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如何修改聚酰胺（PA）尼龍
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聚酰胺（PA）是一種重要的工程塑料，用于機(jī)器和汽車，電子，建筑，家具和休閑用品領(lǐng)域。
通過(guò)選擇性合成聚合物單體可以實(shí)現(xiàn)工程塑料的改性。以這種方式，可以改善聚合物的性質(zhì)，包括加工特性如加工速度，加工難度，阻燃性，抗疲勞性和機(jī)械性能，以及光學(xué)性能或設(shè)計(jì)潛力。此外，可持續(xù)性和環(huán)境友好性是當(dāng)前在選擇原材料或確定聚合物組成時(shí)考慮的關(guān)鍵因素。
聚酰胺（PA）是一種重要的工程塑料，用于機(jī)器和汽車，電子，建筑，家具和休閑用品領(lǐng)域。由于聚酰胺具有高阻燃性和高沖擊強(qiáng)度，并且具有優(yōu)異的可模塑性和耐磨性，因此它已成為許多技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中的重要結(jié)構(gòu)材料。除了由氨基酸如尼龍6和尼龍12合成的聚酰胺外，許多類型還由兩種單體（二胺和二元酸）縮聚。這些所謂的共聚酰胺可通過(guò)兩種或更多種單體的聚合而獲得所需的性質(zhì)。
不同碳鏈長(zhǎng)度的二元酸
康寧公司開發(fā)并生產(chǎn)了一系列聚合物單體，可用于合成工程塑料，如聚酰胺，共聚酰胺和聚酯?；谥舅岫垠w（也稱為非尼龍聚酰胺）的聚酰胺廣泛用作例如汽車，過(guò)濾器，電纜和電子工業(yè)中的熱熔粘合劑。
傳統(tǒng)上，聚酰胺如尼龍6和尼龍66已被用于生產(chǎn)女性長(zhǎng)襪，但現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)聚酰胺也用于廣泛的技術(shù)應(yīng)用，如汽車，電子，機(jī)械，設(shè)備制造，包裝，體育和休閑。工業(yè)等。壬二酸，這是一種九碳鏈的二元酸聚酰胺（如尼龍69和尼龍669）的結(jié)晶性能在本申請(qǐng)中作為共聚單體得到改善。
壬二酸和其他新型長(zhǎng)鏈二元酸同系物（LCDA，等級(jí)：Emerox）在室溫下是固體。它們改善了所有聚合物的韌性，彈性和耐水性，主要用于合成聚酰胺和聚酯，如單體，與甲基丙烯酸縮水甘油酯結(jié)合制備粉末涂料。癸二酸是通過(guò)油酸和臭氧的氧化反應(yīng)（臭氧分解）獲得的。將該結(jié)晶固體溶于熱水，乙醇，乙醚和其它極性溶劑中。通常，癸二酸的衍生物具有比偶數(shù)碳鏈的二元酸衍生物更低的熔點(diǎn)和更高的溶解度。
碳酸和碳十二烷酸可以簡(jiǎn)單地通過(guò)蓖麻油或1,4-丁二烯衍生化來(lái)制備。但是，不能以這種方式使用較長(zhǎng)碳鏈的擴(kuò)展。
長(zhǎng)鏈脂肪二元酸是新一代化合物。這些碳鏈長(zhǎng)度為11-18的二元酸可以通過(guò)脂肪酸或鏈烷烴的生物氧化來(lái)制備。除了低熔點(diǎn)特性 - 這意味著適應(yīng)的加工溫度 - 這些二元酸的引入也賦予聚酰胺和聚酯許多性能，例如：
◆吸濕性低，
◆高耐化學(xué)性
◆高耐水解性（如可洗性）
◆高韌性和剛性
◆固化和加工周期低
◆良好的結(jié)晶度，從而縮短成型周期
◆改善低溫性能
◆高拉伸強(qiáng)度，伸長(zhǎng)率和彈性模量
◆高透明度
◆環(huán)保，可循環(huán)使用。
聚酰胺的改性
通過(guò)與上述二元酸共聚，可以得到以下塑料：
◆改性聚酰胺和聚酯，如粘合劑，可用于軟包裝材料，紡織品，過(guò)濾器，運(yùn)輸和鞋類。
◆聚酰胺工程塑料，如尼龍69，尼龍66 18和聚酰胺共聚物，三元共聚物和聚酰胺聚氨酯彈性體，
◆纖維塑料，
◆聚酯薄膜。
通過(guò)引入碳18二元酸，改性尼龍6 18的熔點(diǎn)從原始尼龍66的260℃顯著降低至200℃，這改善了尼龍6,18的加工和流變性能。此外，優(yōu)化聚合物的結(jié)晶行為可縮短加工周期。然而，碳12二元酸改性的聚酰胺如尼龍6,12沒有表現(xiàn)出在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到結(jié)晶峰的特性。尼龍6,12結(jié)晶緩慢，結(jié)晶溫度可達(dá)15°C。
降低尼龍6熔點(diǎn)的另一種方法是與尼龍6,18共聚。例如，60％尼龍6,18與尼龍6共聚，熔點(diǎn)可以從220℃降低至150℃。因此，如上所述，可以獲得優(yōu)異的加工參數(shù)。
比較尼龍6和LCDA改性聚酰胺的吸濕性能，可以看出，長(zhǎng)鏈二元酸結(jié)構(gòu)的引入 - 更疏水 - 顯著降低了衍生物的吸水性。這種性質(zhì)在紡織工業(yè)中非常重要，其中成品纖維的防水性和可洗性是關(guān)鍵指標(biāo)。
如果尼龍6,18代替尼龍6,12，則可以生產(chǎn)透明的聚酰胺。例如，當(dāng)將碳18二元酸引入尼龍6中時(shí)，可以獲得透明產(chǎn)品。然而，尼龍12或尼龍6,12的透明度比尼龍6,18或尼龍6 /尼龍6,18共聚物的透明度差得多。上述結(jié)晶行為是造成這種差異的原因。
結(jié)論：不同碳鏈長(zhǎng)度的二元酸可以改性聚合物或塑料。由于引入長(zhǎng)碳鏈，聚合物的熔點(diǎn)和加工溫度顯著降低，并且結(jié)晶性能得到改善，從而縮短了固化時(shí)間，如在熱熔粘合劑的應(yīng)用中那樣。更長(zhǎng)的側(cè)鏈 - 增加疏水性 - 減少水分吸收并提高耐洗性。此外，長(zhǎng)碳鏈的引入也增加了聚合物的韌性。而彈性。最后但并非最不重要的是，與短鏈同系物相比，碳18二元酸增加了聚酰胺的透明度。
混合技術(shù)領(lǐng)域的結(jié)論表明，長(zhǎng)鏈單體可以改善相容性，從而增強(qiáng)共混物如聚酰胺和聚丙烯的形態(tài)。
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