HOOC R1 COOH + H2N R2 NH2
Catalyst
(C
R1
C
HN
R2
NH ) n
• 由内酰胺开环聚合或1-氨基烷酸缩聚制备的聚酰胺可命名为尼龙 p，其中 p 指单体中的碳原子数。 O O
HOOC R NH2 or R C
Catalyst
NH
(C
R
NH ) n
Invention of Nylon
• 1935年初 Carothers用戊二胺和癸二酸合成聚酰胺（即聚酰胺 510 ），实验结 果表明，这种聚酰胺拉制的纤维其强度和弹性超过了蚕丝，而且不易吸水，很 难溶，不足之处是熔点较低，所用原料价格很高，还不适宜于商品生产。 • 紧接着Carothers在 1935年 2月28日合成出聚酰胺 66。这种聚合物不溶于普通溶 剂，具有 263 oC的高熔点，由于在结构和性质上更接近天然丝，拉制的纤维具 有丝的外观和光泽，耐磨性和强度超过当时任何一种纤维，而且原料价格也比 较便宜，杜邦公司决定进行商品生产开发。 • 1938年10月27日杜邦公司正式宣布世界上第一种合成纤 维正式诞生了，并将这种合成纤维命名为尼龙，这个词 后来在英语中变成了聚酰胺类合成纤维的通用商品名称。 杜邦公司从高聚物的基础研究开始历时 11 年，耗费 2200 万美元，有230 名专家参加了有关的工作，终于在1939 年底实现了工业化生产。
Biologically inert: Food grades:
Application of PC - anti-impact
Very high impact
Application of PC - light storage device
Good dimensional stability: Low warpage :
•
Development of POM 1895年，首次发现甲醛聚合低分子量POM方法；
• 1952年，DuPond公司的聚合物化学研究部在化学家Frank C指导下开 发出了被称为“合成石头”的聚甲醛。 • 1956年， DuPond公司在 Parkersburg 建立了生产 POM的工厂，商 品名为 Delrin ®，并于1960年开始商业化生产。 • 1960年，美国 Celanese 公司开发成功以三聚甲醛和环氧乙烷制造共 聚甲醛的技术，并于 1962年实现了工业化生产，其商品名为 Celcon ® 。共聚甲醛虽然物理性能有所下降，但其稳定性有很大提高。
Polyamide
• 聚酰胺为大分子主链上含有酰胺基团重复结构 的一类聚合物，主要由二元酸和二元胺缩聚或 由氨基酸内酰胺自聚合而成，俗称尼龙，英文 名称为“polyamide”或“nylon”。
• 尼龙的种类很多，由二酸与二胺缩聚制备的聚酰胺可命名为尼龙 mp，其中 p 指二元酸的碳原子数，m 指二元胺的碳原子数。例如尼龙 66指聚己二酸 O O 己二胺。
PC于1953年由德国拜耳公司和美国通用电器公司先后研究成功，1958年由拜耳 公司首先实现了工业化生产 。
Preparation of PC
Interfacial Process CH3 Na - O
+
O
+ O - Na + Cl
C CH3
C
Cl
Aq NaOH CH2Cl2
CH3 (O C CH3 O OH + CH3 O C O O O C )n + O
•
英国帝国化学公司于1946年生产涤纶纤维Teleron。
T.R. Whinfield
J. T. Dickson
•
Polyester is a category of polymers which contain the ester functional group in their main chain. Although there are many polyesters, the term "polyester" as a specific material most commonly refers to polyethylene terephthalate (PET). 目前作为工程塑料使用的热塑性聚酯为芳香族聚酯（Aromatic polyester），主 要包括： – 聚对苯二甲酸乙二醇酯（ Polyethylene terephthalate, PET） – 聚对苯二甲酸丁二醇酯（Polybutylene terephthalate, PBT） PET
Wallace H. Carothers
•
• PA的外观为乳白或淡黄色粒料，表观角质、坚硬有光泽，吸水率较大； • PA在室温下的拉伸强度和冲击强度都较高，但易受吸湿性的影响，PA耐疲劳 性较好，抗蠕变性较差，耐磨性优良。 • PA耐化学稳定性优良，尤其是耐油性突出，但耐酸碱及盐性能不好；PA的耐 光性不好，在阳光下强度迅速下降而变脆，因此不能用于户外； • PA具有明显的熔点，且熔点高，熔程较窄，熔体粘度低流动性好，但热稳定 性较差。
Chemical name Polycaprolactam Polyundecanoylamide
Polyaurylamide Polytetramethylene adipamide Polyhexamethylene adipamide Polyhexamethylene sebacamide Polydecamethylene sebacamide
垫片、螺母、轴承等。
Application of Nylon commodity
Nylon VelcroTM
George deMestral
Invention of PC
Daniel W. Fox
inventor of LEXAN® , GE Plastics
Hermann Schnell inventor of Makrolon®, Bayer
机械性能优良，突出的冲击韧性是热塑性塑料中最高的。
PC合金
• 种类繁多，改进PC熔体粘度大（加工性）和制品易 应力开裂等缺陷，PC与不同聚合物形成合金或共混 物，提高材料性能。 • 具体有PC/ABS合金，PC/ASA合金、PC/PBT合金、 PC/PET合金、PC/PET/弹性体共混物、PC/MBS共 混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等。 • 利有两种材料性能优点，并降低成本，如PC/ABS 合金中，PC主要贡献高耐热性，较好的韧性和冲击 强度，高强度、阻燃性， ABS则能改进可成型性， 表面质量，降低密度和成本。
Application of Nylon - texture
Application of Nylon automobile
•
汽车工业为尼龙应用的第一大市场，主要应用于发动机部件、电子配件、车体部件及 输油件等。
Application of Nylon - machine
• 机械工业：利用尼龙制品的高力学性能、耐磨性和自润滑性，可广泛用于制作齿轮、
Application of PC - construction
Green house
Spyridon Louis 体育场，雅典奥运会，2004
Application of PC - organic glass
‘Glass-like’ transparency:
Application of PC
•
PC环境性能一般，不耐一些有机溶剂，耐紫 外线性能不好，但耐空气和臭氧性较好；
•
PC是最优异的光学塑料品种之一，其透光率可达 93％，折射率为1. 587 ，但耐 磨性差、硬度低、双折射高的缺点使其不宜用于高精度光学制品中。
ＰＣ中易形成稳定的超分子结构，即不对称、长而硬的原纤维结构。 它们松散后，混乱交错构成的疏松网络，使聚合物中存在大量微空隙， 当受外力冲击时，纤维能迅速位移，微孔隙也能吸收冲击能， 从而显示出高韧性。
Properties of PA
abbreviations Nylon-6 Nylon-11
Nylon-12 Nylon-4,6 Nylon-6,6 Nylon-6,10 Nylon-10,10
Melting Point (oC) 220 190
175 295 260 215 210
Hydrogen bonds of Nylon
Stephanie Kwolek
Aromatic Polyamide
O O C Cl + H2N NH2
Cl
O O C
C
( C
NH
NH ) n
+ 2n HCl
Kevlar
®
O
O
C Cl + H2N NH2
Cl
O ( C O C
C
NH
NH ) n
+ 2n HCl
Nomex
®
Aromatic Polyamide
• • 1847年瑞典化学家Benzelius制备第一种化学合成聚酯（PET）树脂。 1930年Carothers的同事Hill所研究的聚酯都是脂肪酸和脂肪醇的聚合物，具有易水 解、熔点低（<100oC）、易溶解在有机溶剂中等缺点， Carothers因此得出了聚酯 不具备制取合成纤维的错误结论，最终放弃了对聚酯的研究 。 • 英国化学家T.R. Whinfield和J. T. Dickson在汲取Carothers等研究成果的基础上，改 用芳香族羧酸（对苯二甲酸）与二元醇进行缩聚反应，于1940 年合成了 PET纤维。
Delrin ® : POM homopolymer
Ceicon ® : POM–PEO copolymer
Application of POM
Application of POM
Application of PPO