了不起的尼龍家族

編輯/崔書健

尼龍家族的橫空出世，從此拉開了合成纖維工業(yè)的序幕

錦綸也就是聚酰胺纖維，通常被稱為尼龍（Nylon），英文名稱 Polyamide（以下簡稱 “PA”）。作為世界上第一種被研制出的合成纖維，“尼龍家族”如今擁有龐大的成員，其應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛。

1 尼龍家族的問世

尼龍發(fā)明于1935年2月28日，發(fā)明者為美國威爾明頓杜邦公司的華萊士·卡羅瑟斯。1938年，尼龍正式上市，最早的尼龍制品是尼龍制的牙刷刷子，于1938年2月24日開始出售；婦女穿的尼龍襪，于1940年5月15日上市。

尼龍是化學(xué)纖維的主要品種之一，其應(yīng)用也從纖維擴(kuò)展到機(jī)械、電氣、化工、汽車、日化、醫(yī)藥和建筑等更廣泛的領(lǐng)域。

聚酰胺是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)熱塑性樹脂的總稱，包括脂肪族PA，脂肪芳香族PA 和芳香族PA。其中脂肪族PA 品種多、產(chǎn)量大、應(yīng)用廣泛，其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定。

2 尼龍具備的特點(diǎn)

尼龍最大優(yōu)點(diǎn)是結(jié)實(shí)耐磨、密度小、織物輕、彈性好、耐疲勞破壞、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐堿不耐酸；最大缺點(diǎn)是耐日光性不好、織物久曬就會(huì)變黃、強(qiáng)度下降、吸濕也不好，但比腈綸好（不一定比滌綸好）。

3 多樣的尼龍產(chǎn)品

3.1 尼龍46（PA46）

英文名：Polyamide46/Nylon46；簡稱PA46。尼龍46，又稱聚酰胺46，即聚己二酰丁二胺。

其突出的特點(diǎn)是具有高結(jié)晶度、耐高溫、高剛性、高強(qiáng)度。主要用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及周邊部件，如缸蓋、油缸底座、油封蓋、變速器。電氣工業(yè)中用作接觸器、插座、線圈骨架、開關(guān)等對(duì)耐熱性、抗疲勞強(qiáng)度要求很高的領(lǐng)域。

3.2 尼龍4T（PA4T）

英 文 名：Polyamide4T/Nylon4T；簡稱PA4T。尼龍4T 是進(jìn)入21 世紀(jì)以來人們合成的第一款高溫尼龍。

尼龍4T 誕生于2007年9月27日，是2000年以后在高分子群體里面，第一個(gè)被發(fā)明的高溫尼龍。尼龍4T 純樹脂的熔點(diǎn)非常高，超過了其分解溫度，如果不進(jìn)行共聚改性降低其熔點(diǎn)，則無法商用，推廣也及其困難。所以PA4T 在市場上推廣，一般都需要共聚改性，常用手段是與尼龍66 和/或尼龍6 共聚以降低熔點(diǎn)。

改性后其綜合力學(xué)性能優(yōu)異、流動(dòng)性好、電性能卓越、耐化學(xué)腐蝕性以及耐高溫性能突出，能夠滿足電子電氣、移動(dòng)終端等領(lǐng)域的要求。

3.3 尼龍56（PA56）

英 文 名：Polyamide56/Nylon56；簡稱PA56。尼龍56 由戊二胺和己二酸縮聚而成，戊二胺的提取可以來自天然生物中。

尼龍56 環(huán)保、性能佳，能提高終端織物的舒適性。它與尼龍6、尼龍66 性能相近，在玻璃化溫度、強(qiáng)度、柔軟度、吸濕性、回彈性方面具有優(yōu)異性能，部分性能優(yōu)于滌綸產(chǎn)品。

3.4 尼龍6（PA6）

英 文 名 稱：Polyamide6/Nylon6；簡稱PA6。尼龍6，又稱聚酰胺6，即聚己內(nèi)酰胺,由己內(nèi)酰胺開環(huán)縮聚而得。

尼龍6 呈半透明或不透明的乳白樹脂，具有優(yōu)越的機(jī)械性能、剛度、韌性、耐磨性和機(jī)械減震性，良好的絕緣性和耐化學(xué)性能。廣泛應(yīng)用于汽車零部件、電子電氣等多個(gè)領(lǐng)域。

3.5 尼龍66（PA66）

英文名：Polyamide66/Nylon6；簡稱PA66。尼龍66，又稱聚酰胺66，即聚己二酰己二胺。

與尼龍6相比較，其機(jī)械強(qiáng)度、剛度、耐熱和耐磨性，抗蠕變性能更好，但沖擊強(qiáng)度和機(jī)械減震性能下降。在汽車、無人機(jī)、電子電氣等有著廣泛的應(yīng)用。

3.6 透明尼龍（半芳香族尼龍）

英文名：polytrimethylhexamethylene terephthalamide；transparentpolyamideresin。透明尼龍是無定形聚酰胺，化學(xué)名稱為：聚對(duì)苯二甲酰三甲基己二胺。

對(duì)可見光的透過率達(dá)85%～90%。其以在尼龍成分中加入具有共聚和立體障礙的成分來抑制尼龍的結(jié)晶，從而產(chǎn)生非結(jié)晶和難結(jié)晶的結(jié)構(gòu)，它保持了尼龍?jiān)械膹?qiáng)韌性，并得到透明的厚壁制品。透明尼龍的力學(xué)性能、電性能、機(jī)械強(qiáng)度和剛性與PC 和聚砜幾乎屬于同一水平。

3.7 尼龍6T（PA6T）

英 文 名：Polyamide6T/Nylon6T；簡稱PA6T。尼龍6T，又稱聚酰胺6T，即聚對(duì)苯二甲酰己二胺。

其突出的特點(diǎn)是耐高溫（熔點(diǎn)為370℃，玻璃化溫度為180℃，可在200℃下長期使用），高強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定，耐焊接性好使得PA6T 特別適用于黏著技術(shù)（SMT）用電子連接器。主要用于汽車部件，油泵蓋、空氣濾清器，耐熱電器部件如電線束接線板、熔斷器等。

3.8 尼龍MXD6

尼龍MDX6 是由三菱氣體化學(xué)公司從m-xylenediamine(mxda)生產(chǎn)的廣泛的聚酰胺的通用名稱。

它是由間苯二甲胺mxda 與己二酸的縮聚而產(chǎn)生的結(jié)晶聚酰胺。與尼龍6和尼龍66 不同，尼龍MDX6 是一種脂肪族聚酰胺，其主鏈中含有一個(gè)芳環(huán)。

與尼龍6 和尼龍66 相比，尼龍MXD6 具有以下良好的特點(diǎn)：

（1）更大的強(qiáng)度和彈性模量；

（2）高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；

（3）低吸水性和透濕性；

（4）良好的結(jié)晶速度和易于成型和制造；

（5）良好的氣體阻隔性能。

這些特點(diǎn)導(dǎo)致了許多不同的應(yīng)用，尼龍MDX6 作為包裝和成型材料，以及生產(chǎn)的單絲。

3.9 尼龍610（PA610）

英文名： Polyamide610/Nylon610；簡稱PA610。尼龍610，又稱聚酰胺610，即聚葵二酰己二胺。

尼龍610 呈半透明奶白色。其強(qiáng)度介于尼龍6 與尼龍66 之間。比重小，結(jié)晶性較低，吸水性低，尺寸穩(wěn)定性好，耐磨性好，能自熄。用于精密塑料配件，輸油管、容器、繩索、傳送帶、軸承、紡織機(jī)械零部件、電氣電子中的絕緣材料和儀表殼等。

3.10 尼龍612（PA612）

英文名∶ Polyhexamethylenedodecanamide；Polyamide612/Nylon612；簡稱PA612。尼龍612，又稱聚酰胺612，即聚十二烷酰己二胺。

尼龍612 是一種韌性較好的尼龍，密度比610 小，有極低的吸水率，優(yōu)良的耐磨性能，較小的成型收縮率，耐水解性和尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良。最主要的用途是做高檔牙刷的單絲和電纜包覆。

3.11 尼龍9T（PA9T）

英 文 名：Polyamide9T/Nylon9T；簡稱PA9T。尼龍9T，又稱聚酰胺9T，即聚對(duì)苯二甲酰壬二胺。

其突出的特點(diǎn)是：吸水性小，吸水率為0.17%；耐熱性好（熔點(diǎn)為308℃，玻璃化溫度為126℃），其焊接溫度高達(dá)290℃。主要用于電子電氣、信息設(shè)備和汽車部件。

3.12 尼龍10T（PA10T）

英文名：Polyamide10T/Nylon10T；簡稱PA10T。尼龍10T，又稱聚酰胺10T，即聚對(duì)苯二甲酰癸二胺。

其主要特點(diǎn)是具有非常低的吸濕性，耐高溫，優(yōu)異的韌性、剛性和尺寸穩(wěn)定性，流動(dòng)性和加工性能好，容易著色，焊接熔合線強(qiáng)度高，熔點(diǎn)高達(dá)300℃～316℃，密度為1.42g/cm3。PA10T 中具有苯環(huán)和較長的二胺柔性長鏈，使得大分子具有一定的柔順性，從而具有較高的結(jié)晶速率和結(jié)晶度，適用于快速成型。廣泛應(yīng)用于LED 反射支架、電機(jī)端蓋、電刷支架、齒輪等。

3.13 尼龍1010（PA1010）

英文名：Polyamide1010/Nylon1010；簡稱PA1010。尼龍1010，又稱聚酰胺1010，即聚葵二?？?。

尼龍1010 是以蓖麻油為基礎(chǔ)原料而制得的，由我國上海賽璐珞廠首先研制成功并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。其最大的特點(diǎn)是具有高度延展性，可牽伸至原長的3 ～4 倍，而且拉伸強(qiáng)度高，沖擊性和低溫性優(yōu)良，-60℃下不脆，同時(shí)具有極佳的耐磨性、超高的韌性和良好的耐油性，廣泛應(yīng)用于航天、電纜、光纜、金屬或線纜的表面涂覆等。

3.14 尼龍11（PA11）

英文名：Polyamide11/Nylon11；簡稱PA11。尼龍11，又稱聚酰胺11，即聚十一內(nèi)酰胺。

尼龍11 呈白色半透明體。其突出的特點(diǎn)是熔融溫度低而加工溫度寬，吸水性低，低溫性能良好，可在-40℃～120℃保持的良好柔韌性。主要用于汽車輸油管、制動(dòng)系統(tǒng)軟管、光纖電纜包覆、包裝薄膜、日用品等。

3.15 尼龍12（PA12）

英文名：Polyamide12/Nylon12；簡稱PA12。尼龍12，又稱聚酰胺12，即聚十二酰胺。

它類似尼龍11，但其密度、熔點(diǎn)和吸水率比尼龍11 低。由于其含有較大量的增韌劑而具有聚酰胺和聚烯烴相結(jié)合的性能。其突出的特點(diǎn)是分解溫度高，吸水性低，耐低溫性能優(yōu)良。主要用于汽車輸油管、儀表板、油門踏板、剎車軟管，電子電器的消聲部件、電纜護(hù)套等。

3.16 尼龍1212（PA1212）

英文名：Polyamide1212/Nylon1212；簡稱PA1212。由十二二胺和十二二酸縮聚而得。

尼龍1212 吸水率在尼龍中最低、尺寸穩(wěn)定性好，耐油、耐堿、耐磨性好、耐化學(xué)品、透明性好、低溫下具有極好的韌性。廣泛用于航天、汽車、紡織、儀表、醫(yī)療器材等。

3.17 尼龍1313(PA1313)

英 文 名：Polyamide1313/Nomex/Nylon1313；簡稱PA1313。間苯二甲酰氯和間苯二胺為單體進(jìn)行縮聚而得。

尼龍1313 具有遠(yuǎn)高于脂肪族PA的力學(xué)性能和耐熱性能（作為纖維織物，壽命是脂肪族PA 纖維布的8 倍，棉布的20 倍），良好的耐熱老化性（在250℃下經(jīng)2000 小時(shí)熱老化后，表面電阻率和體積電阻保持不變），在較高溫度或潮濕的環(huán)境下仍可保持較好的電性能。主要用于H 級(jí)電絕緣材料和制備高性能纖維（HT-1 纖維）。

3.18 尼龍1414（PA1414）

英 文 名：Polyamide1414/Kevlar/Nylon1414；簡稱PA1414。聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺（Polyphthalamide）。

尼龍1414 分子主要由具有剛性的苯環(huán)組成，屬于高剛性聚合物，其分子結(jié)構(gòu)具有高度的對(duì)稱性和規(guī)整性，大分子鏈之間有很強(qiáng)的氫鍵，使得該聚合物具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、低密度、熱收縮性小、尺寸穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，能制成高強(qiáng)度、高模量纖維。

4 尼龍的產(chǎn)能分布

我國自1958年開始研究尼龍，聚酰胺類聚合物可分為脂肪族聚酰胺、半芳香聚酰胺、全芳香聚酚胺、含雜環(huán)芳族聚酰胺以及脂環(huán)族聚酰胺等。脂肪族聚酰胺是主要類別，如PA6、PA66、PA1010 等已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，并得到廣泛應(yīng)用。

在目前世界所需的尼龍材料中，尼龍6 和尼龍66 約占總量的95%以上，可以說已經(jīng)居于壓倒性的優(yōu)勢地位了。

尼龍6 和尼龍66 當(dāng)中，尼龍6 又占85%以上，而且原料已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，自主可控度高；以尼龍66 為代表的聚酰胺產(chǎn)品是目前全球產(chǎn)量和市場消費(fèi)量最大的工程塑料產(chǎn)品，應(yīng)用產(chǎn)業(yè)極為廣泛，包含電子、輪胎、汽車等行業(yè)。然而直到目前,世界絕大部分的尼龍66 市場份額，卻被不到10家的生產(chǎn)企業(yè)占據(jù)了。

此外，為滿足國防和其它工業(yè)要求，玻纖增強(qiáng)尼龍、粉末尼龍、單體澆鑄尼龍、共聚改性尼龍、芳香尼龍、自潤滑尼龍、阻燃尼龍、耐老化尼龍等也逐步商品化。