尼龍66

　　尼龍66為聚己二酰己二胺，工業(yè)簡(jiǎn)稱PA66。常制成圓柱狀粒料，作塑料用的聚酰胺分子量一般為1.5萬(wàn)～2萬(wàn)。各種聚酰胺的共同特點(diǎn)是耐燃，抗張強(qiáng)度高（達(dá)104千帕），耐磨，電絕緣性好。
尼龍66簡(jiǎn)介
　　中文別名：錦綸66短纖維;聚己二酰己二胺;尼龍-66;尼龍66;尼龍66樹(shù)脂;聚酰胺-66;聚已二酰己二胺;錦綸-66。
熱性質(zhì)
　　（1） 熔點(diǎn)（Tm）
　　熔點(diǎn)即結(jié)晶熔解時(shí)的溫度，對(duì)結(jié)晶性高分子尼龍-66，顯示清晰的熔點(diǎn)，根據(jù)采用的測(cè)試方法，熔點(diǎn)在259~267℃的范圍內(nèi)波動(dòng)。通常采用差熱分析（DTA）法測(cè)出的尼龍-66的熔點(diǎn)為264℃。實(shí)際上，尼龍-66的熔點(diǎn)可以根據(jù)結(jié)晶的熔融熱（ΔH）和熔融熵（ΔS）計(jì)算出來(lái)： 　　
　　尼龍-66的ΔH為4390.3J/mol，ΔS為8.37J/kmol，Tm的理論值為259.3℃[ ]。 　　
　　如果將體積膨脹系數(shù)顯示極大值的溫度當(dāng)作熔點(diǎn)，則尼龍-66的熔點(diǎn)溫度范圍為246~263℃。接近理論熔解溫度259℃。
　　（2） 玻璃化溫度（Tg）
　　高分子的比容和比熱容等溫度特性值在某一溫度可出現(xiàn)不規(guī)則的變化，這一溫度就是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，是分子鏈的鏈段克服分子間力開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的溫度。在這一溫度附近，模量、振動(dòng)頻率、介電常數(shù)等也開(kāi)始發(fā)生變化。 　　
　　尼龍-66的玻璃化溫度，與測(cè)試方法、試樣中的水分含量、單體濃度、結(jié)晶度等因素有關(guān)。Wilhoit和Dole等從比熱容的溫度變化分析，認(rèn)為尼龍-66的玻璃化溫度為47℃[ ]，而Rybnikar則在低溫下測(cè)定了尼龍-66的比容，發(fā)現(xiàn)在尼龍-66在-65℃也有一個(gè)轉(zhuǎn)變溫度[ ]。
　　結(jié)晶和結(jié)晶度
　　（1） 結(jié)晶構(gòu)造
　　Bill認(rèn)為，尼龍-66的晶形有α型和β型二種形態(tài)，在常溫下為三斜晶形，在165℃以上為六方晶形[ ]。 　　
　　Bunn等確定了尼龍-66α型的結(jié)晶構(gòu)造[ ]，如圖01-72所示，其晶胞的晶格常數(shù)列于表01-73。從圖01-72可見(jiàn)，尼龍-66分子中的亞甲基呈鋸齒狀平面排列，酰胺基取反式平面結(jié)構(gòu)，分子鏈被筆直地拉長(zhǎng)。相鄰的分子以氫鍵連成平面的片狀，其模型如圖01-68所示。 　　
　　表01-68 尼龍-66 穩(wěn)定晶形的晶格常數(shù) 　　
　　晶體 a b c(纖維軸) α β γ 　　
　　α型結(jié)晶（三斜晶系） 4.9×10-4μm 5.4×10-4μm 17.2×10-4μm 48½° 77° 63½° 　　
　　計(jì)算密度=1.24g/cm3 　　
　　圖01-44 尼龍-66的α晶型結(jié)構(gòu)[ ] 圖01-45尼龍-66分子中晶片排列模型[ ] 　　
　　線條：鏈狀分子；○：氧原子 　　
　　從圖01-45可以看出，尼龍-66的α晶型是一系列晶片沿鏈軸方向一個(gè)接一個(gè)的壘積，而β晶型則每隔一片相互上下偏移壘積。對(duì)未進(jìn)行熱處理的普通成型品，構(gòu)成結(jié)晶的氫鍵平面片的重疊方式，是這種α晶型和β晶型的任意混合。
　　（2） 球晶
　　熔融狀態(tài)的尼龍-66緩慢冷卻時(shí)，在235~245℃急劇生成球晶。球晶不僅包含于結(jié)晶部分，也包含于非結(jié)晶部分，結(jié)晶度為20%~40%。 　　
　　球晶有在徑向上優(yōu)先取向的正球晶及在切線方向上優(yōu)先取向的負(fù)球晶[ ]。尼龍-66球晶通常為正球晶，但在250~265℃下加熱熔融結(jié)晶時(shí)可以生成負(fù)球晶[ , ]。球晶生成速度和球晶大小，除顯著地受冷卻溫度的影響之外，還受到熔融溫度、分子量等因素的影響。
　　（3） 結(jié)晶度
　　一般認(rèn)為，普通結(jié)晶形高分子，具有結(jié)晶區(qū)域和非結(jié)晶區(qū)域，結(jié)晶區(qū)域的比例便稱為結(jié)晶度。在很大程度上，結(jié)晶度可以左右尼龍-66的物理、化學(xué)和機(jī)械性質(zhì)。結(jié)晶度可以用X-射線、紅外吸收光譜、熔融熱、密度和體積膨脹率等求得，其中以密度法最為簡(jiǎn)單方便。
　　分子量和分子量分布
　　綜合考慮尼龍-66的可應(yīng)用性和可加工性，通常將其分子量調(diào)整為15000~30000（聚合度約150~300）,若分子量太大，成型加工性能變差。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一系列方法測(cè)定聚酰胺的分子量，如粘度法（溶液粘度法和熔融粘度法）、末端基定量法（中和滴定法、比色法、電位滴定法、電導(dǎo)滴定法）、光散射法、滲透壓法、熔融電導(dǎo)法等，其中溶液粘度法在實(shí)驗(yàn)室條件較為容易進(jìn)行。 　　
　　熱分解和水解反應(yīng) 　　
　　與其它聚酰胺相比，尼龍-66最容易熱降解和三維結(jié)構(gòu)化。當(dāng)尼龍-66發(fā)生熱分解時(shí)，首先表現(xiàn)為主鏈開(kāi)裂引起分子量、熔體粘度降低；進(jìn)一步降解時(shí)，由三維結(jié)構(gòu)化引起熔體粘度上升而最終變成凝膠，成為不溶不熔物。其機(jī)理尚未完全闡明，但相信主要原因是尼龍-66本質(zhì)造成的，與己二酸殘基容易形成環(huán)戊酮衍生物密切相關(guān)。 　　
　　在惰性氣體氛圍中，尼龍-66可以在300℃保持短時(shí)間的穩(wěn)定性，但時(shí)間長(zhǎng)后（如290℃5小時(shí)）就可看出明顯的分解，產(chǎn)生氨和二氧化碳等。在無(wú)氧的條件下，其分解產(chǎn)物為氰基(-CN)和乙烯基(-CH=CH2)。 　　
　　在有氧和水等存在時(shí)，尼龍-66在200℃就顯示出明顯的分解傾向。在有氧存在時(shí)，加熱還會(huì)引起分子鏈之間的交聯(lián). 　　
　　尼龍-66對(duì)室溫水和沸水是穩(wěn)定的，但在高溫尤其是在熔融狀態(tài)下則會(huì)發(fā)生水解。另外，尼龍-66在堿性水溶液中也很穩(wěn)定，即使在10%的NaOH溶液中于85℃處理16小時(shí)也觀察不到明顯的變化。但在酸性水溶液中容易發(fā)生水解。
　　尼龍66針式濾膜
　　尼龍66針式濾膜是有機(jī)系濾膜，適用于絕大多數(shù)有機(jī)溶劑和水溶液，可用于強(qiáng)酸，70%乙醇，二氯甲烷等有機(jī)溶劑，耐高溫，強(qiáng)度好，化學(xué)性能穩(wěn)定。
尼龍66的應(yīng)用
　　尼龍66主要用于汽車、機(jī)械工業(yè)、電子電器、精密儀器等領(lǐng)域。從最終用途看，汽車行業(yè)消耗的尼龍66占第一位，電子電器占第二位。大約有88%的尼龍66通過(guò)注射成型加工成各種制件，約12%的尼龍66則通過(guò)擠出、吹塑等成型加工成相應(yīng)的制品。
　　1.汽車工業(yè)
　　由于尼龍66優(yōu)良的耐熱性、耐化學(xué)藥品性、強(qiáng)度和加工方便等，因而在汽車工業(yè)得到了大量應(yīng)用，目前幾乎已能用于汽車的所有部位，如發(fā)動(dòng)機(jī)部位，電器部位和車體部位。發(fā)動(dòng)機(jī)部位包括進(jìn)氣系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)，如發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋罩、節(jié)氣門(mén)、空氣濾清器機(jī)器外殼，車用空氣喇叭、車用空調(diào)軟管、冷卻風(fēng)扇及其外殼、進(jìn)水管、剎車油罐及灌蓋，等等。車體部位零部件有：汽車擋泥板、后視鏡架、保險(xiǎn)杠、儀表盤(pán)、行李架、車門(mén)手柄、雨刷支架、安全帶扣搭、車內(nèi)各種裝飾件等等。車內(nèi)電器方面如電控門(mén)窗、連接器、保鮮盒、電纜扎線等。
　　2.電子電器工業(yè)
　　PA66可生產(chǎn)電子電器絕緣件、精密電子儀器部件、電工照明器具和電子電器的零部件等，可用于制作電飯鍋、電動(dòng)吸塵器、高頻電子食品加熱器等。PA66具有優(yōu)良的耐焊錫性，廣泛用作接線盒、開(kāi)關(guān)和電阻器等的生產(chǎn)。阻燃級(jí)PA66可用于彩電導(dǎo)線夾、固定夾和聚焦旋鈕。
　　3.機(jī)械運(yùn)輸和機(jī)械設(shè)備工業(yè)
　　列車客車的門(mén)把手、貨車的制動(dòng)器接合盤(pán)等可用PA66制作。其它如絕緣墊圈、擋板座、船舶上的渦輪、螺旋槳軸、螺旋推進(jìn)器、滑動(dòng)軸承等也可以用PA66制作。高抗沖擊性尼龍66還可制作管鉗、塑料模具、無(wú)線電控制車身等。未增強(qiáng)級(jí)尼龍66通常用于制造低蠕變、無(wú)腐蝕的螺母、螺栓、螺釘、噴嘴等；增強(qiáng)級(jí)尼龍66用于生產(chǎn)鏈條、傳送帶、扇葉、葉輪和腳手架固定腳扣等。
　　4.其他行業(yè)
　　利用PA66耐蠕變特性和耐溶劑性，可以制造一系列的日用品，如以非增韌的尼龍66注塑成的氣體打火機(jī)和氣霧劑噴嘴、太陽(yáng)鏡片、梳子、紐扣等。增韌的尼龍66用于制造冰鞋、滑雪板零件、網(wǎng)球拍線套、帆板連接器等。玻纖增強(qiáng)增韌尼龍66用于自行車輪、刀柄和槍托的生產(chǎn)中。 　　
　　在家具行業(yè)中，也經(jīng)常采用尼龍66制造的連接件、裝飾品、抽屜滑輪、滑軌等。另外，大量的用品用具也直接以尼龍66來(lái)制造，如：齒輪、扇葉、縫紉機(jī)凸輪、洗衣機(jī)腳，一些以汽油為動(dòng)力的機(jī)械，如割草機(jī)。軍事上，刺刀鞘、密件套和火藥帶等。 　　
　　在建筑業(yè)，PA66用于制作自動(dòng)扶梯欄桿、自動(dòng)門(mén)橫欄、窗框架、門(mén)滑輪等等。 　　
　　在包裝業(yè)，PA66可以用于制作膜和多層膜、烘烤食品的容器等。PA66薄膜氧氣透過(guò)率小，具有防止內(nèi)裝物氧化變質(zhì)的功能，而且耐油性、耐低溫沖擊性優(yōu)良，可用于肉、火腿、蝦等食品的包裝，市場(chǎng)發(fā)展前景看好。