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「尼龙」是一种什么样的材料?

2020-12-09 18:20:16

一、定义

尼龙(Nylon)化学名为聚酰胺,英文名称polyamide(PA)也聚氨酯纤维的一种说法,即为锦纶——世界上第一种合成纤维。它是分子主链上含有重复酰胺基团的热塑性树脂的总称。因此尼龙有很多类型并非单指某一种物质。这其中也包括脂肪族PA,脂肪-芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品种多,产量大,应用广泛,因此其命名由合成单体具体的碳原子数而定。

二、发展过程

合成聚酰胺的研究可以追溯到1928年,在1935年美国科学家Carothers及其合作者在进行缩聚反应理论研究时,于实验室用己二酸和己二胺制成了高分子量的线型缩聚物聚己二酰己二胺(聚酰胺66)。1936年至1937年,美国杜邦公司根据Carothers的研究成果用熔体纺丝法制成聚酰胺66纤维,并将该纤维产品定名为尼龙。这也是第一个聚酰胺品种它于1939年实现工业化生产。另外德国的schlack在1938年发明了用己内酰胺合成聚己内酰胺(聚酰胺6)及其生产纤维技术并与1941年工业化生产。

经过半个多世纪的发展,许多聚酰胺产品相继问世。脂肪族聚酰胺(PA)包括PA-6,PA-610,PA-612,PA-1010,PA-11,PA-12和PA-46等。芳香族聚酰胺包括聚对苯二甲酰对苯二胺纤维也就是我国俗称的芳纶1414以及聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(我国成芳纶1313)等。而混合型聚酰胺包括聚己二酰间苯二胺(MXD16)和聚对苯二甲酰己二胺(聚酰胺6T)等。

三、尼龙特点

1. 具有优良的力学性能,机械强度高,韧性好。尼龙作为合成纤维,其Z突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维,比棉花耐磨性高10倍,比羊毛高20倍,在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维,可大大提高其耐磨性;当拉伸至3-6%时,弹性回复率可达100%;能经受上万次折挠而不断裂。

2. 具有优良的自润性、耐摩擦性好,尼龙具有很好的自润性,摩擦系数小。
3. 具有优良的耐热性,优良的耐气候性。
4. 具有优异的电绝缘性能,尼龙的体积电阻很高,耐击穿电压高,是优良的电气、电器绝缘材料。
5. 具有吸水性,尼龙吸水性大,容易导致制品尺寸和性能的变化。但在聚酰胺大分子主链末端含有端氨基和羧基,在一定条件下具有一定的反应活性。因此可通过嵌段、接枝、共混、增强和填充等方法进行化学和物理改性以克服由于吸水性较大带来尺寸和性能变化。


四、尼龙的应用

尼龙的应用主要有两种,诞生初期主要用作纺织原料。这一点从我们许多衣服标牌中的锦纶二字便可看出。在二战时期由于尼龙经常用于伞兵降落伞、军服等战备物资,所以导致尼龙丝袜这一备受女性喜爱的物件成为限额配给品,因此它的价格大涨,以至于底层穷困的女性只好用笔在自己腿上勾勒出类似尼龙丝袜的接缝的形状以假乱真,并戏称其为“魔法丝袜”。

另一方面,由于尼龙不但具有无毒、质轻的特性,同时还具备优良的机械强度、较好的耐磨性及较好的耐腐蚀性等特点。于是尼龙在二十世纪五十年代初被用于制造工程塑料以代替钢,铁,铜等材料。因此尼龙类工程塑料常被用于制作耐磨零件,传动结构件,家用电器零件,汽车制造零件,丝杆防止机械零件,化工机械零件,化工设备。如涡轮、齿轮、轴承、叶轮、曲柄、仪表板,驱动轴,阀门、叶片、丝杆、高压垫圈、螺丝、螺母、密封圈,梭子、套简,轴套连接器等。




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