O NH CH2
m
O CH2 C
n
NH
C
mp型脂肪族聚酰胺。
2018年11月8日星期四
p-2
材料与化学工程系
<二> 聚集态结构 1. 氢键的概念 氢键是极性很强的 X —H 键上的氢原子， 与另外一个键上电负性很大的原子Y上的孤 对电子相互吸引而形成的一种键（X— H … Y ）。是“一种强力的有方向性的分子 间力”。 2. 聚酰胺中的氢键
O NH CH2
m
O CH2 C
n p-2
NH
C
材料与化学工程系
mp型聚酰胺的分 子结构。 2018年族聚酰胺的结构
<一> 链结构 脂肪族聚酰胺是线形高分子材料，由 亚甲基链段和极性基团（酰胺基）有规律 交替链接而成。
O CH2 C
p-1
NH
n
p型脂肪族聚酰胺
<二> 力学性能
PS PA
高分子材料成型加工
硬质PVC 软质PVC
PA 具有良好的力 学性能：拉伸强度、 刚性、抗冲击性、都 较好。但受到温度和 吸水率的影响: 温度和吸水率提高： 拉伸强度、硬度下降； 冲击强度提高。
PA具有很好的耐磨 性，是一种自润滑 材料。
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高分子材料成型加工
第六章通用工程塑料及其加工
6.1 聚酰胺（PA） PA的定义与合成 脂肪族PA的结构（重点） 脂肪族PA的性能（重点） 聚酰胺的应用与改性 芳香族和透明PA
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高分子材料成型加工
工程塑料的分类
工程塑料 一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和 耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的 塑料，如聚酰胺、聚砜等。 分为以下两大类。 通用工程塑料（耐热100-140℃）：聚酰胺、聚甲醛、聚 碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、 甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等 特种工程塑料（耐热150℃） ：交联型：聚氨基双马来酰 胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树指等。非交联型： 聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮（PEEK） 等 具有较高物理机械性能，应用于工程技术领域
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5. PA的结晶结构
高分子材料成型加工
结晶度和球晶的类型和尺寸强烈依赖于结晶的 条件，PA树脂成型品的结晶度在30％左右。 结晶的熔点基本随酰胺基团的密度提高而增大； 但也受亚甲基链段中亚甲基数是奇数还是偶数 影响。
亚甲基是 偶数时结 晶性更好。
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脂肪族聚酰胺是结晶度较高的半结晶 性高分子材料。结晶度一般在～30％。
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4. PA的无定形态结构 PA的上酰胺基团的吸水性对其Tg有重要的 影响。
在绝对干燥的条件下，不同PA的Tg相差不明 显，但由于吸水率的不同，在潮湿环境下，Tg 相差很显著。
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<二> PA的分类
p型聚酰胺
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脂肪族PA
mp型聚酰胺
PA的分类
芳香族PA
透明PA
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<三> p型与mp型聚酰胺的聚合方法 1. p型聚酰胺的聚合可以通过氨基酸的缩 聚或内酰胺的开环聚合。
缩聚： 开环 聚合
譬如用p内酰胺开环聚合而成的p型PA的分子结构为：
*聚酰胺中的氢键结构 对其聚集态结构和最 终的性能起到了决定 性的作用。
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3. PA聚集态的特征
PA中的酰胺和亚甲基链段有 规律交替排布——链较规整 酰胺基团间的氢键强作用— —PA分子间作用力较强
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PA容易结晶
PA分子上交替出现的亚甲基 链段提供了较大的分子活动 能力
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脂肪族PA的性能
<一> PA的基本特征 PA为白色至淡黄色的颗粒； PA的密度为1～1.16g.cm-3。 制品坚硬有光泽； PA的吸水率很大：基本随酰胺基团的密度 增大而增大。 吸水率： PA6>PA66>PA610>PA1010>PA11>PA12
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O CH2
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C
p-1
NH
P是氨基酸或内酰胺中碳原 子的数量。这类聚酰胺被称为 “酰胺p”：例如聚酰胺 6。 2018年11月8日星期四 n
高分子材料成型加工 2. mp型PA是通过二元胺与二元酸缩合而成的： m—二元胺中的碳原子数；p—二元酸中的碳 原子数。
二元胺 和二元 酸成盐 缩聚生成mp型聚酰胺
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工程塑料
通用工程塑料
特种工程塑料
聚酰胺
聚苯硫醚
聚砜
聚碳酸酯
氟塑料
聚芳醚酮
聚甲醛
聚芳酯
液晶聚合物
聚苯醚
聚酰亚胺
热塑性聚酯
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聚酰胺的定义和合成方法
<一> 定义 聚酰胺（俗称尼龙）是指分子主链上 含有酰胺基团（-NHCO-）的高分子化合物。 英文为polyamide，缩写为PA。 聚酰胺的前 30 年是作为合成纤维材料， 尼龙（Nylon）的俗称就是来自与此。尼龙 的最早发明商 —— 美国杜邦公司曾宣传： 尼龙比蜘蛛丝还细、比钢铁还强。 1960 年左右，聚酰胺开始被用做一种 “工程塑料”。 2018年11月8日星期四
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高分子材料成型加工
<五> 耐化学药品性 PA具有良好的化学稳定性和耐溶剂性； PA溶解于强极性或容易与酰胺基团形成 氢键的溶剂或溶液。 <六> 其他特性 • PA的耐候性一般； • PA无毒、无味、不易燃烧。
高分子材料成型加工
硬度
屈服强度
吸水率对尼龙力学性能的影响
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高分子材料成型加工
材料与化学工程系
温度对PA力学性能的影响
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<三> 电性能 PA的电绝缘性干燥的条件下良好。 但PA容易吸湿、导致绝缘性下降。 <四> 热性能 • PA的熔融温度比较高，但热变形温度不 高，一般<80oC。 • PA的导热率相对于金属来比较很低。 • PA的线膨胀系数较大。