【概述】
聚酰胺俗稱尼龍(Nylon)，英文名稱Polyamide ，它是大分子主鏈重復單元中含有酰胺基團的高聚物的總稱。聚酰胺可由內(nèi)酸胺開環(huán)聚合制得，也可由二元胺與二元酸縮聚等得到的。聚酰胺(PA)是指主鏈節(jié)含有極性酰胺基團(-CO-NH一)的高聚物。最初用作制造纖維的原料，后來由于PA具有強韌、耐磨、自潤滑、使用溫度范圍寬成為目前工業(yè)中應用廣泛的一種工程塑料。PA廣泛用來代替銅及其他等優(yōu)點，有色金屬制作機械、化工、電器零件，如柴油發(fā)動機燃油泵齒輪、水泵、高壓密封圈、輸油管等。
聚酰胺是美國DuPont公司最先開發(fā)用于纖維的樹脂，于1939年實現(xiàn)工業(yè)化。20世紀50年代開始開發(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。PA具有良好的綜合性能，包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性，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改性，提高性能和擴大應用范圍。PA的品種繁多，有PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以及近幾年開發(fā)的半芳香族尼龍PA6T和特種尼龍等新品種。
【發(fā)展起源】
聚酰胺塑料是在聚酞胺纖維基礎上發(fā)展起來的，是最早出現(xiàn)能夠承受負荷的熱塑性塑料，也是五大通用工程塑料中產(chǎn)量、品種最多、用途最廣的品種。PA是歷史悠久、用途廣泛的通用工程塑料，2000年世界工程塑料市場分配為PA 35%、PC 32%、POM 11%、PBT 10%、PPO 3%、PET 2%、UHMWPE 2%，高性能工程塑料(PPS、LCP、PEEK、PEI、PESU、PVDF、其它含氟塑料等）2%。由于PC市場需求增長快，其市場占有份額已經(jīng)超過PA。
從性能和價格綜合考慮，PA6和PA66的市場用量仍占PA總量的90%左右，居主導地位，2001年世界PA66的消費量為74萬噸，略高于PA6的68萬噸。歐洲消費結構為PA6占50%，PA66占40%，PA11、PA12和其它均聚、共聚PA占10%，美國PA66用量超過其它品種，日本則PA6消費居首位，為52%，PA66占38%，PA11和PA12占5%，PA46和半芳香族PA占5%。PA工程塑料以注射成型為主，注塑制品占PA制品的90%左右，PA6與PA66的成型加工工藝不盡相同，PA66基本都采用注塑加工，占95%，擠出成型僅占5%；PA6的注塑制品占70%，擠出成型占30%。
聚酰胺樹脂，英文名稱為polyamide，簡稱PA。俗稱尼龍(Nylon)，為五大工程塑料中產(chǎn)量、品種最多、用途最廣的品種。尼龍中的主要品種是尼龍6和尼龍66，占絕對主導地位，尼龍6為聚己內(nèi)酰胺，而尼龍66為聚己二酰己二胺，尼龍66比尼龍6要硬12%；其次是尼龍11，尼龍12，尼龍610，尼龍612，另外還有尼龍1010、尼龍46、尼龍7、尼龍9、尼龍13，新品種有尼龍6I、尼龍9T和特殊尼龍MXD6（阻隔性樹脂）等，尼龍的改性品種數(shù)量繁多，如增強尼龍、單體澆鑄尼龍（MC尼龍）、反應注射成型(RIM)尼龍、芳香族尼龍、透明尼龍、高抗沖（超韌）尼龍、電鍍尼龍、導電尼龍、阻燃尼龍，尼龍與其他聚合物共混物和合金等，滿足不同特殊要求，廣泛用作金屬，木材等傳統(tǒng)材料代用品。
【特點】
聚酰胺作為大用量的工程塑料，廣泛用于機械、汽車、電器、紡織器材、化工設備、航空、冶金等領域。成為各行業(yè)中不可缺少的結構材料，其主要特點如下：
1．優(yōu)良的力學性能。尼龍的機械強度高，韌性好。
2．自潤性、耐摩擦性好。尼龍具有很好的自潤性，摩擦系數(shù)小，從而，作為傳動部件其使用壽命長。
3.優(yōu)良的耐熱性。如尼龍46等高結晶性尼龍的熱變形溫度很高，可在150℃下長期期使用。PA66經(jīng)過玻璃纖維增強以后，其熱變形溫度達到250℃以上。
4.優(yōu)異的電絕緣性能。尼龍的體積電阻很高，耐擊穿電壓高，是優(yōu)良的電氣、電器絕緣材料。
5.優(yōu)良的耐氣候性。
6.吸水性。尼龍吸水性大，飽和水可達到3%以上。在一定程度影響制件的尺寸穩(wěn)定性。
【分類】
聚酰胺主要品種有尼龍6、尼龍66、尼龍11、尼龍12、尼龍610、尼龍612、尼龍46、尼龍1010等。其中尼龍6、尼龍66產(chǎn)量，約占尼龍產(chǎn)量的90%以上。尼龍11、尼龍12具有突出的低溫韌性;尼龍46具有優(yōu)異的耐熱性而得到迅速發(fā)展，尼龍1010是以蓖麻油為原料生產(chǎn)的我國特有的品種。
由于各種尼龍的化學結構不同，其性能也有差異，但它們具有共同的特性:尼龍的分子之間可以形成氫鍵，使結構易，發(fā)生結晶化 而且，分子之間互相作用力較大，賦予尼龍以高熔點和力學性;由于酰胺基是親水基團，吸水性較大。在尼龍的化學結構中還存在亞甲基和芳基，使尼龍具有一定柔順或剛性。尼龍中的亞甲 酸氨基的比例越大，分子中氫鍵數(shù)越少，分子間力越小，柔性增加，吸水性越小。因此，尼龍工程塑料一般都具有良好力學性能、電性能,耐熱性和韌性，還具有優(yōu)良的耐油性、耐磨性、自潤滑性、耐化學品性和成型加工性。
聚酰胺的品種已達幾十種， 國內(nèi)生產(chǎn)的主要品種有聚己內(nèi)酰胺、聚-9-氨基壬酸、聚十二酰胺和聚己二酰己二胺等(見表)：
表 國內(nèi)生產(chǎn)聚酰胺主要品種
【聚酰胺的改性】
由于聚酰胺強極性的特點，吸濕性強，尺寸穩(wěn)定性差，但可以通過改性來改善。
1) 玻璃纖維增強PA
在聚酰胺加入30%的玻璃纖維，聚酰胺的力學性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐老化性能有明顯提高，耐疲勞強度是未增強前的2.5倍。玻璃纖維增強PA的成型工藝與未增強時大致相同，但因流動較增強前差，所以注射壓力和注射速度要適當提高，機筒溫度提高10-40℃。由于玻纖在注塑過程中會沿流動方向取向，引起力學性能和收縮率在取向方向上增強，導致制品變形翹曲，因此，模具設計時，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，其對注塑機的塑化元件的磨損越大，是采用雙金屬螺桿和機筒。
2) 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)，對金屬具有腐蝕作用，因此，塑化元件(螺桿、過膠頭、過膠圈、過膠墊圈、法蘭等)需鍍硬鉻處理。在工藝方面，盡量控制機筒溫度不能過高，注射速度不能太快，以避免因膠料溫度過高而分解引起制品變色和力學性能下降。
3) 透明PA
具有良好的拉伸強度、耐沖擊強度、剛性、耐磨性、耐化學性、表面硬度等性能，透光率高，與光學玻璃相近，加工溫度為300--315 ℃，成型加工時，需嚴格控制機筒溫度，熔體溫度太高會因降解而導致制品變色，溫度太低會因塑化不良而影響制品的透明度。模具溫度盡量取低些，模具溫度高會因結晶而使制品的透明度降低。
4) 耐候PA
在PA中加入了碳黑等吸收紫外線的助劑，這些對PA的自潤滑性和對金屬的磨損大大增強，成型加工時會影響下料和磨損機件。因此，需要采用進料能力強及耐磨性高的螺桿、機筒、過膠頭、過膠圈、過膠墊圈組合。
生產(chǎn)聚酰胺的原料主要由石油產(chǎn)品加工精制而成。由于單體不同，生產(chǎn)方法分為3類：由內(nèi)酰胺或氨基酸一種單體制得，在一定的催化劑和一定溫度條件下，經(jīng)水解、開環(huán)、加成、縮聚一系列反應而成的，如尼龍6；由二元酸和二元胺兩種單體合成，常采用縮聚、減壓除水法，如尼龍66；由芳香族二胺、芳香族二甲酰氯在低溫下經(jīng)溶液聚合而成，例如聚間苯二甲酰間苯二胺。
由于聚酰胺具有較低的熔融粘度，流動性好。主要用注射和擠壓成型。根據(jù)需要，還可以用燒結和澆鑄成型。
【聚酰胺(PA)性能】
