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芳香族聚酰胺-尼龙中的“高帅富”介绍!

芳香族聚酰胺

芳香族聚酰胺是20世纪60年代首先由美国杜邦公司开发成功的耐高温、耐辐射、耐腐蚀尼龙新品种。

目前投入实际应用的主要有两种:

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Nomex的结构特性


诺梅克斯(间位芳纶或芳纶1313):人造纤维,化学名称:为聚间苯二甲酰间苯二胺(MPIA)。

结构特性:

1、分子链中交替排列的苯环,使分子链不能内旋转。

2、极性酰胺基在分子链之间形成氢键,增大分子主链之间的作用力。

3、苯环与酰胺基之间形成共轭体系。

以上三点赋予了材料有很优异的耐热性、突出的强度、刚度、高熔点、高黏度。


聚间苯二甲酰间苯二胺(Nomex)的制备


制备方法:以间苯二甲酰氯和间苯二胺为单体进行界面缩聚或低温溶液缩聚。界面缩聚是将间苯二甲酰氯溶于环己酮中成为有机相,间苯二胺溶在碳酸钠水溶液中成为水相,在快速搅拌下将水相倒入有机相,两相在界面进行缩聚。

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Nomex的性能和应用


Nomex具有远高于脂肪族PA的力学性能和耐热性能,

1、寿命长:作为纤维织物,是脂肪族PA纤维布的8倍,棉布的20倍;

2、良好的耐热老化性:250oC2000h热老化后,表面电阻率和体积电阻保持不变;

3、较好的电性能:在较高温度或潮湿的环境下仍可保持较好的电性能。

主要用于 H级电绝缘材料 和制备高性能纤维(HT-1纤维)

耐热性能测试:在实验室中进行耐热测试。必须能够经受距离为3厘米,摄氏300400度的明火,如果在10秒内没有点着,才可用于制造赛服。车手和车队人员的内衣、头罩、袜子和手套都是用诺梅克斯制造的。


全对位聚芳酰胺


全对位聚芳酰胺是酰胺基位于苯环对位的一种聚芳酰胺,制备方法有两种。

1、对苯二胺与对苯二甲酰氯缩聚

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缩聚产物称聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA),又称芳纶1414树脂主要用于制备凯夫拉(Kevlar)纤维


2、对氨基苯甲酸自缩聚

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缩聚产物为聚对苯甲酰胺(PBA),又称芳纶14,也用于制纤维,称为B纤维

如欲加入艾邦高分子工程塑料交流群,可以加群主:181431895

全对位聚芳酰胺的性能与应用


这是一种芳纶复合材料,全对位聚芳酰胺具有超高强度、超高模量、耐高温、耐腐蚀、阻燃、膨胀系数小等一系列优异性能。

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凯夫拉新型材料的特点:密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工和成型,而受到人们的重视。

1Kevlar纤维的拉伸强度可达到直径相同的钢丝的5倍。

2Kevlar树脂具有极优异的耐热性(分解温度500

主要用于超高强度超高模量纤维,也可作为高强度、高模量复合塑料增强材料,用于航天器、导弹壳体等。

由于凯夫拉材料坚韧耐磨、刚柔相济,具有刀抢不入的特殊本领,在军事上被称之为装甲卫士


图片兰博基尼(Lamborghini)底盘采用碳纤维及凯夫拉复合材料打造

半芳香聚酰胺


为了克服常规PA的耐热性差,吸水率引起的尺寸变化等性能缺陷,开发具有较好的物理机械性能、尺寸相对稳定的聚酰胺,人们尝试在脂肪族PA分子主链中引入含有苯环的半芳香族聚酰胺链段,由此制得的聚酰胺称为半芳香族聚酰胺。

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半芳香聚酰胺的结构与制备


一般用芳香族的二酸或二胺代替脂肪族的二酸或二胺进行合成半芳香聚酰胺。

目前研究的半芳香聚酰胺的主链上大都是具有图片
结构单元的均聚和共聚物,其中-R为脂肪族链。


半芳香聚酰胺的产品


均聚半芳香聚酰胺产品

品种

原料

尼龙MXD6

间苯二甲胺和己二酸为原料(聚己二酰间苯二甲胺)

尼龙6T

己二胺与芳香族二酸合成

尼龙9T

壬二胺和对苯二甲酸熔融缩聚

尼龙12T





均聚半芳香聚酰胺产品

品种

原料

尼龙MXD6

间苯二甲胺和己二酸为原料(聚己二酰间苯二甲胺)

尼龙6T

己二胺与芳香族二酸合成

尼龙9T

壬二胺和对苯二甲酸熔融缩聚

尼龙12T




半芳香聚酰胺MXD6的特点及应用


PA/MXD6 60016007  聚己二酰间苯二甲胺),一般简称尼龙MXD6”,是一种特殊的高阻隔性尼龙材料,其阻隔性不受温度及湿度的影响,这尤其适合于高温和潮湿场合使用。在当今阻隔性包装以及以塑代钢的大趋势中,MXD6成为引人注目的塑料新品种之一。

主要用于包装材料,包括食品与饮料的包装、仪器设备包装(防潮、消振的软垫和发泡材料)等。

尼龙6T主要用于汽车内燃机部件、耐热电器部件、传动部件和电子装配件等



半芳香聚酰胺RENY的特点及应用


RENY是聚酰胺MXD6作为基聚合物,用50%玻璃纤维强化的结晶性工程塑料。

Reny系列树脂——包括高耐热品RenyMXD6/PPO的合金、抗振级Reny等。比其它工程塑料具有更高的机械强度和弹性,并具有出色的耐油性和耐高温,因此它用途广泛,可用作金属的代替品,特别是需要承受重压的结构较复杂的部件。

目前,Reny已广泛用于汽车,电器,电子,机械,建筑等。

特点:

1.在较大温度范围内具有高强度高模数的优越性;

2.成型尺寸稳定性高于聚酰胺,低吸水率使其具有高强度的优越性;

3.热膨胀系数低,与合金相当;

4.对油类和有机溶剂有较高抵抗性;

5.收缩率小,不易变形;

6.玻纤强化的情况下表面仍保持光泽。

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