳原子数，n为 重复单元中二元酸的碳原子数，通式为：
第7章 第2节聚酯 聚酰胺详解
醇回收，生产控制稳定，流程短，投资低等优点，而发
展迅速。目前国内引进的聚酯装置多以后者为主，其生
产能力1997年就已达到1.52万吨/年。
（二）、聚酯纤维的生产原理与工艺
2．聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产工艺
直接酯化法聚酯连续法比间歇法的成 本低20%；酯交换法聚酯连续比间歇的 成本低10%。
（二）、聚酯的生产原理与工艺
对苯二甲酸用乙二醇直接酯化聚酯路线
环氧乙烷酯化聚酯路线
（二）、聚酯纤维的生产原理与工艺
1．聚酯合成 的工艺路线
（1）酯交换聚酯路线
（酯交换聚酯法）
是最早（1953年）实现工 业的聚酯路线。工艺技术成 熟，所以至今在工业生产中 仍占有相当的地位。
（二）、聚酯的生产原理与工艺 1、聚酯合成的工艺路线
12 去包装 8
1
3
14
15
1 3
（二）、聚酯的生产原理与工艺
2．聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产工艺 （2）直接酯化聚酯生产工艺
工艺过程包括酯化反应与缩聚。 直接酯交换法中一般要加入了磷酸三苯酯、亚磷酸三 苯酯等稳定剂，所以聚酯产物的热稳定性和聚合度都比酯 交换法聚酯高，可以作为生产轮胎帘子线的高质量纤维。
一、聚酯的生产
三、聚酯纤维的结构、性能及用途
用途
即可以纯纺也或以与其他纤维混纺制成各种机 织物和针织物。聚酯长丝可用于织造薄纱女衫、 帷幕窗帘等，与其他纤维混纺可制成各种棉型、 毛型及中长纤维纺织品。 聚酯纤维在工业上可作为轮胎帘子线、制作 运输带、篷帆、绳索等。
二、聚酰胺-66
锦纶纤维
是由饱和的二元酸与二元胺 通过缩聚反应制得的线性高分子 缩聚物。
一、聚酯的生产
饱和的二元酸与二元醇通过缩 聚反应制得的一类线性高分子缩聚 物。 以聚酯为基础制得的纤维。
聚酰胺合成工艺
概述1.1聚酰胺的定义聚酰胺(oolyamide,PA，)通常成为尼龙（Nylon）它是在聚合物大分子链中含有重复解构单元先按基团的聚合物总称，主要由二元酸与二元胺或氨基酸内酰胺经缩聚或自聚而得，是开发最早、使用量最大的热塑性工程材料。
它是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。
20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。
聚酰胺主链上含有许多重复的酰胺基，用作塑料时称尼龙，用作合成纤维时我们称为锦纶，聚酰胺可由二元胺和二元酸制取，也可以用ω-氨基酸或环内酰胺来合成。
根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同，可制得多种不同的聚酰胺，目前聚酰胺品种多达几十种，其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的应用最广泛。
1.2聚酰胺（PA）的发展简史1.3聚酰胺6/66（PA6/66）、结构及性能结构PA6和PA66实质上是异构体，PA6和PA66化学结构式分别为：、两者具有相同的分子式(C6H11ON)n，他们之间的主要区别在于聚合物长链中氨基的空间位置和方向不同。
由下图可知，在PA66中，碳酰氨基团沿聚合物长链交错排列，其空间位置呈现“6—4—6—4”重复排列模式，这样每个官能团都恩那个在没有分子变形的情况下形成氢键，而在PA6中，所有氨基被5个亚甲基单元隔开，两个碳酰胺基团仅形成一个氢键。
正因为这种不同的分子结构导致了聚合物性能上的差异。
PA66的熔点比PA6高，而吸水性比PA6低，熔融温度和结晶行为也有所不同。
性能PA6树脂为半透明或步透明的乳白结晶形聚合物，具有优良的弹性、强度、耐磨、耐冲击、耐化学腐蚀、耐油性，熔点高、摩擦系数小、自润滑性好、延伸率高、易于加工且生产成本低。
PA66的性能及应用与PA6相仿，它比PA6熔点高、耐热优良，弹性模量较高，吸水率低于PA6。
表为PA6和PA66基本性能。
表为PA6和PA66性能特点。
聚酰胺的单体单元-概述说明以及解释
聚酰胺的单体单元-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：聚酰胺是一类重要的高分子化合物，其在工业和科学领域有着广泛的应用。
聚酰胺由不同的单体单元组成，这些单元通过化学反应形成高分子链。
本文将着重探讨聚酰胺的单体单元，即构成聚酰胺链的基本结构单元。
聚酰胺的单体单元具有多样性，常见的有尿素、酰胺和酰胺酸等。
每种类型的单体单元都有各自特定的性质和反应性，因此选择合适的单体单元对于合成具有特定性质的聚酰胺至关重要。
在聚酰胺的合成过程中，单体单元之间通过缩合反应形成高分子链。
这个过程通常需要一定的催化剂和适当的反应条件，以确保单体单元能够有效地反应和连接在一起。
聚酰胺的合成方法多种多样，例如聚酰胺的酸酐法、聚酰胺的胺法等。
掌握聚酰胺的单体单元的性质和合成方法，对于了解聚酰胺的结构和性能具有重要意义。
通过对聚酰胺单体单元的研究，人们可以更好地设计和合成新型的聚酰胺材料，满足不同领域的需求。
本文将重点介绍聚酰胺的单体单元的定义、特性以及合成方法。
通过系统地整理和总结已有的研究成果，为聚酰胺的进一步发展和应用提供理论依据和实践指导。
在未来，聚酰胺的单体单元的研究将继续深入，为高分子材料的领域带来更多的创新和突破。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分：引言、正文和结论。
引言部分主要对聚酰胺的单体单元进行概述，并介绍本文的目的。
首先，对聚酰胺的定义和特性进行简要介绍，包括其化学结构、物理性质以及在工业和科学领域中的广泛应用。
接着，将介绍聚酰胺的合成方法，包括传统的聚合反应和新兴的绿色合成方法。
通过对聚酰胺的单体单元的研究，我们可以更好地理解其形成机制和合成条件，为优化合成方法提供理论基础。
正文部分将详细讨论聚酰胺的单体单元。
首先，将介绍聚酰胺的定义和特性，包括其高分子链的构成和属性。
然后，将系统介绍聚酰胺的合成方法，包括原位聚合法、溶液聚合法和悬浮聚合法等。
同时，还将介绍一些特殊的合成方法，如催化剂辅助合成和生物合成等。
聚酰胺类高温热塑性材料的加工及性能研究
聚酰胺类高温热塑性材料的加工及性能研究聚酰胺类高温热塑性材料是一类在高温下表现优异的高分子材料，广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
由于其高耐温、高机械性能、耐化学腐蚀等优点，越来越受到研究者的重视。
本篇文章将深入探讨聚酰胺类高温热塑性材料的加工方法和性能研究，为研究这一新型材料的科研工作者提供参考。
一、聚酰胺类高温热塑性材料的加工方法1.注塑成型法注塑成型法是目前最常用的聚酰胺类高温热塑性材料加工方法之一。
它通过将热塑性材料加热到熔点后充填进模具中，快速冷却形成所需形状。
该方法可大量生产高质量、高精度的零部件，适用于生产各种大小和形状的零件。
注塑成型法具有生产效率高、成品精度高、可大批量生产等优点，是聚酰胺类高温热塑性材料加工的主流方式。
2.热压成型法热压成型法是通过热压把材料变形成所需形状的加工方法。
它适合生产较大尺寸、较厚的零部件和特殊形状的产品，如管道、板材、薄膜等。
该方法对模具要求高，一般需要制造专门的模具。
热压成型法具有成型精度高、材料利用率高等优点，但生产效率低，不利于大批量生产。
3.挤出成型法挤出成型法是通过挤出满足所需形状的材料将其变形成所需形状的加工方法。
它适合生产板材、带材、管材等类似形状的产品。
挤出成型法具有成品表面光滑、质量稳定、生产效率高等优点，但气泡问题较难处理，需要对挤出设备较为熟悉。
二、聚酰胺类高温热塑性材料的性能研究1.力学性能聚酰胺类高温热塑性材料具有优异的力学性能，具有较高的强度、硬度和刚性，表现出较好的抗压、抗拉、抗弯等性能。
力学性能的研究对材料的使用和应用领域的选择具有重要意义。
2.热性能聚酰胺类高温热塑性材料在高温下表现出优异的稳定性，最高可达450℃。
在高温下具有极好的力学性能和化学稳定性。
对于高温和热通道领域的应用，热性能的研究将会更有价值。
3.耐腐蚀性能聚酰胺类高温热塑性材料具有优异的耐腐蚀性能，具有较好的耐化学品腐蚀性能，对于氧化物、酸、有机溶剂等都有很好的耐受性。
聚酰胺纤维工艺简介
化纤工艺学第四章聚酰胺纤维第四章 聚酰胺纤维第一节 概述聚酰胺纤维的商品名称锦纶，是三大合成纤维之一，也是一种主要的合成纤维。
聚酰胺又是制造薄膜及工程塑料的原料，是由饱和的二元酸与二元胺通过缩聚反应制得的一类线性高分子缩聚物。
共同特点，就是其大分子的各个链节间都是以酰胺基“－CONH－”相联，所以把这类缩聚物通称为聚酰胺。
第四章第四章 聚酰胺烯纤维聚酰胺烯纤维 第二节 聚酰胺-6（锦纶-6）的生产 聚酰胺6纤维的商品名称是锦纶6、尼龙-6、卡普隆等，是由已内酰胺或ω-氨基已酸经缩聚反应而制得的一种合成纤维。
目前生产纤维用聚己内酰胺主要采用水解聚合工艺。
第四章第四章 聚酰胺烯纤维聚酰胺烯纤维 该反应的温度一般控制在250～260℃，并且为防止产物氧化而在惰性气体保护下进行。
其引发剂的用量为已内酰胺的0.5%～5%，用 量多少对产物的相对分子质量有影响。
在反应过程中为了控制产物的最终相对分子质量而需要加入单体量的0.07%～0.14%的乙酸或0.2%～0.3%的已二 酸为相对分子质量调节剂，纺丝用的聚酰胺-6的相对分子质量为15000～23000。
第四章第四章 聚酰胺烯纤维聚酰胺烯纤维 （2）聚酰胺-6的生产工艺 工业上以水为引发剂，以已内酰胺为单体的连续聚合，可以采用常压法、高压法等，并在此基础上发展了直接纺丝新技术。
第四章第四章 聚酰胺烯纤维聚酰胺烯纤维化纤工艺学第四章聚酰胺纤维图4-2 KF型连续聚合工艺流程示意图该缩聚反应需要控制严格的两种单体原料的物质的量的比，才能得到高相对分子质量的高聚物。
生产中一旦某一单体过量时，就会影响产物的相对分子质量。
因此，在进行缩聚反应前，先将已二酸和已二胺混合制成已二胺-已二酸盐（简称66盐），再分离精制，确保没有过量的单体存在，再进行缩聚反应。
第四章第四章 聚酰胺烯纤维聚酰胺烯纤维（2）聚酰胺-66的生产聚酰胺-66生产过程主要有：66盐制备、66盐的缩聚。
聚酰胺生产工艺
聚酰胺生产工艺
聚酰胺是一种高分子化合物，广泛应用于纺织、塑料、化妆品等行业。
聚酰胺的生产工艺主要包括以下几个环节：原料准备、聚合反应、纺丝、固化和后处理。
首先是原料的准备。
聚酰胺的原料主要有二甲基亚胺（DMA），切切30%浓度硫酸、聚酸（如：对苯二甲酸）、
一亚胺类化合物（如：脂环胺）等。
这些原料需要按照一定的配比准备好，以满足生产的需要。
第二是聚合反应。
首先将切切30%浓度硫酸加入到反应釜中，加热至80℃左右，然后将聚酸加入到反应釜中进行缩聚反应。
反应过程中需控制好反应温度和时间，以保证聚合反应的效果。
反应过程中，还需要加入适量的催化剂，如：甲酰氯等。
第三是纺丝。
将聚合反应得到的粘性液体通过纺丝机器进行纺丝。
纺丝时可以根据不同的需求选择不同的纺丝方式，如湿法纺丝、干法纺丝等。
纺丝的目的是将聚合反应得到的液体形成连续的纤维。
第四是固化。
将纺丝得到的聚酰胺纤维进行固化处理。
固化可以通过多种方式进行，如热固化、辐射固化等。
这一步的目的是提高聚酰胺纤维的力学性能和稳定性。
最后是后处理。
将固化后的聚酰胺纤维进行后处理，如洗净、干燥等。
后处理的过程中要保证纤维的质量和外观。
总结起来，聚酰胺的生产工艺包括原料准备、聚合反应、纺丝、固化和后处理等环节。
每个环节都需要严格控制条件和参数，以保证产品的质量和性能。
生产工艺的改进和优化可以提高生产效率和产品质量，同时降低生产成本。
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模头
260
260
260
折径（mm）
220
收卷速度（m/min.）
7
表4.采用传统的带有螺旋流道的套筒式复合机头 生产尼龙复合膜的工艺参数（水冷式）
挤出机 口模直径 模口缝隙 挤出机直径（mm） 膜结构
原料
挤出机温 度（℃）
一区 二区
三区
连接
模头
折径（mm）
收卷速度（m/min.）
φ60
尼龙 25μm
外层 5034C2
220 230 230 240 240
五层共挤设备，五台φ40挤出机，水冷
φ400 mm
1.2mm
φ45
φ60
φ45
φ60
粘和剂5.5 μm 拜牢3095
EVOH 10 μm
170 205 190 205 200 205 200 210 240 240
粘和剂 5.5 μm 拜牢3095
170 190 200 200 240
LDPE 35 μm
LDPE F022
180 200 200 200 240
220 7
表5. 五层共挤复合膜的物理性能
项目
测试方法
单位
结果
断裂强度
ASTM D-882
MPa
MD 590
TD
570
断裂伸长
ASTM D-882
%
MD 440
TD
490
透氧量
ASTM D1434
树脂牌号
熔点
粘数
阻隔性
雾度
滑爽性
深度拉 伸性能
1024B
215
1026B2
215
2
1
3
1
1030B
215
尼龙6
1024FD-1
215
1026B1
215
2
1
4
1
1022C2
215
3
1
2
1
1022CM1
215
3
2
2
2
5033B
190
2
2
2
2
5033FDX27
190
尼龙
6/66
5034FDX17
190
5034C2
聚酰胺的加工方法可分为以下几种
1、注射成型(injection mold) 2、挤出成型
吹膜成型(bubble film process) 空气冷却法(air cooled) 水冷法(water cooled)
中空吹塑成型(hollow process) 流延成型（casting process） 纺丝加工（filament process） 3、单体浇铸成型（CMC）
190
2
2
3
2
2.5
3
2.5
3
3
4
2
2
5034CM4
190
4
2
2
3.5
尼龙 6/12
7024B 7034B
1
3
2
4
热稳定 性
3
3
3 4 2 2 2 3 4 1
表2. 下吹（水冷）法用尼龙原料（宇部）及性能
树脂牌号
熔 粘 阻隔 雾
点数性
度
尼 龙 1022FDX 215 3.56 3
1
6
23
1022C2
多层尼龙复合膜的三层结构示意图
多层尼龙复合膜的五层结构示意图
多层尼龙复合膜的七层结构示意图
五层套桶式复合共挤出模头
五层 塔式 共挤 复合 膜模 头
等温流线型共挤出模头流道分布图
等温流线型共挤出模头流道（后背）分布
共挤出现场
表3.采用传统的带有螺旋流道的套筒式复合机头
生产尼龙复合膜的工艺参数（水冷式）
215 3.80
滑爽 性
3
深度 拉伸 性能
热稳 定性
1024FDX 215 3.70 2 8
1022CM1 215 3.70 3
1
3
1
尼 龙 5034CM4 6/66
尼龙 6/12
7024B 7034B
4.40 3 2.80 3 4.10 3
1
3
1
3
1
3
尼龙膜的氧气阻隔性
聚酰胺有优良的氧气阻隔性，但是由于聚酰 胺有酰胺官能团的存在，所以有极强的吸湿能力 和水蒸气透过性。尼龙膜的阻隔性与湿度的关系， 如果尼龙薄膜在吸湿后，其他性能也有所变化， 如阻隔性能、拉伸强度、断裂伸长、介电性能均 有所变化，特别是作为肉类保鲜包装时，会使包 装物的水分含量有减少现象，表现在外表面起邹 折。
聚酰胺加工技术进展
苑会林 北京化工大学 材料科学与工程学院
一、 聚酰胺及加工应用简介
聚酰胺是分子中含有酰胺键（CONH）的线形高分子， 从合成方法上可采用己内酰胺开环聚合生成尼龙6或 由二酸和二胺类缩合而得到不同的聚酰胺产品，如 尼龙66、尼龙6/12、尼龙11、尼龙12等。聚酰胺属于 结晶型材材料，有明显的熔点，尼龙6的熔点为 215℃，随着二酸和二胺单体碳原子数的增加，熔点 有下降的趋势，共聚尼龙的熔点可达178℃左右。由 于尼龙有较高的熔点，因此具有较好的耐热性，此 外尼龙还有优良的耐油性能、气体阻隔性能等，因 此被出机，水冷
口模直径
φ100 mm
模口缝隙
1.5 mm
膜结构
尼龙/30μm
粘和剂/30 μm
LDPE/40 μm
原料
外层/5034C2
拜牢3095
LDPE F022
挤 出 机 一区
210
170
180
温度
（℃）
二区
230
190
200
三区
260
200
200
连接
260
200
200
• 缺点 操作较难 膜制品屈服强度较低 需要经过二次干燥处理提高结晶度以增加强度， 或者再经二次吹胀拉伸制成热收缩膜
水冷法吹膜（下吹二次吹胀法）
吹塑加工的聚酰胺树脂
按特性粘度分类
粘数在2.50～4.20之间适用于下吹法吹塑 粘数在2.7以上的树脂可用于上吹法加工
表1. 上吹（空气冷却）法用尼龙原料（宇部）及性能
聚酰胺的吹塑薄膜加工成型
• 聚酰胺在膜产品的应用中有良好的耐热 性、耐油性、阻氧性、透明性、耐针穿 刺性好、强度高和韧性好等优点，因此 在包装行业中被广泛应用于厌氧食品、 防锈零件、绝缘电子电讯器材的真空包 装上。
吹塑薄膜的加工方法分为: 上吹法（风冷式） 下吹法（水冷式）
风冷式吹膜方式和聚乙烯吹膜方式一样
cc/(m2·24hr·at
3
m)
透湿度
JIS Z-0208
g/(m2·24hr)
5
雾度
ASTM D-523
%
14
表6.相同尼龙材料用上吹法和下吹法 得到的膜的物理性能比较
项目
屈服强度
断裂强度
断裂伸长
透氧量 透湿度 雾度 光泽度
测试方法
ASTM D-882
ASTM D-882
ASTM D-882
ASTM D1434 JIS Z-0208 ASTM D-1003 ASTM D-523
水冷式吹膜方式和聚丙烯吹膜方式一样
图1.风冷式吹膜示意图（上吹法）
风冷式加工的特点
• 优点 易操作 膜制品的屈服强度高 生产速度快
• 缺点 透明度较差
图2. 水冷式吹膜示意图
图2.
水 冷 式 吹 膜 示 意 图
水冷式加工的特点
• 优点 透明度优良 膜制品柔软 拉伸断裂伸长率较大 采用定型套冷却泡管，膜制品折径尺寸稳定