中文名：聚酰胺樹(shù)脂

英文名：Polyamide Resi

簡(jiǎn)稱：PA

俗稱：尼龍（Nylon）

化學(xué)名稱：酰胺基團(tuán)重復(fù)的聚合物，通式為-[-NHCO-]n-

外觀：通常為乳白色至淡黃色的顆粒狀，質(zhì)地堅(jiān)韌，表面有光澤

物理形態(tài)：固體顆粒或粉末玻璃化溫度：不同品種有差異，一般范圍在47-68°C

熔點(diǎn)：根據(jù)不同類型，一般在220-265°C之間

密度：大約1.14-1.15 g/cm3（尼龍6和尼龍66）

1928年，在美國(guó)杜邦公司成立的基礎(chǔ)化學(xué)研究所中，卡羅瑟斯博士及其團(tuán)隊(duì)于1930年發(fā)現(xiàn)了可以制成高聚酯的二元醇和二元羧酸縮聚反應(yīng)，這種材料能拉成纖維并在冷卻后繼續(xù)拉伸以增強(qiáng)性能。1938年10月27日，第一種合成纖維尼龍面世，被杜邦公司宣稱比蜘蛛絲更細(xì)、比鋼鐵更強(qiáng)。

聚酰胺的種類

尼龍具有多種類型，包括加工性好的尼龍6、高強(qiáng)度的尼龍66、柔軟低吸濕的尼龍610、耐化學(xué)品的尼龍11和低吸水率的尼龍12。此外，還有結(jié)合尼龍6和尼龍66特性的共聚物，以及用于制造防火服和防彈背心的芳香族尼龍如Nomex和Kevlar。這些材料因其優(yōu)異的特性被廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)。

聚酰胺的性能

物理性能

尼龍材料以其獨(dú)特的物理特性著稱，其外觀常呈現(xiàn)乳白至淡黃色的顆粒狀，質(zhì)地堅(jiān)韌，表面富有光澤，展現(xiàn)出角質(zhì)般的質(zhì)感。表中詳盡列出了多種尼龍類型的密度數(shù)據(jù)，揭示了它們之間顯著的密度差異。具體而言，尼龍6與尼龍66因結(jié)構(gòu)緊湊，展現(xiàn)出相對(duì)較高的密度。值得注意的是，隨著尼龍分子鏈中亞甲基比例的提升及酰氨鍵（—NHCO—）含量的相應(yīng)減少，這一變化直接影響了尼龍的結(jié)晶程度，導(dǎo)致其結(jié)晶度下降，進(jìn)而密度也呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。這一發(fā)現(xiàn)為尼龍材料的性能調(diào)控與應(yīng)用拓展提供了重要依據(jù)。

尼龍作為半結(jié)晶性工程塑料，其內(nèi)部包含結(jié)晶區(qū)與非結(jié)晶區(qū)，結(jié)晶度這一比例顯著影響其熱性能。在加工中，如注射成型時(shí)，模具溫度的高低直接影響熔體冷卻時(shí)間，進(jìn)而調(diào)控制品結(jié)晶度：高溫模具促進(jìn)高結(jié)晶度，反之則低。

結(jié)晶度高的尼龍具有較大的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和熱變形溫度，但成型收縮大，斷裂伸長(zhǎng)率較小。

尼龍的吸水率比較高，酰氨鍵的比例越大，吸水率越高，具體為尼龍6＞尼龍66＞尼龍610＞尼龍1010＞尼龍11＞尼龍12＞尼龍1212。

尼龍是自熄性塑料，燃燒時(shí)會(huì)發(fā)出類似羊毛或指甲的氣味。其透氣性極小，尤其對(duì)氧氣等氣體的阻隔性出色，使其成為食品保鮮包裝的理想材料。尼龍的阻隔性隨酰氨/亞甲基的比例增大而提高，以尼龍6的阻隔效果最好。尼龍6的O2透過(guò)系數(shù)為25～40cm3·mm/（m2·d·MPa），CO2的透過(guò)系數(shù)為150～200cm3·mm/（m2·d·MPa），H2O的透過(guò)系數(shù)為150g·mm/（m2·d·MPa）。

力學(xué)性能

尼龍分子鏈中特有的極性酰氨基團(tuán)促進(jìn)了強(qiáng)氫鍵網(wǎng)絡(luò)形成，賦予其結(jié)晶性及高分子間相互作用力，從而確保了優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和彈性模量。然而，主鏈中亞甲基的增多會(huì)削弱這些特性，機(jī)械強(qiáng)度與彈性模量隨之降低，但沖擊韌性反增。盡管尼龍?jiān)诔叵碌睦炫c沖擊強(qiáng)度均表現(xiàn)不俗，相較于PC與POM材料，其沖擊強(qiáng)度略顯遜色。環(huán)境因素如溫濕度上升，會(huì)顯著削弱尼龍的拉伸強(qiáng)度而增強(qiáng)其抗沖擊能力。值得注意的是，通過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)處理，尼龍對(duì)溫濕度變化的敏感度大幅降低，保持了更為穩(wěn)定的強(qiáng)度表現(xiàn)。

尼龍的耐疲勞性較好，僅次于POM，進(jìn)行玻璃纖維增強(qiáng)處理后可提高50%左右。

尼龍的抗蠕變性較差，不適于制造精密的受力制品，但玻璃纖維增強(qiáng)后可改善。

尼龍的耐摩擦性和耐磨損性優(yōu)良，是一種常用的耐磨性塑料品種。不同品種摩擦因數(shù)相差不大，無(wú)油潤(rùn)滑摩擦因數(shù)僅為0.1～0.3；耐磨性以PA1010最佳。尼龍中加入二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯及聚乙烯（PE）等可進(jìn)一步改進(jìn)耐磨性。表中列出了代表性尼龍的力學(xué)性能：

熱性能

尼龍的熱變形溫度普遍較低，通常在50～75℃范圍內(nèi)。但經(jīng)過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)后，其熱變形溫度可顯著提升四倍以上，達(dá)到約200℃。尼龍的導(dǎo)熱性能較差，熱導(dǎo)率僅在0.16～0.4W/（m·K）之間。同時(shí)，尼龍的線膨脹系數(shù)相對(duì)較大，且這一系數(shù)隨結(jié)晶度的提升而減小。具體而言，低結(jié)晶度的尼龍610線膨脹系數(shù)高達(dá)13×10-5K-1，而尼龍11也展現(xiàn)出相近的高線膨脹系數(shù)，為12.5×10-5K-1。

電性能

尼龍的電性能涵蓋介電與導(dǎo)電性，作為絕緣材料，關(guān)鍵指標(biāo)為體積、表面電阻率及介電強(qiáng)度。其化學(xué)結(jié)構(gòu)，尤其是極性酰氨基團(tuán)的存在，顯著影響電性能，賦予尼龍高介電常數(shù)與損耗。雜質(zhì)，特別是極性物質(zhì)如水分，會(huì)加劇導(dǎo)電與極化，惡化介電特性，降低絕緣強(qiáng)度。因此，盡管尼龍具備良好基礎(chǔ)電性能，其易吸濕特性限制了在高頻及潮濕環(huán)境下的應(yīng)用，不宜作為此類條件的絕緣材料。具體電性能參數(shù)參考表格：

環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的尼龍材料，展現(xiàn)出卓越的化學(xué)穩(wěn)定性，能輕松抵御多數(shù)有機(jī)溶劑侵蝕，如醇類、芳烴、酯類及酮類等，特別在耐油性能方面表現(xiàn)卓越，因此被汽車行業(yè)青睞為油管制造的首選材質(zhì)。然而，面對(duì)酸堿鹽環(huán)境時(shí)，尼龍表現(xiàn)欠佳，易引發(fā)溶脹現(xiàn)象，尤其需警惕氯化鋅等強(qiáng)效無(wú)機(jī)鹽的危害。此外，尼龍?jiān)诩姿峒胺宇惢衔锏拇嬖谙驴扇芙?，這一特性需在使用時(shí)加以注意。

尼龍的耐光性不好，在陽(yáng)光下強(qiáng)度會(huì)迅速下降并變脆，因此不可用于戶外。

聚酰胺的改性

應(yīng)用領(lǐng)域

1. 汽車工業(yè)

   應(yīng)用部件：發(fā)動(dòng)機(jī)罩、散熱風(fēng)扇、車門把手、油箱蓋等。
   

   應(yīng)用原理：利用聚酰胺的高強(qiáng)度、耐磨性和耐熱性，減輕車輛重量，提高燃油效率。

   
   

   
   

   

2. 電子電器

   應(yīng)用部件：連接器、開(kāi)關(guān)、插座、線圈骨架等。

   應(yīng)用原理：利用其良好的電氣絕緣性、高機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性，保護(hù)電子設(shè)備并提供結(jié)構(gòu)支撐。

   
   

3. 工業(yè)機(jī)器

   應(yīng)用部件：齒輪、軸承、滾子、螺旋槳葉等。

   應(yīng)用原理：耐磨性、自潤(rùn)滑性和抗沖擊性使其成為高速運(yùn)動(dòng)和重載條件下的理想材料。

   

   
   

4. 日常用品

   應(yīng)用部件：帳篷、背包、漁具、傘具等。

   應(yīng)用原理：輕便、耐用和柔韌性好，滿足日常使用需求。

   
   

   

5. 紡織纖維

   應(yīng)用部件：服裝、地毯、繩索等。

   應(yīng)用原理：良好的彈性、耐磨性和染色性，提供舒適感和耐用性。

   
   

6. 包裝材料

   應(yīng)用部件：薄膜、容器、瓶子等。

   應(yīng)用原理：良好的阻隔性和耐穿刺性，保護(hù)產(chǎn)品免受外界環(huán)境影響。

   
   

7. 醫(yī)療器械

   應(yīng)用部件：外科器械、手術(shù)器械、導(dǎo)管等。

   應(yīng)用原理：無(wú)毒性、耐化學(xué)品性和耐高溫消毒性，適應(yīng)醫(yī)療環(huán)境需求。

   
   

   

發(fā)展趨勢(shì)

聚酰胺行業(yè)的未來(lái)發(fā)展前景廣闊，主要得益于技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)保理念和新興市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)。隨著生物基和高性能聚酰胺等新材料的開(kāi)發(fā)，行業(yè)在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力顯著提升（技術(shù)創(chuàng)新）。綠色環(huán)保成為推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵方向，研究專注于降低環(huán)境影響、減少?gòu)U物并增強(qiáng)材料的可回收性（環(huán)保理念）。此外，亞洲和非洲等新興市場(chǎng)的快速發(fā)展為聚酰胺材料創(chuàng)造了巨大需求，特別是在基礎(chǔ)設(shè)施、汽車和電子行業(yè)中（新興市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)）。面對(duì)全球經(jīng)濟(jì)一體化帶來(lái)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，聚酰胺企業(yè)需加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、品牌建設(shè)并精準(zhǔn)市場(chǎng)定位以保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)（全球經(jīng)濟(jì)一體化）。同時(shí)，持續(xù)關(guān)注和適應(yīng)市場(chǎng)需求的變化，將使聚酰胺行業(yè)繼續(xù)在全球市場(chǎng)中保持領(lǐng)先地位并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。