如何改性聚酰胺（PA）改性尼龙

聚酰胺（PA）是一种重要的工程塑料，用于机器和汽车，电子，建筑，家具和休闲用品领域。

通过选择性合成聚合物单体可以实现工程塑料的改性。以这种方式，可以改善聚合物的性质，包括加工特性如加工速度，加工难度，阻燃性，抗疲劳性和机械性能，以及光学性能或设计潜力。此外，可持续性和环境友好性是当前在选择原材料或确定聚合物组成时考虑的关键因素。

聚酰胺（PA）是一种重要的工程塑料，用于机器和汽车，电子，建筑，家具和休闲用品领域。由于聚酰胺具有高阻燃性和高冲击强度，并且具有优异的可模塑性和耐磨性，因此它已成为许多技术应用领域中的重要结构材料。除了由氨基酸如尼龙6和尼龙12合成的聚酰胺外，许多类型还由两种单体（二胺和二元酸）缩聚。这些所谓的共聚酰胺可通过两种或更多种单体的聚合而获得所需的性质。

不同碳链长度的二元酸

康宁公司开发并生产了一系列聚合物单体，可用于合成工程塑料，如聚酰胺，共聚酰胺和聚酯。基于脂肪酸二聚体（也称为非尼龙聚酰胺）的聚酰胺被广泛使用，例如在汽车，过滤器，电缆和电子工业中。

传统上，聚酰胺如尼龙6和尼龙66已被用于生产女性长袜，但现在已发现聚酰胺也用于广泛的技术应用，如汽车，电子，机械，设备制造，包装，体育和休闲。工业等。壬二酸，九碳链的二元酸，在这里这些应用用作共聚单体以改善聚酰胺（例如尼龙69和尼龙669）的结晶性质。

壬二酸和其他新型长链二元酸同系物（LCDA，等级：Emerox）在室温下是固体。它们改善了所有聚合物的韧性，弹性和耐水性，主要用于合成聚酰胺和聚酯，如单体，与甲基丙烯酸缩水甘油酯结合制备粉末涂料。癸二酸是通过油酸和臭氧的氧化反应（臭氧分解）获得的。将该结晶固体溶于热水，乙醇，乙醚和其它极性溶剂中。通常，癸二酸的衍生物具有比偶数碳链的二元酸衍生物更低的熔点和更高的溶解度。

碳酸和碳十二烷酸可以简单地通过蓖麻油或1,4-丁二烯衍生化来制备。但是，不能以这种方式使用较长碳链的扩展。

长链脂肪二元酸是新一代化合物。这些碳链长度为11-18的二元酸可以通过脂肪酸或链烷烃的生物氧化来制备。除了低熔点特性 - 这意味着适应的加工温度 - 这些二元酸的引入也赋予聚酰胺和聚酯许多性能，例如：

◆吸湿性低，

◆高耐化学性

◆高耐水解性（如可洗性）

◆高韧性和刚性

◆固化和加工周期低

◆良好的结晶度，从而缩短成型周期

◆改善低温性能

◆高拉伸强度，伸长率和弹性模量

◆高透明度

◆环保，可循环使用。

聚酰胺的改性

通过与上述二元酸共聚，可以得到以下塑料：

◆改性聚酰胺和聚酯，如粘合剂，可用于软包装材料，纺织品，过滤器，运输和鞋类。

◆聚酰胺工程塑料，如尼龙69，尼龙66 18和聚酰胺共聚物，三元共聚物和聚氨酯弹性体，

◆纤维塑料，

◆聚酯薄膜。

通过引入碳18二元酸，改性尼龙6 18的熔点从原始尼龙66的260℃显着降低至200℃，这改善了尼龙6,18的加工和流变性能。此外，优化聚合物的结晶行为可缩短加工周期。然而，碳12二元酸改性的聚酰胺如尼龙6,12没有表现出在短时间内达到结晶峰的特性。尼龙6,12结晶缓慢，结晶温度可达15°C。

降低尼龙6熔点的另一种方法是与尼龙6,18共聚。例如，60％尼龙6,18与尼龙6共聚，熔点可以从220℃降低至150℃。因此，如上所述，可以获得优异的加工参数。

比较尼龙6和LCDA改性聚酰胺的吸湿性能，可以看出，长链二元酸结构的引入 - 更疏水 - 显着降低了衍生物的吸水性。这种性质在纺织工业中非常重要，其中成品纤维的防水性和可洗性是关键指标。

如果尼龙6,18代替尼龙6,12，则可以生产透明的聚酰胺。例如，当将碳18二元酸引入尼龙6中时，可以获得透明产品。然而，尼龙12或尼龙6,12的透明度比尼龙6,18或尼龙6 /尼龙6,18共聚物的透明度差得多。上述结晶行为是造成这种差异的原因。

结论：不同碳链长度的二元酸可以改性聚合物或塑料。由于引入长碳链，聚合物的熔点和加工温度显着降低，并且结晶性能得到改善，从而缩短了固化时间，如在热熔粘合剂的应用中那样。更长的侧链 - 增加疏水性 - 减少水分吸收并提高耐洗性。此外，长碳链的引入也增强了聚合物的韧性。性和灵活性。最后但并非最不重要的是，与短链同系物相比，碳18二元酸增加了聚酰胺的透明度。

混合技术领域的结论表明，长链单体可以改善相容性，从而增强共混物如聚酰胺和聚丙烯的形态。