聚己二酰己二胺(尼龙-66)
发布日期:2023/4/18 11:39:52
什么是尼龙-66?
尼龙-66是由己二酸和己二胺逐步聚合而成的高性能聚合物,具有耐应力、开裂性好、耐磨性好、力学强度高、化学稳定性好、自润滑性好等特点,作为金属替代品,可广泛用于服装、轮胎、汽车、电子、电气等产业。
尼龙-66的发展历程
1930年 卡罗瑟斯用乙二醇和癸二酸缩合制取聚酯
1935年 卡罗瑟斯用戊二胺和癸二酸合成聚酰胺(即聚酰胺-510),还不适宜于商品生产。紧接着,卡罗瑟斯又选择了己二胺和己二酸进行缩聚反应,终于在1935年2月28 日合成出聚酰胺-66。
1937年 卡罗瑟斯公布了个专利,制得聚酰胺纤维样品
1938年 试验工厂建立,杜邦公司正式宣布世界上种合成纤维正式诞生了,并将聚酰胺66这种合成纤维命名为尼龙-66(nylon-66)。
1939年 工业化生产装置投入运转
第二次世界大战爆发直到1945年:尼龙工业被转向军工产品。
最初十年间产量增加25倍,1964年占合成纤维的一半以上。至今仍是三大合成纤维(聚酯 聚酰胺 聚丙烯腈)之一。
尼龙-66的制备方法
1.反应原理
尼龙-66是由己二胺和己二酸进行缩聚制得的。这是一个典型的2-2体系缩聚的逐步聚合反应。
2.制备尼龙-66的反应方程式
工艺流程——盐水溶液缩聚法
现今尼龙-66的生产,皆采用尼龙-66盐在水溶液中进行缩聚的工艺路线,原因有如下两个:
1.该类型反应中,若要获得高分子量产物,反应是两种单体必须是等摩尔量的。若利用己二酸和己二胺生成的尼龙-66盐作为缩聚的原料,则可满足此要求。
2.工业生产条件下,尼龙-66盐先在加压的水溶液中反应,可防止己二胺挥发而损失,不影响但体量等摩尔比。待缩聚进行了一段时间生成酰胺键的齐聚物后,再行升温及真空脱水进行后缩聚,已获得高分子量产物。
盐水溶液缩聚法工艺流程图
反应温度: 尼龙-66盐的缩聚反应实际是在熔融状态下进行,因此反应的初始温度至少比尼龙66盐的熔点高10℃,宜控制在214℃左右,反应过程中为了提高分子活化能,加快反应速度,温度逐渐升高到后期的280℃左右,即高于聚合物熔点15℃左右。
反应压力: 单体己二胺的沸点较低(196℃),为防止己二胺的挥发,反应初期压力选择1.72MPa左右。随着反应的进行,单体初步缩聚成预聚体后,除去反应体系中的水,进一步提高聚合物的相对分子质量。所以反应中后期降至常压乃至负压进行缩聚。
尼龙-66的实际应用
1.汽车工业
由于尼龙-66优良的耐热性、耐化学药品性、强度大和加工方便等,因而在汽车工业得到了大量应用,目前几乎已能用于汽车的所有部位,如发动机部位,电器部位和车体部位。
2.电子电器工业
尼龙-66可生产电子电器绝缘件、精密电子仪器部件、电工照明器具和电子电器的零部件等,可用于制作电饭锅、电动吸尘器、高频电子食品加热器等。
3.包装行业
尼龙-66可以用于制作膜和多层膜、烘烤食品的容器等。尼龙-66薄膜氧气透过率小,具有防止内装物氧化变质的功能,而且耐油性、耐低温冲击性优良,可用于肉、火腿、虾等食品的包装。