如何改性聚酰胺（PA）改性尼龍

聚酰胺（PA）是一種重要的工程塑料，用于機(jī)器和汽車，電子，建筑，家具和休閑用品領(lǐng)域。

通過選擇性合成聚合物單體可以實(shí)現(xiàn)工程塑料的改性。以這種方式，可以改善聚合物的性質(zhì)，包括加工特性如加工速度，加工難度，阻燃性，抗疲勞性和機(jī)械性能，以及光學(xué)性能或設(shè)計(jì)潛力。此外，可持續(xù)性和環(huán)境友好性是當(dāng)前在選擇原材料或確定聚合物組成時(shí)考慮的關(guān)鍵因素。

聚酰胺（PA）是一種重要的工程塑料，用于機(jī)器和汽車，電子，建筑，家具和休閑用品領(lǐng)域。由于聚酰胺具有高阻燃性和高沖擊強(qiáng)度，并且具有優(yōu)異的可模塑性和耐磨性，因此它已成為許多技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中的重要結(jié)構(gòu)材料。除了由氨基酸如尼龍6和尼龍12合成的聚酰胺外，許多類型還由兩種單體（二胺和二元酸）縮聚。這些所謂的共聚酰胺可通過兩種或更多種單體的聚合而獲得所需的性質(zhì)。

不同碳鏈長度的二元酸

康寧公司開發(fā)并生產(chǎn)了一系列聚合物單體，可用于合成工程塑料，如聚酰胺，共聚酰胺和聚酯?；谥舅岫垠w（也稱為非尼龍聚酰胺）的聚酰胺被廣泛使用，例如在汽車，過濾器，電纜和電子工業(yè)中。

傳統(tǒng)上，聚酰胺如尼龍6和尼龍66已被用于生產(chǎn)女性長襪，但現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)聚酰胺也用于廣泛的技術(shù)應(yīng)用，如汽車，電子，機(jī)械，設(shè)備制造，包裝，體育和休閑。工業(yè)等。壬二酸，九碳鏈的二元酸，在這里這些應(yīng)用用作共聚單體以改善聚酰胺（例如尼龍69和尼龍669）的結(jié)晶性質(zhì)。

壬二酸和其他新型長鏈二元酸同系物（LCDA，等級：Emerox）在室溫下是固體。它們改善了所有聚合物的韌性，彈性和耐水性，主要用于合成聚酰胺和聚酯，如單體，與甲基丙烯酸縮水甘油酯結(jié)合制備粉末涂料。癸二酸是通過油酸和臭氧的氧化反應(yīng)（臭氧分解）獲得的。將該結(jié)晶固體溶于熱水，乙醇，乙醚和其它極性溶劑中。通常，癸二酸的衍生物具有比偶數(shù)碳鏈的二元酸衍生物更低的熔點(diǎn)和更高的溶解度。

碳酸和碳十二烷酸可以簡單地通過蓖麻油或1,4-丁二烯衍生化來制備。但是，不能以這種方式使用較長碳鏈的擴(kuò)展。

長鏈脂肪二元酸是新一代化合物。這些碳鏈長度為11-18的二元酸可以通過脂肪酸或鏈烷烴的生物氧化來制備。除了低熔點(diǎn)特性 - 這意味著適應(yīng)的加工溫度 - 這些二元酸的引入也賦予聚酰胺和聚酯許多性能，例如：

◆吸濕性低，

◆高耐化學(xué)性

◆高耐水解性（如可洗性）

◆高韌性和剛性

◆固化和加工周期低

◆良好的結(jié)晶度，從而縮短成型周期

◆改善低溫性能

◆高拉伸強(qiáng)度，伸長率和彈性模量

◆高透明度

◆環(huán)保，可循環(huán)使用。

聚酰胺的改性

通過與上述二元酸共聚，可以得到以下塑料：

◆改性聚酰胺和聚酯，如粘合劑，可用于軟包裝材料，紡織品，過濾器，運(yùn)輸和鞋類。

◆聚酰胺工程塑料，如尼龍69，尼龍66 18和聚酰胺共聚物，三元共聚物和聚氨酯彈性體，

◆纖維塑料，

◆聚酯薄膜。

通過引入碳18二元酸，改性尼龍6 18的熔點(diǎn)從原始尼龍66的260℃顯著降低至200℃，這改善了尼龍6,18的加工和流變性能。此外，優(yōu)化聚合物的結(jié)晶行為可縮短加工周期。然而，碳12二元酸改性的聚酰胺如尼龍6,12沒有表現(xiàn)出在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到結(jié)晶峰的特性。尼龍6,12結(jié)晶緩慢，結(jié)晶溫度可達(dá)15°C。

降低尼龍6熔點(diǎn)的另一種方法是與尼龍6,18共聚。例如，60％尼龍6,18與尼龍6共聚，熔點(diǎn)可以從220℃降低至150℃。因此，如上所述，可以獲得優(yōu)異的加工參數(shù)。

比較尼龍6和LCDA改性聚酰胺的吸濕性能，可以看出，長鏈二元酸結(jié)構(gòu)的引入 - 更疏水 - 顯著降低了衍生物的吸水性。這種性質(zhì)在紡織工業(yè)中非常重要，其中成品纖維的防水性和可洗性是關(guān)鍵指標(biāo)。

如果尼龍6,18代替尼龍6,12，則可以生產(chǎn)透明的聚酰胺。例如，當(dāng)將碳18二元酸引入尼龍6中時(shí)，可以獲得透明產(chǎn)品。然而，尼龍12或尼龍6,12的透明度比尼龍6,18或尼龍6 /尼龍6,18共聚物的透明度差得多。上述結(jié)晶行為是造成這種差異的原因。

結(jié)論：不同碳鏈長度的二元酸可以改性聚合物或塑料。由于引入長碳鏈，聚合物的熔點(diǎn)和加工溫度顯著降低，并且結(jié)晶性能得到改善，從而縮短了固化時(shí)間，如在熱熔粘合劑的應(yīng)用中那樣。更長的側(cè)鏈 - 增加疏水性 - 減少水分吸收并提高耐洗性。此外，長碳鏈的引入也增強(qiáng)了聚合物的韌性。性和靈活性。最后但并非最不重要的是，與短鏈同系物相比，碳18二元酸增加了聚酰胺的透明度。

混合技術(shù)領(lǐng)域的結(jié)論表明，長鏈單體可以改善相容性，從而增強(qiáng)共混物如聚酰胺和聚丙烯的形態(tài)。