第5章第2節(jié) 聚酰胺

1、上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回5.2.2 5.2.2 概概 述述CNHO 聚酰胺聚酰胺定義：定義：大分子主鏈中含有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元酰胺基團(tuán)（ ）的聚合物的統(tǒng)稱(chēng)。簡(jiǎn)稱(chēng)PA，俗稱(chēng)尼龍（Nylon）。 聚酰胺的聚酰胺的品種品種很多很多, ,主要有PA6、PA66、PA11、PA12、PA610、PA612、PA1010、PA46、尼龍6T、尼龍9T和MXD-6等。 聚酰胺一般可由聚酰胺一般可由氨基酸氨基酸縮聚縮聚，內(nèi)酰胺內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)聚合開(kāi)環(huán)聚合或者由或者由相應(yīng)的二元酸與二元胺相應(yīng)的二元酸與二元胺縮聚縮聚而成，屬而成，屬逐步聚合反應(yīng)逐步聚合反應(yīng)。一、定義上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回聚酰胺聚酰胺-1010-

2、1010聚酰胺聚酰胺-6-6聚酰胺聚酰胺-66-66聚酰胺聚酰胺-11-11聚酰胺聚酰胺-12-12聚酰胺聚酰胺-610-610品種品種上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回聚酰胺按原料的不同，其命名分為聚酰胺按原料的不同，其命名分為四四種情況種情況 由內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)聚合的尼龍,稱(chēng)為尼龍n,簡(jiǎn)寫(xiě)為PAn。通式為： 如-己內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)聚合得到的聚合物，稱(chēng)為PA6，-氨基十一酸合成的聚合物為PA11。CH2CNHO( )n-1p二、命名上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 由二元胺和二元酸縮聚得到的聚合物,稱(chēng)為尼龍mn,簡(jiǎn)寫(xiě)為PAmn，m為重復(fù)單元二元胺的碳原子數(shù)，n為重復(fù)單元中二元酸的碳原子數(shù)，通式為： 如1,6-

3、己二胺和1,6-己二酸縮聚所得聚合物稱(chēng)為PA66 1,4-丁二胺和1,6-己二酸縮聚得到的聚合物稱(chēng)為PA46CH2NNCCH2CHHOO( )m( )n-2p上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 用用重復(fù)的二胺或二酸重復(fù)的二胺或二酸的簡(jiǎn)稱(chēng)表示的簡(jiǎn)稱(chēng)表示 如間苯二甲胺如間苯二甲胺( (MetaxylyleneMetaxylylene diaminediamine) )簡(jiǎn)稱(chēng)為簡(jiǎn)稱(chēng)為MXDAMXDA，間苯二，間苯二甲胺與己二酸合成的聚合物稱(chēng)為尼龍甲胺與己二酸合成的聚合物稱(chēng)為尼龍MXD6MXD6；對(duì)苯二甲酸英文名；對(duì)苯二甲酸英文名為為T(mén)erephthalicTerephthalic Acid Acid，己二

4、胺和對(duì)苯二甲酸合成的聚合物稱(chēng)為，己二胺和對(duì)苯二甲酸合成的聚合物稱(chēng)為6T6T，壬二胺和對(duì)苯二甲酸合成的聚合物稱(chēng)為，壬二胺和對(duì)苯二甲酸合成的聚合物稱(chēng)為9T9T。 共聚尼龍是用上述方法命名的尼龍名稱(chēng)組合的，共聚尼龍是用上述方法命名的尼龍名稱(chēng)組合的，主要成分的尼龍名稱(chēng)放在前面主要成分的尼龍名稱(chēng)放在前面 如尼龍如尼龍6和尼龍和尼龍66的共聚尼龍稱(chēng)為的共聚尼龍稱(chēng)為6/66；若主要成；若主要成分為尼龍分為尼龍66，則稱(chēng)為，則稱(chēng)為66/6。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 尼龍的產(chǎn)量在工程塑料中居尼龍的產(chǎn)量在工程塑料中居第一位第一位，成為各行各業(yè)中，成為各行各業(yè)中不可缺少的結(jié)構(gòu)材料，主要性能特點(diǎn)為：不可缺少的結(jié)

5、構(gòu)材料，主要性能特點(diǎn)為：優(yōu)良的力學(xué)性能優(yōu)良的力學(xué)性能 機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好。機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好。自潤(rùn)滑性、耐摩擦性好自潤(rùn)滑性、耐摩擦性好 自潤(rùn)滑性很好自潤(rùn)滑性很好, ,摩擦系數(shù)小摩擦系數(shù)小, ,從而作為傳動(dòng)部件，使用壽命長(zhǎng)。從而作為傳動(dòng)部件，使用壽命長(zhǎng)。優(yōu)良的耐熱性?xún)?yōu)良的耐熱性 PA46PA46等結(jié)晶性尼龍的熱變形溫度很高等結(jié)晶性尼龍的熱變形溫度很高, ,可在可在150150下長(zhǎng)期使用，下長(zhǎng)期使用，PA66PA66經(jīng)玻璃纖維增強(qiáng)后，熱變經(jīng)玻璃纖維增強(qiáng)后，熱變形溫度達(dá)形溫度達(dá)250250。三、尼龍的性能及應(yīng)用1、性能、性能上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 石油化學(xué)工業(yè)和其它工業(yè)的發(fā)展為尼龍工程塑料的

6、發(fā)展提石油化學(xué)工業(yè)和其它工業(yè)的發(fā)展為尼龍工程塑料的發(fā)展提供了豐富、廉價(jià)的供了豐富、廉價(jià)的原料原料和廣闊市場(chǎng)。尼龍主要用于汽車(chē)工業(yè)、電和廣闊市場(chǎng)。尼龍主要用于汽車(chē)工業(yè)、電子電器工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、機(jī)器制造工業(yè)、電線電纜通訊業(yè)、薄子電器工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、機(jī)器制造工業(yè)、電線電纜通訊業(yè)、薄膜及日常用品。膜及日常用品。 優(yōu)異的電絕緣性能優(yōu)異的電絕緣性能 尼龍的體積電阻率很高，是尼龍的體積電阻率很高，是優(yōu)良的電氣、電器絕緣材料。優(yōu)良的電氣、電器絕緣材料。 優(yōu)良的耐候性?xún)?yōu)良的耐候性 吸水性大吸水性大 飽和水可達(dá)飽和水可達(dá)3%以上，在一定程度上影以上，在一定程度上影響制件的尺寸穩(wěn)定性。響制件的尺寸穩(wěn)定性。上一內(nèi)

7、容下一內(nèi)容回主目錄O返回2 2、 尼龍系列品種的應(yīng)用尼龍系列品種的應(yīng)用汽車(chē)工業(yè)是聚酰胺工程塑料汽車(chē)工業(yè)是聚酰胺工程塑料最大的消費(fèi)市場(chǎng)最大的消費(fèi)市場(chǎng)。PAPA具具有較好的有較好的機(jī)械性能和耐熱穩(wěn)定性機(jī)械性能和耐熱穩(wěn)定性，是制造強(qiáng)度高、耐，是制造強(qiáng)度高、耐熱性好零件的理想材料。熱性好零件的理想材料。PAPA具有具有較好的耐熱性較好的耐熱性，可經(jīng)受汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)等產(chǎn)，可經(jīng)受汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)等產(chǎn)生的高溫和環(huán)境產(chǎn)生的高、低溫變化；有生的高溫和環(huán)境產(chǎn)生的高、低溫變化；有優(yōu)良的耐油優(yōu)良的耐油性性，可以經(jīng)受汽車(chē)上使用的汽油、機(jī)油、齒輪油、制，可以經(jīng)受汽車(chē)上使用的汽油、機(jī)油、齒輪油、制動(dòng)油和潤(rùn)滑油；動(dòng)油和潤(rùn)滑油；

8、耐化學(xué)藥品腐蝕耐化學(xué)藥品腐蝕，不受汽車(chē)?yán)鋮s液、，不受汽車(chē)?yán)鋮s液、蓄電池液等的腐蝕；具有蓄電池液等的腐蝕；具有高強(qiáng)度高強(qiáng)度，是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、傳，是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)部件及受力結(jié)構(gòu)部件的理想材料。動(dòng)部件及受力結(jié)構(gòu)部件的理想材料。 汽車(chē)工業(yè)汽車(chē)工業(yè)上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回部位部位部件名稱(chēng)部件名稱(chēng)材料及特點(diǎn)材料及特點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件部件氣缸蓋、進(jìn)氣岐管、進(jìn)氣消聲器、散熱器、氣缸蓋、進(jìn)氣岐管、進(jìn)氣消聲器、散熱器、空氣濾清器外殼、同步皮帶、燃料過(guò)濾器、空氣濾清器外殼、同步皮帶、燃料過(guò)濾器、加油器蓋、高壓代碼保護(hù)器、電機(jī)電刷、沉加油器蓋、高壓代碼保護(hù)器、電機(jī)電刷、沉淀器、操縱桿套、貯油缸、冷卻風(fēng)扇淀器、操

9、縱桿套、貯油缸、冷卻風(fēng)扇GPA6GPA6、PA66PA66、PA6PA6高強(qiáng)度、耐溫、耐環(huán)境變化高強(qiáng)度、耐溫、耐環(huán)境變化車(chē)身部車(chē)身部件件車(chē)門(mén)、前后蓋板、把手、門(mén)鎖、安全帶固定車(chē)門(mén)、前后蓋板、把手、門(mén)鎖、安全帶固定鉸鏈、儀表板、擋泥板、遮光板夾具鉸鏈、儀表板、擋泥板、遮光板夾具PP/PA6PP/PA6、PE/PA66PE/PA66、PPO/PA6PPO/PA6、PA66PA66、EPDM/PA6EPDM/PA6合金合金抗沖擊、耐穩(wěn)定、可涂飾性抗沖擊、耐穩(wěn)定、可涂飾性電氣部電氣部件件電氣配線、接插件、熔斷器、保險(xiǎn)盒、電線電氣配線、接插件、熔斷器、保險(xiǎn)盒、電線包覆、電線夾及固定卡套、接線柱、按鈕、包

10、覆、電線夾及固定卡套、接線柱、按鈕、開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)PA6PA6、阻燃、阻燃PAPA驅(qū)動(dòng)控驅(qū)動(dòng)控制制部件部件齒輪、車(chē)輪蓋板、扣釘、油門(mén)、踏板、制動(dòng)齒輪、車(chē)輪蓋板、扣釘、油門(mén)、踏板、制動(dòng)管、輸油管管、輸油管增強(qiáng)增強(qiáng)PA6PA6、PA66PA66填充填充PA66PA66PA11PA11、PA12PA12、PA46PA46上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 電子電氣工業(yè)電子電氣工業(yè)電子電氣行業(yè)是電子電氣行業(yè)是PAPA的消費(fèi)第二領(lǐng)域，是應(yīng)用開(kāi)發(fā)的消費(fèi)第二領(lǐng)域，是應(yīng)用開(kāi)發(fā)較早的領(lǐng)域。較早的領(lǐng)域。主要用途是空調(diào)、彩電、程控交換機(jī)、復(fù)印機(jī)、主要用途是空調(diào)、彩電、程控交換機(jī)、復(fù)印機(jī)、計(jì)算機(jī)的線圈骨架、接插件、接線柱、高壓

11、包、轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)的線圈骨架、接插件、接線柱、高壓包、轉(zhuǎn)動(dòng)輪、小型變壓器等部件；動(dòng)輪、小型變壓器等部件；移動(dòng)電話外殼移動(dòng)電話外殼、電器電、電器電源裝置的高低壓開(kāi)關(guān)、繼電器外殼等。源裝置的高低壓開(kāi)關(guān)、繼電器外殼等。 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 機(jī)械工業(yè)機(jī)械工業(yè)也是也是PAPA應(yīng)用的主要領(lǐng)域。應(yīng)用的主要領(lǐng)域。機(jī)械工業(yè)機(jī)械工業(yè)包括包括礦山機(jī)械礦山機(jī)械、造紙機(jī)械造紙機(jī)械、橡塑機(jī)械橡塑機(jī)械、紡織機(jī)械紡織機(jī)械、軋鋼機(jī)械軋鋼機(jī)械、食品加工機(jī)械食品加工機(jī)械、機(jī)加工機(jī)械機(jī)加工機(jī)械、搬運(yùn)機(jī)械搬運(yùn)機(jī)械等眾多產(chǎn)業(yè)。工程塑料為產(chǎn)業(yè)等眾多產(chǎn)業(yè)。工程塑料為產(chǎn)業(yè)機(jī)械小型化、高精度化提供了高性能材料。機(jī)械小型化、高精度化提供了高

12、性能材料。機(jī)械用工程塑料的機(jī)械用工程塑料的優(yōu)越性?xún)?yōu)越性主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：機(jī)機(jī)械的小型化、低噪聲、抗腐蝕、壽命長(zhǎng)械的小型化、低噪聲、抗腐蝕、壽命長(zhǎng)。對(duì)材料的要求是高強(qiáng)度、耐沖擊、耐磨損。對(duì)材料的要求是高強(qiáng)度、耐沖擊、耐磨損。這正是尼龍所具備的優(yōu)點(diǎn)。這正是尼龍所具備的優(yōu)點(diǎn)。傳動(dòng)齒輪軸套、密封墊圈、軸承骨架、滾輪、紡織棱。傳動(dòng)齒輪軸套、密封墊圈、軸承骨架、滾輪、紡織棱。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 辦公和家用電器辦公和家用電器用于制造打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、計(jì)算機(jī)、辦公設(shè)備的零用于制造打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、計(jì)算機(jī)、辦公設(shè)備的零件。件。家用電器是：電視機(jī)、錄像機(jī)、攝像機(jī)、冰箱、洗家用電器是：

13、電視機(jī)、錄像機(jī)、攝像機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)、微波爐、空調(diào)、電熨斗等衣機(jī)、微波爐、空調(diào)、電熨斗等電器的零件電器的零件。洗衣機(jī)。洗衣機(jī)甩干桶剎車(chē)片、吸塵器內(nèi)部構(gòu)件和空調(diào)壓縮機(jī)接線端甩干桶剎車(chē)片、吸塵器內(nèi)部構(gòu)件和空調(diào)壓縮機(jī)接線端子護(hù)蓋等。電工照明用具、裝飾燈的燈頭、燈座等。子護(hù)蓋等。電工照明用具、裝飾燈的燈頭、燈座等。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 包裝工業(yè)包裝工業(yè)包裝工業(yè)包裝工業(yè)( (保鮮、貯存保鮮、貯存) )使用使用PAPA是近年開(kāi)發(fā)的一個(gè)是近年開(kāi)發(fā)的一個(gè)熱熱門(mén)領(lǐng)域門(mén)領(lǐng)域。消費(fèi)品市場(chǎng)中需求最大的是。消費(fèi)品市場(chǎng)中需求最大的是PA6PA6薄膜。薄膜。PAPA薄薄膜的膜的氣體阻隔性好，氧氣透過(guò)率低，透明性好

14、，且耐油、耐高氣體阻隔性好，氧氣透過(guò)率低，透明性好，且耐油、耐高溫、耐蒸煮、抗刺穿性能強(qiáng)溫、耐蒸煮、抗刺穿性能強(qiáng)，非常適合各種肉制品、海產(chǎn)，非常適合各種肉制品、海產(chǎn)品和乳制品的品和乳制品的冷凍包裝冷凍包裝。PA6PA6的成膜性能優(yōu)于的成膜性能優(yōu)于PA66PA66，所以薄膜市場(chǎng)中，所以薄膜市場(chǎng)中PA6PA6占有占有優(yōu)勢(shì)。雙向拉伸優(yōu)勢(shì)。雙向拉伸PA6PA6膜由于其膜由于其耐破裂性良好耐破裂性良好，而且具有，而且具有抗沖擊、耐刺穿以及柔順性、耐溫性和對(duì)氣體的阻透型等抗沖擊、耐刺穿以及柔順性、耐溫性和對(duì)氣體的阻透型等優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)，它作為，它作為高檔、耐蒸煮食品包裝材料高檔、耐蒸煮食品包裝材料得到越來(lái)廣泛的

15、得到越來(lái)廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 交通運(yùn)輸交通運(yùn)輸在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中，在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中，鐵路上鐵軌絕緣墊板、軌撐、弧形鐵路上鐵軌絕緣墊板、軌撐、弧形板座、轍叉扣板座、擋板座板座、轍叉扣板座、擋板座等許多非金屬部件都可以用等許多非金屬部件都可以用改改性性PAPA制作，列車(chē)車(chē)廂內(nèi)的部分小型結(jié)構(gòu)部件也可使用制作，列車(chē)車(chē)廂內(nèi)的部分小型結(jié)構(gòu)部件也可使用PA6PA6。用于船舶上的。用于船舶上的PAPA制品有制品有螺旋漿軸、螺旋推進(jìn)器螺旋漿軸、螺旋推進(jìn)器等。等。此外，在自行車(chē)制造行業(yè)也用此外，在自行車(chē)制造行業(yè)也用PAPA制造一些較小的結(jié)制造一些較小的結(jié)構(gòu)件。構(gòu)件。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目

16、錄O返回發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾蓋板發(fā)動(dòng)機(jī)裝飾蓋板 15%15%玻璃玻璃纖維增強(qiáng)纖維增強(qiáng)PA6 PA6 車(chē)門(mén)鎖傳動(dòng)器車(chē)門(mén)鎖傳動(dòng)器 玻璃玻璃纖維增強(qiáng)纖維增強(qiáng)PA6PA6 燃料供給泵燃料供給泵 25%25%玻璃纖維增強(qiáng)玻璃纖維增強(qiáng) 尼龍網(wǎng)尼龍網(wǎng) 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回扣具扣具 尼龍螺絲尼龍螺絲 拉鏈拉鏈 尼龍滑輪尼龍滑輪 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回尼龍布尼龍布 尼龍手套尼龍手套 尼龍網(wǎng)帽尼龍網(wǎng)帽 尼龍過(guò)濾袋尼龍過(guò)濾袋 尼龍軸瓦尼龍軸瓦 尼龍梳子尼龍梳子 尼龍軟管尼龍軟管 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回尼龍廚具尼龍廚具 尼龍毛刷輥尼龍毛刷輥 尼龍放線滑車(chē)尼龍放線滑車(chē) 尼龍掛繩尼龍掛繩 尼龍單絲尼龍單絲

17、 尼龍起動(dòng)拉繩尼龍起動(dòng)拉繩 尼龍腰帶尼龍腰帶 尼龍制動(dòng)管尼龍制動(dòng)管 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回尼龍絕緣塊尼龍絕緣塊 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 由己內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)或由己內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)或-氨基己氨基己酸經(jīng)縮聚反應(yīng)而制得的合成纖維酸經(jīng)縮聚反應(yīng)而制得的合成纖維四四 聚酰胺聚酰胺-6的生產(chǎn)的生產(chǎn)（一）主要原料已內(nèi)酰胺在室溫下為白色結(jié)晶體，熔點(diǎn)為68-70，沸點(diǎn)為292.5，手觸有潤(rùn)滑感，易溶于水、乙醇、乙醚、氯仿和苯等。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回（二）聚酰胺-6的生產(chǎn)原理與工藝 1、聚合機(jī)理：、聚合機(jī)理： 聚酰胺聚酰胺-6的聚合機(jī)理分為：的聚合機(jī)理分為：尼龍尼龍6 6的聚合的聚合 水解聚合水解聚合

18、( (分子量易于調(diào)節(jié)；大規(guī)模分子量易于調(diào)節(jié)；大規(guī)模) ) 堿性陰離子聚合堿性陰離子聚合 固相聚合固相聚合 插層聚合插層聚合 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 尼龍尼龍6 6的水解聚合的水解聚合-己內(nèi)酰胺在水存在下，開(kāi)環(huán)聚合己內(nèi)酰胺在水存在下，開(kāi)環(huán)聚合 開(kāi)環(huán)反應(yīng)開(kāi)環(huán)反應(yīng)( (水解作用水解作用) ) 以水為引發(fā)劑，水解先生成氨基己酸以水為引發(fā)劑，水解先生成氨基己酸CH2CNHO( )5CH2NH2COOH( )5+H2O吸熱吸熱 1、聚合機(jī)理：、聚合機(jī)理：上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 1、聚合機(jī)理：、聚合機(jī)理： 加聚反應(yīng)加聚反應(yīng) 己內(nèi)酰胺和已生成的氨基己酸發(fā)生親核加成己內(nèi)酰胺和已生成的氨基己酸發(fā)生

19、親核加成反應(yīng)，使分子鏈增長(zhǎng)。反應(yīng)，使分子鏈增長(zhǎng)。C H2CNHO( )5C H2NH2COOHC H2NH2C O N HC H2COOH( )5+( )5( )5放熱CH2CNHO+RCOOHNH2CH2NH2CO NHRCOOH( )5( )5放熱上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng) CH2NH2CONHCH2COOH( )5( )5CH2NH2CONHCH2COOH( )5( )5CH2NH2CONHCH2COOH( )5( )5m-1n-1m+n-1+OH2 鏈交換反應(yīng)鏈交換反應(yīng) 包括包括(A)(A)聚合物鏈之間交換反應(yīng)，聚合物鏈之間交換反應(yīng)， (B) (B)聚合物分子鏈與

20、另一聚合物聚合物分子鏈與另一聚合物氨端基氨端基之間的交換反應(yīng)之間的交換反應(yīng) (C) (C)聚合物分子鏈與另一聚合物聚合物分子鏈與另一聚合物羧端基羧端基間的交換反應(yīng)。間的交換反應(yīng)。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 封端反應(yīng)封端反應(yīng) RHOOCNH2CH3COOHRHOOCNHCOCH3OH2+CORNHRNH-RCORCRONRHNRHCOR+11223344 1、聚合機(jī)理：、聚合機(jī)理：上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 堿性陰離子堿性陰離子聚合聚合 大致分為三個(gè)階段大致分為三個(gè)階段 陰離子的形成陰離子的形成CH2CNONaCH2CNOHNaOH+OH2( )5( )5鏈增長(zhǎng)鏈增長(zhǎng) 高溫下，陰離子攻擊

21、另一己內(nèi)酰胺分子上的羰高溫下，陰離子攻擊另一己內(nèi)酰胺分子上的羰基?；?。CH2CNO( )5CH2CNOH-( )5( )5( )5CH2CNOCOCH2NH-+( )5( )5C H2CNOCOC H2N H-CH2CNOH( )5CH2CNOCOCH2NH2( )5( )5+CH2CNO( )5-+上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 1、聚合機(jī)理：、聚合機(jī)理：平衡反應(yīng)與結(jié)晶過(guò)程平衡反應(yīng)與結(jié)晶過(guò)程 由于陰離子聚合反應(yīng)在聚合物由于陰離子聚合反應(yīng)在聚合物熔點(diǎn)以下進(jìn)行，聚合后期的反應(yīng)特征是在分子量迅速熔點(diǎn)以下進(jìn)行，聚合后期的反應(yīng)特征是在分子量迅速增長(zhǎng)的同時(shí)，伴隨聚合物結(jié)晶和凝固。增長(zhǎng)的同時(shí)，伴隨聚合物結(jié)

22、晶和凝固。CH2CNO( )5-CH2CNOH( )5CH2CNOCOCH2NHH( )5( )5n+1+綜合式上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 固相聚合固相聚合 是制備高質(zhì)量、高性能、是制備高質(zhì)量、高性能、高相對(duì)分子質(zhì)量高相對(duì)分子質(zhì)量聚酯、聚酯、聚酰胺切片的有效方法。聚酰胺切片的有效方法。 特點(diǎn)特點(diǎn);(1);(1)聚合溫度聚合溫度 (2)(2)聚合物相對(duì)分子質(zhì)量明顯提高聚合物相對(duì)分子質(zhì)量明顯提高 (3)(3)能耗降低能耗降低 (4)(4)聚合過(guò)程環(huán)境友好聚合過(guò)程環(huán)境友好 (5)(5)工藝簡(jiǎn)單、靈工藝簡(jiǎn)單、靈活活 (6)(6)聚合過(guò)程存在反應(yīng)動(dòng)平衡。聚合過(guò)程存在反應(yīng)動(dòng)平衡。 將普通將普通PA6P

23、A6切片用水萃取后，在干燥過(guò)程中，通過(guò)切片用水萃取后，在干燥過(guò)程中，通過(guò)某種催化劑作用，在某種催化劑作用，在PA6PA6熔點(diǎn)以下熔點(diǎn)以下進(jìn)行聚合的方法，是進(jìn)行聚合的方法，是PA6PA6增粘的有效方法。增粘的有效方法。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回 在在-己內(nèi)酰胺中加入經(jīng)己內(nèi)酰胺中加入經(jīng)有機(jī)化處理有機(jī)化處理的具有的具有多層層狀結(jié)構(gòu)多層層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽的硅酸鹽（如蒙脫土），在（如蒙脫土），在250250下，下，-己內(nèi)酰胺插入己內(nèi)酰胺插入硅酸鹽的層間硅酸鹽的層間進(jìn)行聚合反應(yīng)，生成尼龍納米復(fù)合材料的進(jìn)行聚合反應(yīng)，生成尼龍納米復(fù)合材料的聚合方法。聚合方法。技術(shù)關(guān)鍵是制備具有一定層間距的離子離子化粘土化粘

24、土復(fù)合體復(fù)合體。是保證粘土達(dá)到納米級(jí)分散的重要條件。 插層聚合插層聚合上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回1聚酰胺聚酰胺-6（錦綸（錦綸-6）的生產(chǎn)）的生產(chǎn)上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回主要原料主要原料: : 主要設(shè)備主要設(shè)備:直形直形VKVK管和管和U U形形VKVK管管聚酰胺聚酰胺-61常壓法常壓法1上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回（1 1）聚合原理）聚合原理已內(nèi)酰胺在高溫下，微量水存在時(shí)的聚合反應(yīng)如下：已內(nèi)酰胺在高溫下，微量水存在時(shí)的聚合反應(yīng)如下：反應(yīng)的溫度反應(yīng)的溫度：250260引發(fā)劑的用量引發(fā)劑的用量：已內(nèi)酰胺的：已內(nèi)酰胺的0.5%5%；分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑：乙酸（：乙酸（0.07%

25、0.14%）或己二酸（）或己二酸（0.2% 0.3%）；）；反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率：一般為：一般為85%90%總的聚合平衡反應(yīng)1常壓法常壓法1上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回常壓法常壓法主要用于生產(chǎn)相對(duì)粘度較低（主要用于生產(chǎn)相對(duì)粘度較低（r2.22.7，相對(duì)分，相對(duì)分子質(zhì)量為子質(zhì)量為1300014000）的聚酰）的聚酰-6樹(shù)脂，所用的反應(yīng)器為樹(shù)脂，所用的反應(yīng)器為直形直形VK管管和和U形形VK管管。直形直形VK管管高為高為9m左右，以聯(lián)苯左右，以聯(lián)苯-聯(lián)苯醚為載熱體，采用分段加熱聯(lián)苯醚為載熱體，采用分段加熱的方式進(jìn)行加熱變。一段溫度為的方式進(jìn)行加熱變。一段溫度為23

26、0240；第二段溫度為；第二段溫度為（2652）；第三段溫度為（；第三段溫度為（2402）。投料前用氮?dú)庵脫Q。投料前用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)器中的空氣后，再將熔融的（反應(yīng)器中的空氣后，再將熔融的（90100）的己內(nèi)酰胺經(jīng)過(guò)）的己內(nèi)酰胺經(jīng)過(guò)濾后，用齒輪泵送入熔體貯罐，并將引發(fā)劑和相對(duì)分子質(zhì)量調(diào)節(jié)濾后，用齒輪泵送入熔體貯罐，并將引發(fā)劑和相對(duì)分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑送入助劑計(jì)量槽，然后按比例將物料從劑送入助劑計(jì)量槽，然后按比例將物料從VK管頂部加入，使其慢管頂部加入，使其慢慢從管內(nèi)多孔擋板間曲折流下。單體在第一段被引發(fā)劑開(kāi)環(huán)并初慢從管內(nèi)多孔擋板間曲折流下。單體在第一段被引發(fā)劑開(kāi)環(huán)并初步聚合；經(jīng)過(guò)第二段和第三段完成平衡聚

27、合反應(yīng)。反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)步聚合；經(jīng)過(guò)第二段和第三段完成平衡聚合反應(yīng)。反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的水份不斷從反應(yīng)器頂部排出。單體物料在管內(nèi)的平均停留時(shí)生的水份不斷從反應(yīng)器頂部排出。單體物料在管內(nèi)的平均停留時(shí)間約間約20h。聚合后熔融的產(chǎn)物用齒輪泵從直形。聚合后熔融的產(chǎn)物用齒輪泵從直形VK管底部送出，可管底部送出，可以直接紡絲、也可以鑄帶切片。以直接紡絲、也可以鑄帶切片。 上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回U形形VK管管是兩根并列的雙層夾套直管，下端連通，是兩根并列的雙層夾套直管，下端連通，并通過(guò)旋塞控制兩管之間物料的通過(guò)速度，熔融的并通過(guò)旋塞控制兩管之間物料的通過(guò)速度，熔融的已內(nèi)酰胺和助劑通過(guò)助劑計(jì)量槽進(jìn)入第一管，

28、經(jīng)過(guò)已內(nèi)酰胺和助劑通過(guò)助劑計(jì)量槽進(jìn)入第一管，經(jīng)過(guò)第一段（第一段（2201）和第二段（和第二段（2601）聚合反聚合反應(yīng)，經(jīng)旋塞進(jìn)入第二管，保持保持（應(yīng)，經(jīng)旋塞進(jìn)入第二管，保持保持（2601）下下反應(yīng)。第二管內(nèi)有內(nèi)管，熔融的聚合物溢流通過(guò)內(nèi)反應(yīng)。第二管內(nèi)有內(nèi)管，熔融的聚合物溢流通過(guò)內(nèi)管形成膜層以保證充分混合，質(zhì)量均勻和較好地排管形成膜層以保證充分混合，質(zhì)量均勻和較好地排除水汽和氣泡。聚合時(shí)間根據(jù)樹(shù)脂的用途來(lái)確定，除水汽和氣泡。聚合時(shí)間根據(jù)樹(shù)脂的用途來(lái)確定，單絲用樹(shù)脂為單絲用樹(shù)脂為35h左右，簾子線用樹(shù)脂為左右，簾子線用樹(shù)脂為4070h。聚合好的熔體用齒輪泵送出，可直接紡絲，也可以聚合好的熔體用齒

29、輪泵送出，可直接紡絲，也可以鑄帶切片。鑄帶切片。 2、聚酰胺、聚酰胺-6的生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)工藝上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回影響聚合及工藝控制的各種因素a. 原料純度原料純度：可能殘留的酸性或堿性雜質(zhì)，或還原性、氧化性雜質(zhì)，皆不利于聚合，必須提純。b. 引發(fā)劑引發(fā)劑(活化劑活化劑)：水解聚合所用的引發(fā)劑水，一般用量為己內(nèi)酰胺量的13。c. 聚合溫度聚合溫度：己內(nèi)酰胺水解聚合是一個(gè)平衡反應(yīng)，隨聚合溫度上升，平衡向生成低分子物的方向移動(dòng)。上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回溫度高，起始時(shí)聚合速度快反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，溫度越高，聚合物生成量越低，而低分子物含量上升第一段230-240oC，使己內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)。第二段260-265oC，使反應(yīng)加速。第三段240-250oC，使低分子物的含量降低。聚合溫度分段控制上一內(nèi)容下一內(nèi)容回主目錄O返回d. 分子量調(diào)節(jié)劑分子量調(diào)節(jié)劑(穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑)：最常用為醋酸或己二酸。反應(yīng)轉(zhuǎn)化率一般為85-90%，尼龍-6中含有單體及環(huán)狀低聚物，其含量與聚合溫