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密封材料之圍繞在我們生活中的“尼龍”
來(lái)源:東莞市東晟密封件科技有限公司更新時(shí)間:2015-12-04
為了能更全面的了解什么是尼龍,我準(zhǔn)備以尼龍的研發(fā)、結(jié)構(gòu)、用途到產(chǎn)品發(fā)展進(jìn)行一次全面深入了解。
尼龍
尼龍的研發(fā)史——
尼龍最早被研發(fā)是由卡羅瑟斯(Carothers)及其領(lǐng)導(dǎo)下的一個(gè)科研小組研制出來(lái)的,是世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維。
1928年,美國(guó)最大的化學(xué)工業(yè)公司──杜邦公司成立了基礎(chǔ)化學(xué)研究所,年僅32歲的卡羅瑟斯博士受聘擔(dān)任該所的負(fù)責(zé)人,主要從事聚合反應(yīng)方面的研究。通過(guò)二元醇和二元羧酸的酯化縮合,合成長(zhǎng)鏈的、相對(duì)分子質(zhì)量高的聚酯。將聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量提高到10 000~25 000,他把相對(duì)分子質(zhì)量高于10 000的聚合物稱(chēng)為高聚物(Superpolymer)。1930年,卡羅瑟斯的助手發(fā)現(xiàn),二元醇和二元羧酸通過(guò)縮聚反應(yīng)制取的高聚酯,其熔融物能像制棉花糖那樣抽出絲來(lái),而且這種纖維狀的細(xì)絲即使冷卻后還能繼續(xù)拉伸,拉伸長(zhǎng)度可達(dá)到原來(lái)的幾倍,經(jīng)過(guò)冷卻拉伸后纖維的強(qiáng)度、彈性、透明度和光澤度都大大增加。
1958年4月,第一批中國(guó)國(guó)產(chǎn)己內(nèi)酰胺試驗(yàn)樣品終于在遼寧省錦州化工廠(chǎng)試制成功。產(chǎn)品送到北京纖維廠(chǎng)一次抽絲成功,從此拉開(kāi)了中國(guó)合成纖維工業(yè)的序幕。因?yàn)樗Q生在錦州化工廠(chǎng),所以這種合成纖維后來(lái)就被命名為“錦綸”,也就是尼龍。由于錦綸在當(dāng)時(shí)一窮二白的新中國(guó)建國(guó)初期具有重要的國(guó)防軍事用途,因此錦綸誕生的意義不言而喻。
尼龍的分子結(jié)構(gòu)——
聚酰胺纖維俗稱(chēng)尼龍(Nylon),英文名稱(chēng)Polyamide(簡(jiǎn)稱(chēng)PA),密度1.15g/cm3,是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)—[NHCO]—的熱塑性樹(shù)脂總稱(chēng),包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品種多,產(chǎn)量大,應(yīng)用廣泛,其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定。由美國(guó)著名化學(xué)家卡羅瑟斯和他的科研小組發(fā)明的,常用的錦綸纖維可分為兩大類(lèi)。
一類(lèi)是由二胺和二酸縮聚而得的聚己二酸己二胺,其長(zhǎng)鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
H—[HN(CH2)XNHCO(CH2)YCO]—OH
這類(lèi)錦綸的相對(duì)分子量一般為17000-23000.根據(jù)所用二元胺和二元酸的碳原子數(shù)不同,可以得到不同的錦綸產(chǎn)品,并可通過(guò)加在錦綸后的數(shù)字區(qū)別,其中前一數(shù)字是二元胺的碳原子數(shù),后一數(shù)字是二元酸的碳原子數(shù)。例如錦綸66,說(shuō)明它是由己二胺和己二酸縮聚制得;錦綸610,說(shuō)明它是由己二胺和癸二酸制得。
另一類(lèi)是由己內(nèi)酰胺縮聚或開(kāi)環(huán)聚合得到的,其長(zhǎng)鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
H—[NH(CH2)XCO]—OH
根據(jù)其單元結(jié)構(gòu)所含碳原子數(shù)目,可得到不同品種的命名。例如錦綸6,說(shuō)明它是由含6個(gè)碳原子的己內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)聚合而得。
尼龍的使用范圍——
類(lèi)產(chǎn)品用途廣,是以塑代鋼、鐵、銅等金屬的好材料,是重要的工程塑料;鑄型尼龍廣泛代替機(jī)械設(shè)備的耐磨部件,代替銅和合金作設(shè)備的耐磨損件。適用于制作耐磨零件,傳動(dòng)結(jié)構(gòu)件,家用電器零件,汽車(chē)制造零件,絲桿防止機(jī)械零件,化工機(jī)械零件,化工設(shè)備。如渦輪、齒輪、軸承、葉輪、曲柄、儀表板,驅(qū)動(dòng)軸,閥門(mén)、葉片、絲桿、高壓墊圈、螺絲、螺母、密封圈,梭子、套簡(jiǎn),軸套連接器等。
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