01 聚酰胺-6簡介

聚酰胺(polyamide，PA)通常成為尼龍(Nylon)，是主鍊中含有酰胺基團（-NHCO-）的雜鍊聚合物，可以分為脂肪族和芳香族兩類，是開發最早、使用量最大的熱塑性工程材料。

聚酰胺主鍊上含有許多重複的酰胺基,用作塑料時為稱尼龍,用作合成纖維時稱為錦綸。根據二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子數的不同,可制得多種不同的聚酰胺,目前聚酰胺品種多達幾十種,其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的應用最為廣泛。

聚酰胺-6是脂肪族聚酰胺，具有質輕、強度大、抗磨損、耐弱酸弱堿及一些有機溶劑、容易成型加工等優良的性能，廣泛應用在纖維、工程塑料和薄膜等領域，但是PA6的分子鍊段中含有極性強的酰胺基團，容易與水分子形成氫鍵，産品具有吸水性大、尺寸穩定性差、幹态和低溫時沖擊強度低、耐強酸強堿性差等缺點。

02 合成工藝

1.單體的合成

1)苯酚法：由苯酚加氫生成環己醇，再脫氫生成環己酮，肟化生成環己酮肟，環己酮肟在等量的發煙硫酸中轉位生成己内酰胺。反應式如下：

2)環己烷氧化法：環己烷空氣氧化生成環己醇與環己酮，經分離後環己醇脫氫生成環己酮，環己酮肟化生成環己酮肟，環己酮肟在等量的發煙硫酸中，轉位生成己内酰胺。反應式如下：

3)光亞硝化法：環己烷在光照下用氯化亞硝酰進行亞硝基化反應生成環己酮肟鹽酸鹽，然後在硫酸中經轉位生成己内酰胺。反應式如下：

4)甲苯法：由甲苯氧化制苯甲酸，氫化生成環己甲酸，然後在發煙硫酸存在下與亞硝酰硫酸反應，生成己内酰胺。反應式如下：

2.聚合

己内酰胺單體在高溫下水解得氨基己酸，然後在高溫下聚合制得聚酰胺-6。

1）己内酰胺水解成氨基酸（開環反應）

2）氨基酸自縮聚

3）氨基上氮向己内酰胺親電進攻而開環，不斷增長

3.紡絲工藝

目前國内尼龍6主要采用熔融紡絲法，将制得的切片經過萃取、熔融紡絲、初生纖維的拉伸以及纖維後處理得到所需要的成品纖維。

03 産品性能與改性

尼龍6的優點：

機械強度高，韌性好，有較高的抗拉、抗壓強度。對沖擊、應力振動的吸收能力強，沖擊強度比一般塑料高了許多，并優于縮醛樹脂。

耐疲勞性能突出，制件經多次反複屈折仍能保持原有機械強度。

軟化點高，耐熱。

表面光滑，摩擦系數小，耐磨。作活動機械構件時有自潤滑性，噪聲低，在摩擦作用不太高時可不加潤滑劑使用。

耐腐蝕，十分耐堿和大多數鹽液，還耐弱酸、機油、汽油，耐芳烴類化合物和一般溶劑，對芳香族化合物呈惰性，但不耐強酸和氧化劑。能抵禦汽油、油、脂肪、酒精、弱堿等的侵蝕和有很好的抗老化能力。

有自熄性，無毒，無臭，耐候性好，對生物侵蝕呈惰性，有良好的抗菌、抗黴能力。

有優良的電氣性能，電絕緣性好，尼龍的體積電阻很高，耐擊穿電壓高，在幹燥環境下，可作工頻絕緣材料，即使在高濕環境下仍具有較好的電絕緣性。

制件重量輕、易染色、易成型，因有較低的熔融粘度，能快速流動。易于充模，充模後凝固點高，能快速定型，故成型周期短，生産效率高。

尼龍6的缺點：

易吸水，吸水性大，飽和水可以達到3%以上。一定的程度上影響尺寸穩定性和電性能，特别是薄壁件增厚影響較大;吸水亦會大大降低塑料的機械強度。

耐光性較差，在長期偏高溫環境下會與空氣中的氧發生氧化作用，開始時顔色變褐，繼面破碎開裂。

注塑技術要求較嚴：微量水分的存在都會對成型質量造成很大損害;因熱膨脹作用使制品尺寸穩定性較難控制;制品中尖角的存在會導緻應力集中而降低機械強度;壁厚如果不均勻會導緻制件的扭曲、變形;制件後加工時設備精度要求高。

會吸收水、醇而溶脹，不耐強酸及氧化劑，不能作耐酸材料使用。

PA6具有質輕、強度大、抗磨損、耐弱酸弱堿及一些有機溶劑、容易成型加工等優良的性能，廣泛應用在纖維、工程塑料和薄膜等領域，但是PA6的分子鍊段中含有極性強的酰胺基團，容易與水分子形成氫鍵，産品具有吸水性大、尺寸穩定性差、幹态和低溫時沖擊強度低、耐強酸強堿性差等缺點。随着科技的發展及生活質量水平的提高，傳統PA6材料在某些性能方面的缺陷已經限制了其在一些領域的發展。為了改善PA6 的性能，擴展其應用領域，應對PA6進行改性。

1）共混改性

共混改性是通過将尼龍6與PP、PE、ABS、PET、PC、POM、PPO等塑料或熱塑性聚氨酯彈性體、三元乙丙橡膠等彈性體或其他材料共混，而對尼龍6進行改性的一種常用方法。通過共混改性，将尼龍6與其它材料優勢互補，可以有效地提高尼龍6的力學性能和尺寸穩定性、降低吸水率等。

2）填充增強改性

填充增強改性是對PA6進行物理 改性的一種常用方法，指的是通過在基體中添加玻璃纖維、碳纖維、晶須、矽灰石、碳酸鈣、滑石粉、稀土、雲母、二氧化矽等填料對PA6進行改性，顯著地提高材料的力學性能、阻燃性能、導熱性能、尺寸穩定性等。

3）共聚改性

PA6共聚改性主要包括酰胺和酰胺單體之間、酰胺和非酰胺單體之間的共聚，通過共聚改性可以對分子鍊進行改造設計，将其他官能團或高聚物接枝、嵌段到PA6分子鍊上，提高其各方面的性能，制備出滿足特定要求的 PA6 共聚新産品。

4）納米複合改性

目前主要用來改性PA6的納米材料有碳纖維、碳納米管、石墨烯、蒙脫土、無機納米粒子等。利用納米材料比表面積大、良好的力學性能、導電性能、導熱性能等獨特優勢，将 PA6與納米材料通過熔融共混和原位聚合等方式進行複合改性，從而增強 PA6 各方面的性能。

04 産品應用

1）纖維級切片

可用于紡民用絲，做内衣、襪子、襯衣等；用于紡工業絲，做輪胎簾線、帆布線、降落傘、絕緣材料、漁網絲、安全帶等。

2）工程塑料級切片

可用于生産精密機器的齒輪、外殼、軟管、耐油容器、電纜護套、紡織工業的設備零件等。

3）拉膜級切片

可用于包裝工業，如食品包裝、醫用包裝等。

4）尼龍複合材料

包括抗沖擊尼龍、增強耐高溫尼龍等，用于制作有特殊需求的用具，如增強耐高溫尼龍可用于制造沖擊鑽、剪草機等。

5）汽車制品

目前PA6汽車制品種類繁多，如散熱器箱、加熱器箱、散熱器葉片、轉向柱罩、尾燈罩、定時齒輪外罩、風扇葉片、各種齒輪、散熱器水室、空氣濾清器外殼、進氣歧管、控制開關、進氣導管、真空連接管、安全氣囊、電氣儀表外殼、刮水器、泵葉輪、軸承、襯套、閥座、車門把手、車輪罩等，總之，涉及汽車發動機部件、電氣部件、車身部件和安全氣囊等多部位。

參考文獻

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