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聚酰胺(英语:Polyamide,PA)是由含有羧基和氨基的单体通过酰胺键聚合成的高分子。此聚合物可天然生成(如羊毛及蚕丝等各种天然蛋白质),或以人工方式通过逐步聚合或固相聚合(如尼龙)或芳香聚酰胺和钠聚(如天门冬氨酸)生产。由于其极端的耐用性和强度,人工聚酰胺聚合物常见于纺织品、地毯、运动装、食物包装、眼镜零件、汽车飞机零件轮胎、军用品及防护装备等用品生产。
人工合成的聚酰胺根据其主链的成份可区分为以下的种类:
根据其重复单位的数目,聚酰胺可以分为以下类型:
根据他们的结晶度,聚酰胺可以是:
根据这三项分类,举例说明:聚酰胺66(尼龙66)是一种脂肪族半结晶的均聚酰胺。
酰胺链一般是从氨基和羧酸或酰氯的缩合反应生产。通常脱去一个小分子,可能是水或氯化氢。
高分子可由同时具有氨基和羧基的单体构成,或者可由两种不同的双功能单体构成,一个具有2个氨基酸组,另一个具有两个羧基或酸氯组。
氨基酸可以被视为单一单体(如果忽略各氨基酸不同的 R组),与其他氨基酸反应,形成聚酰胺:
聚酰胺由于分子间的氢键对其物理性质有重大影向,使得其有极端的耐用性和强度。尼龙66纤维坚韧,具有弹性和光泽,以及较高的拉伸强度。它的熔点是摄氏265度,比一般热塑性塑料要高出许多。它也具有高耐磨损和抗酸和碱等化学品。这些纤维会吸收高达 2.4%的水,而这会降低抗拉强度。尼龙11,12,610及612等,由于氢键密度较低,拉伸强度比尼龙66或尼龙6要低很多,但是吸水性较低、耐磨损和抗酸和碱性能比较好[2]。
芳纶纤维,如克维拉®或Twaron®,是最流行的防弹纤维,由于两个氢键中是僵硬的苯环,分子自然形成同一方向的长直晶体,使其拉伸强度非常巨大,约为同重量的钢的5倍[3]。克维拉没有熔点,适合用作防热材料。
这些材料的一部分通常是完全绝缘体,并会产生静电,这可能会导致危险的火花,可能会损坏制造工厂的电子仪器和消费产品。这就需掺入导电添加物,如炭黑,金属和导电聚合物。最常见的导电添加物是银和炭黑。两种材料各有加工处理的缺点,而以白银作抗静电添加物很明显太昂贵。许多尼龙零件均添加炭黑而呈现黑色。
熔点、结晶度等可以由热分析及X射线晶体学等分析方法决定。
人工合成的聚酰胺有以下用途:
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