1、名称 尼龙 66;聚己二酸己二胺;nylon 66;PA 66 化学式 NH(CH2 )6NHCO(CH2)4COn 性状 半透明或不透明乳白色结晶形聚合物,具有可塑性。密度 115gcm3 。熔点 252。脆化温度-30。热分解温度大于 350。 连续耐热 80-120, 平衡吸水率 25。能耐酸、碱、大多数无机盐水溶液、卤代烷、烃类、酯类、酮类等腐蚀,但易溶于苯酚、甲酸等极性溶剂。具有优良的耐磨性、自润滑性,机械强度较高。但吸水性较大,因而尺寸稳定性较差。 外观 白包或带黄色颗粒状 密度(g/cm3) 110-1 14 拉伸强度(MPa) 60. 0-800 络氏硬度 118 冲击强度(k
2、J/m2) 60-100 静弯曲强度 (MPa) 1 00-120 马丁耐热() 50-60 弯曲弹性模星 (MPa) 20003000 体积电阻率(cm) 1.831015 介电常数 163 应用 广泛用于制造机械、汽车、化学与电气装置的零件,如齿轮、滚子、滑轮、辊轴、泵体中叶轮、风扇叶片、高压密封围、阀座、垫片、衬套、各种把手、支撑架、电线包层等。亦可制成薄膜用作包装材料。此外,还可用于制作医疗器械、体育用品、日用品等 尼龙 66尼 龙 66 为 聚 己 二 酸 己 二 胺热 性 质( 1) 熔 点 ( Tm)熔 点 即 结 晶 熔 解 时 的 温 度 , 对 结 晶 性 高 分 子 尼
3、龙 -66, 显 示 清 晰 的 熔 点 , 根 据 采 用 的 测 试方 法 , 熔 点 在 259267 的 范 围 内 波 动 。 通 常 采 用 差 热 分 析 ( DTA) 法 测 出 的 尼 龙 -66 的 熔 点为 264 。 实 际 上 , 尼 龙 -66 的 熔 点 可 以 根 据 结 晶 的 熔 融 热 ( H) 和 熔 融 熵 ( S) 计 算 出 来 :尼 龙 -66 的 H 为 4390.3J/mol, S 为 8.37J/kmol, Tm 的 理 论 值 为 259.3 。如 果 将 体 积 膨 胀 系 数 显 示 极 大 值 的 温 度 当 作 熔 点 , 则 尼
4、 龙 -66 的 熔 点 温 度 范 围 为246263 。 接 近 理 论 熔 解 温 度 259 。( 2) 玻 璃 化 温 度 ( Tg)高 分 子 的 比 容 和 比 热 容 等 温 度 特 性 值 在 某 一 温 度 可 出 现 不 规 则 的 变 化 , 这 一 温 度 就 是 玻 璃 化转 变 温 度 , 是 分 子 链 的 链 段 克 服 分 子 间 力 开 始 运 动 的 温 度 。 在 这 一 温 度 附 近 , 模 量 、 振 动 频 率 、介 电 常 数 等 也 开 始 发 生 变 化 。尼 龙 -66 的 玻 璃 化 温 度 , 与 测 试 方 法 、 试 样 中 的
5、 水 分 含 量 、 单 体 浓 度 、 结 晶 度 等 因 素 有 关 。Wilhoit 和 Dole 等 从 比 热 容 的 温 度 变 化 分 析 , 认 为 尼 龙 -66 的 玻 璃 化 温 度 为 47 , 而Rybnikar 则 在 低 温 下 测 定 了 尼 龙 -66 的 比 容 , 发 现 在 尼 龙 -66 在 -65 也 有 一 个 转 变 温 度 。结 晶 和 结 晶 度( 1) 结 晶 构 造Bill 认 为 , 尼 龙 -66 的 晶 形 有 型 和 型 二 种 形 态 , 在 常 温 下 为 三 斜 晶 形 , 在 165 以 上为 六 方 晶 形 。Bunn
6、等 确 定 了 尼 龙 -66型 的 结 晶 构 造 , 如 图 01-72 所 示 , 其 晶 胞 的 晶 格 常 数 列 于 表01-73。 从 图 01-72 可 见 , 尼 龙 -66 分 子 中 的 亚 甲 基 呈 锯 齿 状 平 面 排 列 , 酰 胺 基 取 反 式 平 面 结 构 ,分 子 链 被 笔 直 地 拉 长 。 相 邻 的 分 子 以 氢 键 连 成 平 面 的 片 状 , 其 模 型 如 图 01-68 所 示 。表 01-68 尼 龙 -66 稳 定 晶 形 的 晶 格 常 数晶 体 a b c(纤 维 轴 ) 型 结 晶 ( 三 斜 晶 系 ) 4.910-4m
7、 5.410-4m 17.210-4m 48 77 63 计 算 密 度 =1.24g/cm3图 01-44 尼 龙 -66 的 晶 型 结 构 图 01-45 尼 龙 -66 分 子 中 晶 片 排 列 模 型 线 条 : 链 状 分 子 ; : 氧 原 子从 图 01-45 可 以 看 出 , 尼 龙 -66 的 晶 型 是 一 系 列 晶 片 沿 链 轴 方 向 一 个 接 一 个 的 垒 积 , 而晶 型 则 每 隔 一 片 相 互 上 下 偏 移 垒 积 。 对 未 进 行 热 处 理 的 普 通 成 型 品 , 构 成 结 晶 的 氢 键 平 面 片 的重 叠 方 式 , 是 这
8、种 晶 型 和 晶 型 的 任 意 混 合 。( 2) 球 晶熔 融 状 态 的 尼 龙 -66 缓 慢 冷 却 时 , 在 235245 急 剧 生 成 球 晶 。 球 晶 不 仅 包 含 于 结 晶 部 分 ,也 包 含 于 非 结 晶 部 分 , 结 晶 度 为 20%40%。球 晶 有 在 径 向 上 优 先 取 向 的 正 球 晶 及 在 切 线 方 向 上 优 先 取 向 的 负 球 晶 。 尼 龙 -66 球 晶 通常 为 正 球 晶 , 但 在 250265 下 加 热 熔 融 结 晶 时 可 以 生 成 负 球 晶 , 。 球 晶 生 成 速 度 和 球 晶 大小 , 除 显
9、 著 地 受 冷 却 温 度 的 影 响 之 外 , 还 受 到 熔 融 温 度 、 分 子 量 等 因 素 的 影 响 。( 3) 结 晶 度一 般 认 为 , 普 通 结 晶 形 高 分 子 , 具 有 结 晶 区 域 和 非 结 晶 区 域 , 结 晶 区 域 的 比 例 便 称 为 结 晶 度 。在 很 大 程 度 上 , 结 晶 度 可 以 左 右 尼 龙 -66 的 物 理 、 化 学 和 机 械 性 质 。 结 晶 度 可 以 用 X-射 线 、红 外 吸 收 光 谱 、 熔 融 热 、 密 度 和 体 积 膨 胀 率 等 求 得 , 其 中 以 密 度 法 最 为 简 单 方
10、便 。分 子 量 和 分 子 量 分 布综 合 考 虑 尼 龙 -66 的 可 应 用 性 和 可 加 工 性 , 通 常 将 其 分 子 量 调 整 为 1500030000( 聚 合度 约 150300) ,若 分 子 量 太 大 , 成 型 加 工 性 能 变 差 。 已 经 开 发 了 一 系 列 方 法 测 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 、 电 位 滴 定 法 、电 导 滴 定 法 ) 、 光 散 射 法 、 渗 透 压 法 、 熔 融 电 导
11、法 等 , 其 中 溶 液 粘 度 法 在 实 验 室 条 件 较 为 容 易 进行 。热 分 解 和 水 解 反 应与 其 它 聚 酰 胺 相 比 , 尼 龙 -66 最 容 易 热 降 解 和 三 维 结 构 化 。 当 尼 龙 -66 发 生 热 分 解 时 , 首先 表 现 为 主 链 开 裂 引 起 分 子 量 、 熔 体 粘 度 降 低 ; 进 一 步 降 解 时 , 由 三 维 结 构 化 引 起 熔 体 粘 度 上 升而 最 终 变 成 凝 胶 , 成 为 不 溶 不 熔 物 。 其 机 理 尚 未 完 全 阐 明 , 但 相 信 主 要 原 因 是 尼 龙 -66 本 质 造
12、成 的 , 与 己 二 酸 残 基 容 易 形 成 环 戊 酮 衍 生 物 密 切 相 关 。在 惰 性 气 体 氛 围 中 , 尼 龙 -66 可 以 在 300 保 持 短 时 间 的 稳 定 性 , 但 时 间 长 后 ( 如 2905 小 时 ) 就 可 看 出 明 显 的 分 解 , 产 生 氨 和 二 氧 化 碳 等 。 在 无 氧 的 条 件 下 , 其 分 解 产 物 为 氰 基 (-CN)和 乙 烯 基 (-CH=CH2)。在 有 氧 和 水 等 存 在 时 , 尼 龙 -66 在 200 就 显 示 出 明 显 的 分 解 倾 向 。 在 有 氧 存 在 时 , 加 热还 会 引 起 分 子 链 之 间 的 交 联 , 如 下 式 所 示 107:尼 龙 -66 对 室 温 水 和 沸 水 是 稳 定 的 , 但 在 高 温 尤 其 是 在 熔 融 状 态 下 则 会 发 生 水 解 。 另 外 , 尼龙 -66 在 碱 性 水 溶 液 中 也 很 稳 定 , 即 使 在 10%的 NaOH 溶 液 中 于 85 处 理 16 小 时 也 观 察 不到 明 显 的 变 化 。 但 在 酸 性 水 溶 液 中