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官方商城尼龍是美國(guó)杰出的科學(xué)家卡羅瑟斯(Carothers)及其領(lǐng)導(dǎo)下的一個(gè)科研小組研制出來(lái)的，是世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維。
尼龍的出現(xiàn)使紡織品的面貌煥然一新，它的合成是合成纖維工業(yè)的重大突破，同時(shí)也是高分子化學(xué)的一個(gè)非常重要里程碑。
中文名 尼龍 外文名 Nylon 別??? 譯 耐綸 發(fā)明者 華萊士·卡羅瑟斯 全??? 稱 聚酰胺 英文名 Polyamide 簡(jiǎn)??? 稱 PA 商業(yè)名稱 錦綸
目錄
1 結(jié)構(gòu)
? 分子結(jié)構(gòu)
? 形態(tài)結(jié)構(gòu)
2 用途
3 研發(fā)歷程
4 技術(shù)參數(shù)
5 主要產(chǎn)品
? 增強(qiáng)PA
? 阻燃PA
? 透明PA
? 耐候PA
? 納米尼龍
? 超強(qiáng)尼龍
? PA尼龍
? 鑄造尼龍
? 尼龍1010
? 改性尼龍
? 芳香族尼龍
6 發(fā)展趨勢(shì)
7 堆放方法
結(jié)構(gòu)
聚酰胺俗稱尼龍（Nylon），英文名稱Polyamide（簡(jiǎn)稱PA），密度1.15g/cm3，是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)—[NHCO]—的熱塑性樹(shù)脂總稱，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品種多，產(chǎn)量大，應(yīng)用廣泛，其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定。由美國(guó)著名化學(xué)家卡羅瑟斯和他的科研小組發(fā)明的。
尼龍是聚酰胺纖維（錦綸）的一種說(shuō)法，可制成長(zhǎng)纖或短纖。錦綸是聚酰胺纖維的商品名稱，又稱耐綸（Nylon）。英文名稱Polyamide（簡(jiǎn)稱PA），其基本組成物質(zhì)是通過(guò)酰胺鍵—[NHCO]—連接起來(lái)的脂肪族聚酰胺。
分子結(jié)構(gòu)
常用的錦綸纖維可分為兩大類。
一類是由二胺和二酸縮聚而得的聚己二酸己二胺，其長(zhǎng)鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
H—[HN(CH2)XNHCO(CH2)YCO]—OH
這類錦綸的相對(duì)分子量一般為17000-23000.根據(jù)所用二元胺和二元酸的碳原子數(shù)不同，可以得到不同的錦綸產(chǎn)品，并可通過(guò)加在錦綸后的數(shù)字區(qū)別，其中前一數(shù)字是二元胺的碳原子數(shù)，后一數(shù)字是二元酸的碳原子數(shù)。例如錦綸66，說(shuō)明它是由己二胺和己二酸縮聚制得；錦綸610，說(shuō)明它是由己二胺和癸二酸制得。
另一類是由己內(nèi)酰胺縮聚或開(kāi)環(huán)聚合得到的，其長(zhǎng)鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
H—[NH(CH2)XCO]—OH
根據(jù)其單元結(jié)構(gòu)所含碳原子數(shù)目，可得到不同品種的命名。例如錦綸6，說(shuō)明它是由含6個(gè)碳原子的己內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)聚合而得。
錦綸6、錦綸66及其他脂肪族錦綸都由帶有酰胺鍵（—NHCO—）的線型大分子組成。錦綸分子中有—CO—、—NH—基團(tuán)，可以在分子間或分子內(nèi)形成氫鍵結(jié)合，也可以與其他分子相結(jié)合，所以錦綸吸濕能力較好，并且能夠形成較好的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
錦綸分子中的—CH2—(亞甲基）之間因只能產(chǎn)生較弱的范德華力，所以—CH2—鏈段部分的分子鏈卷曲度較大。各種錦綸因今—CH2—的個(gè)數(shù)不同，使分子間氫鍵的結(jié)合形式不完全相同，同時(shí)分子卷曲的概率也不一樣。另外，有些錦綸分子還有方向性。分子的方向性不同，纖維的結(jié)構(gòu)性質(zhì)也不完全相同。
形態(tài)結(jié)構(gòu)
采用熔紡法制得的錦綸在顯微鏡中觀察到的形態(tài)結(jié)構(gòu)具有圓形的截面和無(wú)特殊的縱向結(jié)構(gòu)。在電子顯微鏡下可觀察到絲狀的原纖組織，錦綸66的原纖寬約10-15nm。如用異形噴絲板，可制成各種特殊截面形狀的錦綸，如多角形、多葉形、中空等異形截面。它的聚焦態(tài)結(jié)構(gòu)與紡絲過(guò)程的拉伸及熱處理有密切關(guān)系。不同錦綸的大分子主鏈都由碳原子和氮原子相連而成。
異形纖維可改變纖維的彈性，使纖維具有特殊的光澤與膨松性，并改善纖維的抱合性能與覆蓋能力以及抗起球、減少靜電等性能。如三角形纖維有閃光效應(yīng)；五葉形纖維有肥光般光澤，手感良好，并抗起球；中空纖維由于內(nèi)部有空腔，密度小，保暖性好。
聚酰胺(PA，俗稱尼龍)是美國(guó)DuPont公司最先開(kāi)發(fā)用于纖維的樹(shù)脂，于1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。20世紀(jì)50年代開(kāi)始開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)注塑制品，以取代金屬滿足下游工業(yè)制品輕量化、降低成本的要求。聚酰胺主鏈上含有許多重復(fù)的酰胺基，用作塑料時(shí)稱尼龍，用作合成纖維時(shí)我們稱為錦綸，聚酰胺可由二元胺和二元酸制取，也可以用ω-氨基酸或環(huán)內(nèi)酰胺來(lái)合成。根據(jù)二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子數(shù)的不同，可制得多種不同的聚酰胺，聚酰胺品種多達(dá)幾十種，其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的應(yīng)用最廣泛。
聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的鏈節(jié)結(jié)構(gòu)分別為[NH(CH2)5CO]、[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]和[NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO]。聚酰胺-6和聚酰胺-66主要用于紡制合成纖維，稱為錦綸-6和錦綸-66。尼龍-610則是一種力學(xué)性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料。
PA具有良好的綜合性能，包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤(rùn)滑性，且摩擦系數(shù)低，有一定的阻燃性，易于加工，適于用玻璃纖維和其它填料填充增強(qiáng)改性，提高性能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
PA的品種繁多，有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以及近幾年開(kāi)發(fā)的半芳香族尼龍PA6T和特種尼龍等很多新品種。 尼龍-6塑料制品可采用金屬鈉、氫氧化鈉等為主催化劑，N-乙?；簝?nèi)酰胺為助催化劑，使δ-己內(nèi)酰胺直接在模型中通過(guò)負(fù)離子開(kāi)環(huán)聚合而制得，稱為澆注尼龍。用這種方法便于制造大型塑料制件。
用途
聚酰胺主要用于合成纖維，其最突出的優(yōu)點(diǎn)是耐磨性高于其他所有纖維，比棉花耐磨性高10倍，比羊毛高20倍，在混紡織物中稍加入一些聚酰胺纖維，可大大提高其耐磨性；當(dāng)拉伸至3-6%時(shí)，彈性回復(fù)率可達(dá)100%；能經(jīng)受上萬(wàn)次折撓而不斷裂。
聚酰胺纖維的強(qiáng)度比棉花高1-2倍、比羊毛高4-5倍，是粘膠纖維的3倍。但聚酰胺纖維的耐熱性和耐光性較差，保持性也不佳，做成的衣服不如滌綸挺括。另外，用于衣著的錦綸-66和錦綸-6都存在吸濕性和染色性差的缺點(diǎn)，為此開(kāi)發(fā)了聚酰胺纖維的新品種——錦綸-3和錦綸-4的新型聚酰胺纖維，具有質(zhì)輕、防皺性優(yōu)良、透氣性好以及良好的耐久性、染色性和熱定型等特點(diǎn)，因此被認(rèn)為是很有發(fā)展前途的。
該類產(chǎn)品用途廣，是以塑代鋼、鐵、銅等金屬的好材料，是重要的工程塑料；鑄型尼龍廣泛代替機(jī)械設(shè)備的耐磨部件，代替銅和合金作設(shè)備的耐磨損件。適用于制作耐磨零件，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)件，家用電器零件，汽車制造零件，絲桿防止機(jī)械零件，化工機(jī)械零件，化工設(shè)備。如渦輪、齒輪、軸承、葉輪、曲柄、儀表板，驅(qū)動(dòng)軸，閥門、葉片、絲桿、高壓墊圈、螺絲、螺母、密封圈，梭子、套簡(jiǎn)，軸套連接器等。
代替銅等金屬
由于聚酰胺具有無(wú)毒、質(zhì)輕、優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性及較好的耐腐蝕性，因此廣泛應(yīng)用于代替銅等金屬在機(jī)械、化工、儀表、汽車等工業(yè)中制造軸承、齒輪、泵葉及其他零件。聚酰胺熔融紡成絲后有很高的強(qiáng)度，主要做合成纖維并可作為醫(yī)用縫線。
用于各種醫(yī)療及針織品
在民用上，可以混紡或純紡成各種醫(yī)療及針織品。錦綸長(zhǎng)絲多用于針織及絲綢工業(yè)，如織單絲襪、彈力絲襪等各種耐磨的錦綸襪，錦綸紗巾，蚊帳，錦綸花邊，彈力錦綸外衣，各種錦綸綢或交織的絲綢品。錦綸短纖維大都用來(lái)與羊毛或其它化學(xué)纖維的毛型產(chǎn)品混紡，制成各種耐磨經(jīng)穿的衣料。
在工業(yè)上錦綸大量用來(lái)制造簾子線、工業(yè)用布、纜繩、傳送帶、帳篷、漁網(wǎng)等。在國(guó)防上主要用作降落傘及其他軍用織物。
研發(fā)歷程
二十世紀(jì)初，企業(yè)界搞基礎(chǔ)科學(xué)研究還被認(rèn)為是一種不可思議的事情。1926年美國(guó)最大的工業(yè)公司——杜邦公司的出于對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)的興趣，建議該公司開(kāi)展有關(guān)發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)事實(shí)的基礎(chǔ)研究。1927年該公司決定每年支付25萬(wàn)美元作為研究費(fèi)用，并開(kāi)始聘請(qǐng)化學(xué)研究人員，到1928年杜邦公司成立了基礎(chǔ)化學(xué)研究所，年僅32歲的卡羅瑟斯（Wallace H. Carothers,1896～1937)博士受聘擔(dān)任該所有機(jī)化學(xué)部的負(fù)責(zé)人。
1928年，美國(guó)最大的化學(xué)工業(yè)公司──杜邦公司成立了基礎(chǔ)化學(xué)研究所，年僅32歲的卡羅瑟斯博士受聘擔(dān)任該所的負(fù)責(zé)人。他主要從事聚合反應(yīng)方面的研究。他首先研究雙官能團(tuán)分子的縮聚反應(yīng)，通過(guò)二元醇和二元羧酸的酯化縮合，合成長(zhǎng)鏈的、相對(duì)分子質(zhì)量高的聚酯。在不到兩年的時(shí)間內(nèi)，卡羅瑟斯在制備線型聚合物特別是聚酯方面，取得了重要的進(jìn)展，將聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量提高到10 000～25 000，他把相對(duì)分子質(zhì)量高于10 000的聚合物稱為高聚物(Superpolymer)。
1930年，卡羅瑟斯的助手發(fā)現(xiàn)，二元醇和二元羧酸通過(guò)縮聚反應(yīng)制取的高聚酯，其熔融物能像制棉花糖那樣抽出絲來(lái)，而且這種纖維狀的細(xì)絲即使冷卻后還能繼續(xù)拉伸，拉伸長(zhǎng)度可達(dá)到原來(lái)的幾倍，經(jīng)過(guò)冷卻拉伸后纖維的強(qiáng)度、彈性、透明度和光澤度都大大增加。
這種聚酯的奇特性質(zhì)使他們預(yù)感到可能具有重大的商業(yè)價(jià)值，有可能用熔融的聚合物來(lái)紡制纖維。然而，繼續(xù)研究表明，從聚酯得到纖維只具有理論上的意義。因?yàn)楦呔埘ピ?00 ℃以下即熔化，特別易溶于各種有機(jī)溶劑，只是在水中還稍穩(wěn)定些，因此不適合用于紡織。
隨后卡羅瑟斯又對(duì)一系列的聚酯和聚酰胺類化合物進(jìn)行了深入的研究。經(jīng)過(guò)多方對(duì)比，選定他在1935年2月28日首次由己二胺和己二酸合成出的聚酰胺66(第一個(gè)6表示二胺中的碳原子數(shù)，第二個(gè)6表示二酸中的碳原子數(shù))。這種聚酰胺不溶于普通溶劑，熔點(diǎn)為263 ℃，高于通常使用的熨燙溫度，拉制的纖維具有絲的外觀和光澤，在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上也接近天然絲，其耐磨性和強(qiáng)度超過(guò)當(dāng)時(shí)任何一種纖維。從其性質(zhì)和制造成本綜合考慮，在已知聚酰胺中它是最佳選擇。接著，杜邦公司又解決了生產(chǎn)聚酰胺66原料的工業(yè)來(lái)源問(wèn)題。
1938年10月27日正式宣布世界上第一種合成纖維誕生了，并將聚酰胺66這種合成纖維命名為尼龍(Nylon)。尼龍后來(lái)在英語(yǔ)中成了“從煤、空氣、水或其他物質(zhì)合成的，具有耐磨性和柔韌性、類似蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的所有聚酰胺的總稱”。
1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化后定名為耐綸（Nylon），是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的合成纖維品種。
尼龍的合成奠定了合成纖維工業(yè)的基礎(chǔ)，尼龍的出現(xiàn)使紡織品的面貌煥然一新。用這種纖維織成的尼龍絲襪既透明又比絲襪耐穿。
1939年10目24日杜邦在總部所在地公開(kāi)銷售尼龍絲長(zhǎng)襪時(shí)引起轟動(dòng)，被視為珍奇之物爭(zhēng)相搶購(gòu)。很多底層女人因?yàn)橘I不到絲襪，只好用筆在腿上繪出紋路，冒充絲襪。人們?cè)谩跋笾虢z一樣細(xì)，象鋼絲一樣強(qiáng)，象絹絲一樣美”的詞句來(lái)贊譽(yù)這種纖維，到1940年5月，尼龍纖維織品的銷售遍及美國(guó)各地。
從第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)直到1945年，尼龍工業(yè)被轉(zhuǎn)向制降落傘、飛機(jī)輪胎簾子布、軍服等軍工產(chǎn)品。由于尼龍的特性和廣泛的用途，第二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展非常迅速，尼龍的各種產(chǎn)品從絲襪、衣服到地毯、繩索、漁網(wǎng)等，以難以計(jì)數(shù)的方式出現(xiàn)。尼龍是三大合成纖維之一。
1958年4月，第一批中國(guó)國(guó)產(chǎn)己內(nèi)酰胺試驗(yàn)樣品終于在遼寧省錦州化工廠試制成功。產(chǎn)品送到北京纖維廠一次抽絲成功，從此拉開(kāi)了中國(guó)合成纖維工業(yè)的序幕。因?yàn)樗Q生在錦州化工廠，所以這種合成纖維后來(lái)就被命名為“錦綸”，也就是尼龍。由于錦綸在當(dāng)時(shí)一窮二白的新中國(guó)建國(guó)初期具有重要的國(guó)防軍事用途，因此錦綸誕生的意義不言而喻。
尼龍纖維是多種人造纖維的原材料。硬的尼龍被用在建筑業(yè)中。用尼龍制成的熱氣球，可以做得很大。
尼龍
尼龍
技術(shù)參數(shù)
清洗性及防污性
影響這兩種性能的是是纖維的截面形狀及后道的防污處理。而纖維本身的強(qiáng)度及硬度對(duì)清洗及防污性影響很小。
尼龍
尼龍(2張)
熔點(diǎn)及彈性
尼龍6的熔點(diǎn)為220℃而尼龍66的熔點(diǎn)為260℃。但對(duì)地毯的使用溫度條件而言，這并不是一個(gè)差別。而較低的熔點(diǎn)使得尼龍6與尼龍66相比具有更好的回彈性，抗疲勞性及熱穩(wěn)定性。
色牢度
色牢度并不是尼龍的一個(gè)特性，是尼龍中的染料而不是尼龍本身在光照下褪色。
耐磨性及抗塵性
美國(guó)Clemson大學(xué)曾在Tampa國(guó)際機(jī)場(chǎng)分別用巴斯夫 Zeftron500尼龍6地毯和杜邦A(yù)ntron XL尼龍66地毯進(jìn)行了一個(gè) 長(zhǎng)達(dá)兩年半的實(shí)驗(yàn)。地毯處于人流量極高的狀態(tài)下，結(jié)果表明：巴斯夫Zeftron500尼龍?jiān)陬伾３中约敖q頭耐磨性方面要稍好于杜邦 Antron XL。兩種紗線的抗塵性能沒(méi)有差別。
主要產(chǎn)品
隨著汽車的小型化、電子電氣設(shè)備的高性能化、機(jī)械設(shè)備輕量化的進(jìn)程加快，對(duì)尼龍的需求將更高更大。特別是尼龍作為結(jié)構(gòu)性材料，對(duì)其強(qiáng)度、耐熱性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龍的固有缺點(diǎn)也是限制其應(yīng)用的重要因素，特別是對(duì)于PA6、PA66兩大品種來(lái)說(shuō)，與PA46、PAl2等品種比具有很強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，雖某些性能不能滿足相關(guān)行業(yè)發(fā)展的要求。
因此，必須針對(duì)某一應(yīng)用領(lǐng)域，通過(guò)改性，提高其某些性能，來(lái)擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。 由于PA強(qiáng)極性的特點(diǎn)，吸濕性強(qiáng)，尺寸穩(wěn)定性差，但可以通過(guò)改性來(lái)改善。
增強(qiáng)PA
在PA中 加入30% 的玻璃纖維，PA 的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐老化性能有明顯提高，耐疲勞
尼龍
尼龍
強(qiáng)度是未增強(qiáng)的2.5 倍。玻璃纖維增強(qiáng)PA 的成型工藝與未增強(qiáng)時(shí)大致相同，但因流動(dòng)較增強(qiáng)前差，所以注射壓力和注射速度要適當(dāng)提高，機(jī)筒溫度提高10-40℃。由于玻纖在注塑過(guò)程中會(huì)沿流動(dòng)方向取向，引起力學(xué)性能和收縮率在取向方向上增強(qiáng)，導(dǎo)致制品變形翹曲，因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置、形狀要合理，工藝上可以提高模具的溫度，制品取出后放入熱水中讓其緩慢冷卻。另外，加入玻纖的比例越大，其對(duì)注塑機(jī)的塑化元件的磨損越大，最好是采用雙金屬螺桿、機(jī)筒。
阻燃PA
由于在PA中加入了阻燃劑，大部分阻燃劑在高溫下易分解，釋放出酸性物質(zhì)，對(duì)金屬具有腐蝕作用，因此，塑化元件（螺桿、過(guò)膠頭、過(guò)膠圈、過(guò)膠墊圈、法蘭等）需鍍硬鉻處理。工藝方面，盡量控制機(jī)筒溫度不能過(guò)高，注射速度不能太快，以避免因膠料溫度過(guò)高而分解引起制品變色和力學(xué)性能下降。
透明PA
具有良好的拉伸強(qiáng)度、耐沖擊強(qiáng)度、剛性、耐磨性、耐化學(xué)性、表面硬度等性能，透光率高，與光學(xué)玻璃相近，加工溫度為300--315 ℃，成型加工時(shí)，需嚴(yán)格控制機(jī)筒溫度，熔體溫度太高會(huì)因降解而導(dǎo)致制品變色，溫度太低會(huì)因塑化不良而影響制品的透明度。模具溫度盡量取低些，模具溫度高會(huì)因結(jié)晶而使制品的透明度降低。
耐候PA
在PA 中加入了炭黑等吸收紫外線的助劑，這些對(duì)PA的自潤(rùn)滑性和對(duì)金屬的磨損大大增強(qiáng)，成型加工時(shí)會(huì)影響下料和磨損機(jī)件。因此，需要采用進(jìn)料能力強(qiáng)及耐磨性高的螺桿、機(jī)筒、過(guò)膠頭、過(guò)膠圈、過(guò)膠墊圈組合。聚酰胺分子鏈上的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元是酰胺基的一類聚合物。
概括起來(lái)，主要在以下幾方面進(jìn)行改性：
①改善尼龍的吸水性，提高制品的尺寸穩(wěn)定性。
②提高尼龍的阻燃性，以適應(yīng)電子、電氣、通訊等行業(yè)的要求。③提高尼龍的機(jī)械強(qiáng)度，以達(dá)到金屬材料的強(qiáng)度，取代金屬
④提高尼龍的抗低溫性能，增強(qiáng)其對(duì)耐環(huán)境應(yīng)變的能力。
⑤提高尼龍的耐磨性，以適應(yīng)耐磨要求高的場(chǎng)合。⑥提高尼龍的抗靜電性，以適應(yīng)礦山及其機(jī)械應(yīng)用的要求。
⑦提高尼龍的耐熱性，以適應(yīng)如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等耐高溫條件的領(lǐng)域。
⑧降低尼龍的成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
總之，通過(guò)上述改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)尼龍復(fù)合材料的高性能化與功能化，進(jìn)而促進(jìn)相關(guān)行業(yè)產(chǎn)品向高性能、高質(zhì)量方向發(fā)展。
納米尼龍
據(jù)日本東麗化學(xué)公司消息，該公司已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出直徑比以往極細(xì)纖維還小兩位數(shù)的納米級(jí)單絲結(jié)構(gòu)的“納米纖維”新技術(shù)，通過(guò)控制納米構(gòu)造技術(shù)達(dá)到纖維細(xì)度的極限。東麗化學(xué)公司稱，該公司利用這項(xiàng)新技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)直徑為10μm的單絲140萬(wàn)根以上所構(gòu)成的納米尼龍纖維。這種纖維與以往產(chǎn)品進(jìn)行比較，表面積是過(guò)去產(chǎn)品的1000倍左右，具有很高的表面活性。[1]
超強(qiáng)尼龍
Triangle–Raleigh尼龍纖維有許多用途，從服裝、地毯到繩索到微機(jī)的數(shù)據(jù)線都可以利用該種纖維。北卡羅萊納州大學(xué)紡織學(xué)院的研究員正努力改進(jìn)這種纖維，據(jù)報(bào)道說(shuō)已經(jīng)研制出最強(qiáng)脂肪族尼龍纖維。
科學(xué)家聚合體教授--托奈里博士與紡織工程、化學(xué)和自然科學(xué)助理教授理查德.克塔克博士正在研究一種方法，在不需要昂貴的費(fèi)用、復(fù)雜的過(guò)程的情況下，產(chǎn)生更高強(qiáng)度的尼龍纖維。他們利用脂肪族尼龍或者尼龍進(jìn)行研究，這種尼龍的碳援助利用直鏈或者開(kāi)放型支鏈連接在以前，強(qiáng)調(diào)不環(huán)鏈大。
更強(qiáng)壯的脂肪族尼龍能夠應(yīng)用于繩索、裝卸皮帶、降落傘和汽車輪胎，或者產(chǎn)生能夠適合高溫利用的合成材料。這個(gè)發(fā)現(xiàn)在費(fèi)城召開(kāi)的美國(guó)化學(xué)科學(xué)年會(huì)上介紹，刊登在聚合體定期刊物上。
這種纖維利用聚合體或者包括許多單位的長(zhǎng)鏈分子制作而成。當(dāng)這些聚合體鏈被整齊的安排，這種聚合體將成水晶狀態(tài)。
這些盤繞的聚合體需要拉伸，如果他們要制作成更強(qiáng)的纖維，需要消除他們的彈性。在尼龍鏈中加入氫可以防止拉伸，因此克服這種結(jié)合對(duì)產(chǎn)生更強(qiáng)的尼龍纖維來(lái)說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵因素。
超強(qiáng)纖維，以凱夫拉爾纖維為例，是從芳香尼龍聚合體中制作而成，十分僵硬，長(zhǎng)鏈包含環(huán)鏈，芳香尼龍制作很困難，因此十分昂貴。
因此托奈里教授和克塔克博士利用聚酰胺66(尼龍66)來(lái)進(jìn)行研究，這種材料是一種商業(yè)熱塑性材料，很容易制作，但是拉伸和排列困難。同時(shí)，取消尼龍66的彈性也很困難。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)可以解決尼龍66在三氯化鎵中能夠溶解的問(wèn)題，能夠有效的打破氫粘合的問(wèn)題。允許聚合體鏈延伸。
PA尼龍
PA的機(jī)械性能中如抗拉抗壓強(qiáng)度隨溫度和吸濕量而改變，所以水相對(duì)是PA的增塑劑，加入玻纖后，其抗拉抗壓強(qiáng)度可提高2倍左右，耐溫能力也相應(yīng)提高，PA本身的耐磨能力非常高，所以可在無(wú)潤(rùn)滑下不停操作，如想得到特別的潤(rùn)滑效果，可在PA中加入硫化物。
合適的塑料產(chǎn)品：各種齒輪，渦輪，齒條，凸輪，軸承，螺旋槳，傳動(dòng)皮帶。
其它：收縮率 1-2% 需注意成型后吸濕的尺寸變化。
吸水率：100% 相對(duì)吸濕飽和時(shí)能吸8%。
合適壁厚：2-3.5mm
PA66
疲勞強(qiáng)度和鋼性較高，耐熱性較好，摩擦系數(shù)低，耐磨性好，但吸濕性大，尺寸穩(wěn)定性不夠。
應(yīng)用：中等載荷，使用溫度<100-120度無(wú)潤(rùn)滑或少潤(rùn)滑條件下工作的耐磨受力傳動(dòng)零件。
PA6
疲勞強(qiáng)度鋼性，耐熱性低于尼龍66，但彈性好，有較好的消振，降噪能力。白色
應(yīng)用：輕載荷，中等溫度(80-100)無(wú)潤(rùn)滑或少潤(rùn)滑、要求噪音低的條件下工作的耐磨受力傳動(dòng)零件。
PA610
強(qiáng)度.剛性耐熱性低于尼龍66，但吸濕性小，耐磨性好。土黃色
應(yīng)用：同尼龍6，宜作要求比較精密的齒輪，工作條件濕度變化大的零件。
PA1010
強(qiáng)度，剛性耐熱性低于尼龍66，吸濕性低于尼龍610，成型工藝好，耐磨性好。
應(yīng)用：輕載荷，溫度不高，濕度變化較大，的條件下無(wú)潤(rùn)滑或少潤(rùn)滑的情況下工作的零件
MCPA
強(qiáng)度，耐疲勞性，耐熱性，剛性均優(yōu)于PA6及PA66，吸濕性低于PA6及PA66，耐磨性好，能直接在模型中聚合成型，宜澆鑄大型零件。應(yīng)用：高載荷，高使用溫度(低于120)無(wú)潤(rùn)滑或少潤(rùn)滑的情況下。乳白色
鑄造尼龍
鑄造尼龍（MC尼龍）也稱單體澆注尼龍，是用已內(nèi)酰胺單體在強(qiáng)堿（如NaoH）和一些助催化劑的作用下，用模具直接聚合成型得到制品的毛坯件，由于把聚合和成型過(guò)程結(jié)合一起，因而成型方便、設(shè)備投資少，易于制造大型機(jī)器零件。它的力學(xué)性能和物理性能都比尼龍6高。可制造幾十千克的齒輪、渦輪、軸承等。
尼龍1010
尼龍1010是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的一種工程塑料，用蓖麻油做原料，提取癸二胺及癸二酸再縮合而成的。成本低、經(jīng)濟(jì)效果好、自潤(rùn)滑性和耐磨性極好、耐油性好，脆性轉(zhuǎn)化溫度低（約在-60℃），機(jī)械強(qiáng)度較高，廣泛用于機(jī)械零件和化工、電氣零件。
改性尼龍
改性尼龍是工程塑料中的一類，是以尼龍?jiān)蠟榛显诩右愿淖兤湮锢硇再|(zhì)而形成的顆粒狀產(chǎn)品。此類產(chǎn)品產(chǎn)出是依據(jù)一些生產(chǎn)廠家所需求的不同而進(jìn)行改性制作的。
改性尼龍大致包括：增強(qiáng)尼龍，增韌尼龍，耐磨尼龍，無(wú)鹵阻燃尼龍，導(dǎo)電尼龍，阻燃尼龍等等。1.熱性質(zhì)：玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)及熔點(diǎn)(Tm);熱變形溫度(HDT)高;長(zhǎng)期使用溫度高(UL-746B);使用溫度范圍大;熱膨脹系數(shù)小。2.機(jī)械性質(zhì)：高強(qiáng)度、高機(jī)械模數(shù)、低潛變性、強(qiáng)耐磨損及耐疲勞性。3.其它：耐化學(xué)藥品性、抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。此類產(chǎn)品產(chǎn)出是依據(jù)一些生產(chǎn)廠家所需求的不同而進(jìn)行改性制作的，改性尼龍大致包括：增強(qiáng)尼龍，增韌尼龍，耐磨尼龍，無(wú)鹵阻燃尼龍，導(dǎo)電尼龍，阻燃尼龍等等。改性尼龍具有很多的特性，因此，在汽車、電氣設(shè)備、機(jī)械部構(gòu)：、交通器材、紡織、造紙機(jī)械等方面得到廣泛應(yīng)用[2]? 。
芳香族尼龍
芳香族尼龍又稱聚芳酰胺，是20世紀(jì)60年代由美國(guó)杜邦公司首先開(kāi)發(fā)成功的耐高溫、耐輻射、耐腐蝕的尼龍新品種。凡是在尼龍分子中含有芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的都屬于芳香族尼龍。如果僅僅將合成尼龍的二元胺或二元酸分別以芳香族二胺或芳香族二酸代替，則得到的尼龍為半芳香尼龍，以芳香族二酸和芳香族二胺合成得到的尼龍為全芳香尼龍。芳香族尼龍脆化溫度可達(dá)–70℃，維卡軟化溫度可達(dá)270℃，耐高溫、耐輻射、耐腐蝕、耐磨，有自熄性，在潮濕的狀態(tài)下能保持較高的電性能。芳香族尼龍可以擠出、模壓、層壓、浸漬，可以用于制造纖維、薄膜、浸漬膜、裝飾層壓板、玻璃纖維增強(qiáng)層壓板、耐高溫輻射線管、防火墻等。已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用的半芳香尼龍主要有MXD6、PA6T和PA9T，全芳香尼龍主要有聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺（PPTA）、聚間苯二甲酰間苯二胺（MPIA）和聚對(duì)苯甲酰胺（PBA）等。
全芳香尼龍是二十世紀(jì)六七十年代由美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)成功并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。全芳香族尼龍由于具有高熔點(diǎn)、高模量、高強(qiáng)度而被廣泛用于合成纖維的生產(chǎn)。PPTA是以對(duì)苯二胺和對(duì)苯二甲酰氯為原料，采用杜邦公司開(kāi)發(fā)的低溫溶液聚合法制得的。PPTA具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、低密度等優(yōu)良性能。主要用于合成纖維紡絲的原材料；PPTA纖維也可作為橡膠增強(qiáng)材料和塑料的增強(qiáng)劑使用。但是PPTA有耐疲勞性和耐壓性能的不足之處，PPTA還不能實(shí)現(xiàn)熔融擠出成型。
MXD6
MXD6是Lum等人于20世紀(jì)50年代以間苯二甲胺和己二酸為原料，通過(guò)縮聚反應(yīng)合成的一種結(jié)晶性尼龍樹(shù)脂。日本三菱瓦斯化學(xué)公司采用直接縮聚法、東洋紡織公司采用尼龍鹽法分別合成了MXD6。這兩種不同的聚合方法得到的MXD6的用途也不盡相同：用直接縮聚法合成的MXD6可用于制造阻隔性材料或工程結(jié)構(gòu)材料；用尼龍鹽法合成的MXD6可用于生產(chǎn)纖維級(jí)MXD6樹(shù)脂。作為一種結(jié)晶性半芳香尼龍，MXD6具有吸水率低、熱變形溫度高、拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度高、成型收縮率小、對(duì)O2、CO2等氣體的阻隔性好等特點(diǎn)。MXD6由于具有較寬的加工溫度，可以與聚丙烯（PP）共擠出、與高密度聚乙烯（HDPE）共擠吹塑。在工業(yè)上，MXD6主要用于包裝材料和代替金屬作工程結(jié)構(gòu)材料。前者包括食品與飲料的包裝、儀器設(shè)備包裝（防潮、消振的軟墊和發(fā)泡材料）；后者包括高耐熱品級(jí)Reny、MXD6/PPO的合金、抗振級(jí)Reny等。除此之外，MXD6還應(yīng)用于磁性塑料、透明膠粘劑等。
PA6T
PA6T是由芳香族二酸與脂肪族二胺合成的一種半芳香尼龍。PA6T具有優(yōu)良的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性。由于PA6T的熔點(diǎn)很高，可采用固相聚合或界面聚合的方法制備?？梢杂糜诶w維制造、機(jī)械零件和薄膜制品等。日本三井化學(xué)開(kāi)發(fā)的改性PA6T，具有高剛性、高強(qiáng)度、低吸水性等特性，主要用于汽車內(nèi)燃機(jī)部件、耐熱電器部件、傳動(dòng)部件和電子裝配件等。正是由于PA6T過(guò)高的熔點(diǎn)，使得其不能像一般的脂肪族尼龍一樣，進(jìn)行注射成型，這就使PA6T的應(yīng)用受到了一定的限制。
PA9T
PA9T是由壬二胺和對(duì)苯二甲酸熔融縮聚而得的，首先由日本可樂(lè)麗公司開(kāi)發(fā)成功。PA9T具有良好的耐熱性能和可熔融加工性能，吸水率僅為0.17%，是PA46(1.8%)的1/10，尺寸穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，迅速在電子電氣、信息設(shè)備、汽車零部件等方面得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)重復(fù)單元鏈節(jié)中二元胺的碳原子數(shù)為6時(shí)，得到PA6T的熔點(diǎn)為370℃，超過(guò)了其熱分解溫度約350℃，因此如果不添加第三甚至第四組分來(lái)降低熔點(diǎn)，是不能獲得實(shí)際應(yīng)用（尼龍熔融加工溫度一般在320℃以下）的尼龍，但是如果添加了其它組分來(lái)降低熔點(diǎn)，必然會(huì)帶來(lái)PA6T性能如結(jié)晶度、尺寸穩(wěn)定性和耐藥品性等性能的降低。因此提高二元胺碳原子數(shù)目成為另外一個(gè)研究的熱點(diǎn)，PA9T的結(jié)構(gòu)成為了一種理想的結(jié)構(gòu)，兼有耐熱性和可熔融加工性。但是，合成PA9T的主要原料壬二胺的合成路線較為復(fù)雜：丁二烯經(jīng)過(guò)水合、轉(zhuǎn)位、羥基化和氨化還原等步驟的化學(xué)反應(yīng)，才能最終得到壬二胺。這就造成PA9T的生產(chǎn)成本居高不下，進(jìn)而限制了PA9T的大規(guī)模生產(chǎn)與應(yīng)用。
聚苯二酰胺
聚苯二酰胺（PPA）是以間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、己二酸和己二胺之間縮聚形成的聚合物的共混物，是一種半結(jié)晶性的半芳香尼龍。PPA樹(shù)脂一般采用間歇式生產(chǎn)。PPA具有良好的耐熱性、優(yōu)良的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性、較低的吸水率和優(yōu)良的成型加工性，還具有良好的電性能、耐化學(xué)藥品性。PPA可以采用注射成型和擠出成型進(jìn)行加工。PPA被廣泛用于汽車、電子電器和一般產(chǎn)業(yè)機(jī)器領(lǐng)域。
聚間苯二甲酰間苯二胺
聚間苯二甲酰間苯二胺（MPIA）是20世紀(jì)60年代由美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)成功的一種新型聚芳酰胺品種，是以間苯二胺和間苯二甲酰氯為原料，可采用低溫溶液縮聚法和界面聚合法合成。MPIA的突出特點(diǎn)是耐熱壽命長(zhǎng)，此外，它還具有模量高、耐磨、阻燃、高溫尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但MPIA的耐光性稍差，需加抗紫外劑。MPIA主要用于工業(yè)和易燃易爆高溫環(huán)境下的工作服、耐高溫工業(yè)濾材、降落傘、高溫傳送帶、電氣絕緣材料等。MPIA還可加工成棒、板和纖維，靠其優(yōu)良的耐熱性、滑動(dòng)性和耐放射性等特性，被用于航空航天、原子能工業(yè)、電氣和汽車等行業(yè)。
聚對(duì)苯甲酰胺
聚對(duì)苯甲酰胺（poly(p-benzamide，簡(jiǎn)稱PBA），是20世紀(jì)70年代由美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)成功的。其合成路線為：對(duì)硝基甲苯經(jīng)過(guò)液相空氣氧化得到對(duì)硝基甲酸，對(duì)硝基甲酸經(jīng)過(guò)氨化還原反應(yīng)得到對(duì)氨基甲酸，把對(duì)氨基苯甲酸轉(zhuǎn)化為對(duì)氨基苯甲酰氯的鹽酸鹽或?qū)喠蝓０繁郊柞Ｂ龋詈笤诮?jīng)縮聚制得PBA。PBA具有高模量、高強(qiáng)度等特性，在工業(yè)上可用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、高壓容器、體育用品和涂覆織物等。
發(fā)展趨勢(shì)
改性PA產(chǎn)品的最新發(fā)展
前面提到，玻璃纖維增強(qiáng)PA在20世紀(jì)50年代就有研究，但形成產(chǎn)業(yè)化是20世紀(jì)70年代，自1976年美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)出超韌PA66后，各國(guó)大公司紛紛開(kāi)發(fā)新的改性PA產(chǎn)品，美國(guó)、西歐、日本、荷蘭、意大利等大力開(kāi)發(fā)增強(qiáng)PA、阻燃PA、填充PA，大量的改性PA投放市場(chǎng)。
20世紀(jì)80年代，相容劑技術(shù)開(kāi)發(fā)成功，推動(dòng)了PA合金的發(fā)展，世界各國(guó)相繼開(kāi)發(fā)出PA/PE、PA/PP、PA/ABS、PA/PC、PA/PBT、PA/PET、PA/PPO、PA/PPS、PA/I．CP(液晶高分子)、PA/PA等上千種合金，廣泛用于汽車、機(jī)車、電子、電氣械、紡織、體育用品、辦公用品、家電部件等行業(yè)。
20世紀(jì)90年代，改性尼龍新品種不斷增加，這個(gè)時(shí)期改性尼龍走向商品化，形成了新的產(chǎn)業(yè)，并得到了迅速發(fā)展，20世紀(jì)90年代末，世界尼龍合金產(chǎn)量達(dá)110萬(wàn)噸/年。
在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面，主要以高性能尼龍PPO/PA6，PPS/PA66、增韌尼龍、納米尼龍、無(wú)鹵阻燃尼龍為主導(dǎo)方向；在應(yīng)用方面，汽車部件、電器部件開(kāi)發(fā)取得了重大進(jìn)展，如汽車進(jìn)氣歧管用高流動(dòng)改性尼龍已經(jīng)商品化，這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件的塑料化，除在應(yīng)用方面具有重大意義外，更重要的是延長(zhǎng)了部件的壽命，促進(jìn)了工程塑料加工技術(shù)的發(fā)展。
改性尼龍發(fā)展的趨勢(shì)
尼龍作為工程塑料中最大最重要的品種，具有很強(qiáng)的生命力，主要在于它改性后實(shí)現(xiàn)高性能化，其次是汽車、電器、通訊、電子、機(jī)械等產(chǎn)業(yè)自身對(duì)產(chǎn)品高性能的要求越來(lái)越強(qiáng)烈，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了工程塑料高性能化的進(jìn)程，改性尼龍未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)如下。
①高強(qiáng)度高剛性尼龍的市場(chǎng)需求量越來(lái)越大，新的增強(qiáng)材料如無(wú)機(jī)晶須增強(qiáng)、碳纖維增強(qiáng)PA將成為重要的品種，主要是用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件，機(jī)械部件以及航空設(shè)備部件。
②尼龍合金化將成為改性工程塑料發(fā)展的主流。尼龍合金化是實(shí)現(xiàn)尼龍高性能的重要途徑，也是制造
尼龍
尼龍
尼龍專用料、提高尼龍性能的主要手段。通過(guò)摻混其他高聚物，來(lái)改善尼龍的吸水性，提高制品的尺寸穩(wěn)定性，以及低溫脆性、耐熱性和耐磨性。從而，適用車種不同要求的用途。
③納米尼龍的制造技術(shù)與應(yīng)用將得到迅速發(fā)展。納米尼龍的優(yōu)點(diǎn)在于其熱性能、力學(xué)性能、阻燃性、阻隔性比純尼龍高，而制造成本與普通尼龍相當(dāng)。因而，具有很大的競(jìng)爭(zhēng)力。
④用于電子、電氣、電器的阻燃尼龍與日俱增，綠色化阻燃尼龍?jiān)絹?lái)越受到市場(chǎng)的重視。
⑤抗靜電、導(dǎo)電尼龍以及磁性尼龍將成為電子設(shè)備、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械的首選材料。
⑥加工助劑的研究與應(yīng)用，將推動(dòng)改性尼龍的功能化、高性能化的進(jìn)程。
⑦綜合技術(shù)的應(yīng)用，產(chǎn)品的精細(xì)化是推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力。
聚酰胺纖維是大分子鏈上具有C9-NH基團(tuán)一類纖維的總稱。常用的為脂肪族聚酯胺夕主要品種有聚酰胺6和'聚酰胺66，我國(guó)商品名 稱為錦綸6和錦綸66。錦綸纖維以長(zhǎng)絲為主，少量的短纖維主要用于和棉，毛或其它化纖混紡。錦綸長(zhǎng)絲大量用于變形加工制造彈 力絲，作為機(jī)織或針織原料。錦綸纖維一般采用熔體法紡絲。 錦綸6和錦綸66纖維的強(qiáng)度為4～5.3cN/dtex，高強(qiáng)滌綸可達(dá) 7.9cN/dtex以上，伸長(zhǎng)率18%～45%，在10%伸長(zhǎng)時(shí)的彈性回復(fù)率在90%以上。據(jù)測(cè)定，錦綸纖維的耐磨為棉纖維的20倍、羊毛的 20倍、粘膠的50倍。耐疲勞性能居各種纖維之首。在民用上大量用于加工襪子和其他混紡制品，提高織物的耐磨牢度，但錦綸纖維模量低，抗摺皺性能不及滌綸，限制了錦綸在衣著領(lǐng)域的應(yīng)用。錦綸簾子線的壽命比粘膠大3倍，沖擊吸收能大，因此輪胎能在壞的路面上行駛，但由于錦綸簾子線伸長(zhǎng)大，汽車停止時(shí)，輪胎變形產(chǎn)生平點(diǎn)，起動(dòng)初期汽車跳動(dòng)厲害。因此只能用于貨車的輪胎，不宜作客車的輪胎簾子線之用。
錦綸纖維表面平整，不加油劑的纖維摩擦系數(shù)很高，錦綸油劑貯存日久易失效，紡織加工時(shí)還需要重新添加油劑。
錦綸纖維的吸濕比滌綸高，錦綸6與錦綸66在標(biāo)準(zhǔn)條件下的回潮率為4.5%，在合纖中僅次于維綸。染色性能好，可用酸性染料，分散性染料及其他染料染色。
堆放方法
圖二 正確堆放方法
圖二 正確堆放方法
首先要有一個(gè)足夠?qū)挸ǖ膫}(cāng)庫(kù)，如果倉(cāng)庫(kù)很小，用什么方法都的堆放不了的（巧媳婦難做無(wú)米之炊）。接下來(lái)按照布料種類進(jìn)行區(qū)分，比如：針織布料和梭織布料都要區(qū)分開(kāi)，因?yàn)獒樋棽剂铣删淼谋容^柔軟，而梭織布料卷筒起來(lái)比較直挺，還有布料材質(zhì)分類，全棉布料進(jìn)行分開(kāi)，滌棉布料和纖維布料分成三個(gè)部分。
1、錯(cuò)誤的堆放方法是如圖一，這樣不利于通風(fēng)，時(shí)間存放久了，中間部分會(huì)發(fā)霉，全棉布料上會(huì)出現(xiàn)斑點(diǎn)，而且布料牢度下降，用手輕輕就可以把布料撕開(kāi)，大家都知道這樣的布料就成為了廢布。
2、正確的堆放方法如圖二，這樣堆放便于管理，想找什么料子一看便知，好處有利于通風(fēng)，便于防火，全棉布料最好放在通風(fēng)良好的地方，比如離門、窗最近的地方，一米是常規(guī)門幅，6到7卷放一排，第2層縱向平放，數(shù)量必須和底部相同，第3層還是橫向平放，數(shù)量相同，以此類推。
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