耐高温尼龙前言自1939年杜邦开发研制聚酰胺(俗称尼龙)以来已有70多年的历史。最初聚酰胺用作纤维,它的前30年历史是纤维的发展史。而现在,尼龙纤维渐趋成熟,已不能期望它有很大的增长。与此相反,其发展较晚的塑料用途,因作为工程塑料有优良的性质,近年来迅速增长。PA6、PA66、PA11、PAl2、PA610、PA612、MXD6等各种尼龙相继问世,在工程塑料中占有重要的地位。近年来为了满足在电子、电器、汽车等领域的更高性能的要求,PA46、PA6T、HTN和PA9T等高耐热性的聚酰胺被开发出来。由于电子、电器、信息关联设备的小型化、高性能化的要求,对材料的要求进一步加大。特别是表面贴装技术(SurfaceMountkhnology,简称SMT)的发展,连接器、开关、继电器、电容器等各种电器元件同时安装、连接在线路板上,促进了电子元件小型化、密集化,工程造价比以前的产品降低20%~30%。但是,采用SMT技术,为减少环境污染,现大力提倡使用不含铅的焊锡。新型的焊锡为锡-铜-银焊锡,熔点为215℃,熔点较以前的材料提高了30℃,因为PA66、PBT等材料的耐热性不能满足要求,因此开发耐热性更高的材料就成为必然。另外,汽车行业对耐热性材料也提出了新的要求。对应于在汽车产业C02排放量的削减、耗油量的改进等环境问题的解决方法就是提高发动机的燃烧温度,使燃油充分燃烧,这样势必会提高发动机室内温度,提高所用塑料材料的耐热要求。同时发动机附近的燃料系统、排气系统、冷却系统等的金属部件的塑料化,以及为了回收利用为目的的热固性树脂的取代,对材料的要求就更为严格。而通用工程塑料的耐热性、耐久性、耐药品性不足,有必要开发同时满足力学性能、长期耐久性和成型性要求的耐热性材料。尼龙作为当今第一大工程塑料,年消费量已经超过100万吨。其中PA6占65%,PA66占27%,长碳链尼龙和耐高温尼龙占8%。目前,国内聚酰胺品种主要有:PA6、PA66、PA11、PA12、PA612。而耐高温尼龙几乎全部依赖进口。基于以上原因,国内耐高温尼龙的发展和研究越来越迫切。我整理了部分有关尼龙耐高温原理,改性加工及应用等方面的资料,将尼龙发展的最新成果介绍给大家,期望能为高温尼龙产品开发提供一定的帮助。正文1.聚酰胺的结构特点按照酰胺基的定向排列方向和基本结构,聚酰胺分为以下两种类型。第一种是氨基酸或是内酰胺合成的聚酰胺;第二种是由二元胺和二元酸合成的聚酰胺。以上两种类型的聚酰胺任一单体可以用环烷基、芳基取代,可以是一种单体被取代,也可以是全部单体被取代。即聚酰胺的品种按上述原则,有多种组合,但是,它们的结构都有一个共同的特征,就是都含有极性酰胺基(-CO-NH-)。而亚甲基(-CH2-)是非极性的,化合物中亚甲基含量越多分子链越柔顺,C-C键的主要弱点是易发生热氧断裂。亚甲基越长,则聚酰胺分子的极性越小,耐热性下降,熔点越低。因此,聚酰胺的性质取决于分子主链中亚甲基或芳香基与酰胺基的比例。聚酰胺分子间的--NH-基能和-C=O基形成氢键,氢键形成多少和强弱是由其组成、酰胺基浓度和立体化学结构决定的。有人用X-射线图证实了PA66的分子中NH的氢原子和相邻分子中的C=O上的氧原子形成了氢键,并在一个平面内,相距0.28nm。聚酰胺链构象受分子间氢键影响很大,成平面锯齿形分子链,由分子间的氢键连接成平行排列成片状结构,PA66的分子链平行排列(↑↑↓↓),建立分子间氢键,而PA6分子链有方向性,只有取定平行排列(↑↓↑↓)。聚酰胺的性能与它的分子结构、组分和序态结构有关。科学家用试验证明了聚酰胺大分子中的酰胺键与酰胺键之间有较大的凝聚力(67.7kj/kmol)⋯,聚酰胺分子主链段之间又能形成氢键,这样,使大分子链排列较规整。高聚物结晶能力理论认为高聚物结晶能力大小反映了高聚物分子链结构的规整性程度。所以说氢键的形成是聚酰胺具有较高结晶性的重要因素之一。但是,不是所有聚酰胺中的分子都能结晶,还有一部分非结晶性的聚酰胺存在,这部分:非结晶性的聚酰胺分子链中的酰胺基可以与水分子配位,即具有吸水性。有人提出PA6分子中每2个酰胺基可与三个水分子配位;三个水分子中,一个水分子以强的氢键存在,另两个水分子以松散的结合状态存在。聚酰胺分...