半芳香族聚酰胺的发展与应用

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1、1有无基金项目，带编号；2作者学历；3文献补漏；4文中批注。作者简介：王萍丽（1980-），女，学历，助理研究员，研究方向为高分子材料结构和性能，塑料改性与加工。半芳香族聚酰胺的发展与应用研究王萍丽*任中来邹光继王格侠季君晖（中国科学院理化技术研究所工程塑料国家工程研究中心，北京100190）摘要介绍了几种传统和新型半芳香族聚酰胺的性能特点及发展，同时阐述了半芳香族聚酰胺的应用，并全面分析了当下面临的环境，针对今后的发展方向提出了建议。关键词半芳香族，聚酰胺，耐高温ResearchProgressandApplicationinSemi—aromaticPoly

2、amideWangPingli*RenZhonglaiZouGuangjiWangGexiaJiJunhui(NationalEngineeringResearchCenterofEngineeringPlastics,TechnicalInstituteofPhysicsandChemistry,CAS,Beijing,100190,China)AbstractThispaperintroducesthe performancecharacteristicsand developmentofseveraltraditional and newtype ofse

3、mi-aromaticpolyamide, includingtheapplication ofsemi-aromaticpolyamide.Weanalysisthecurrent environment, andputsforwardsomesuggestions for thefuturedirectionofdevelopment.KeywWords:semi-aromatic,polyamide,temperatureresisitance聚酰胺，又称作尼龙（Nylon），是指大分子主链重复基团中含有酰胺基团（—NHCO—）的高聚物的总称；是工程塑料中

4、产量最大、品种最多、用途最广的品种。脂肪族聚酰胺，例如尼龙6、尼龙66等，其各项综合性能虽然不错，但热性能无法满足高温工作环境的要求，限制了它在高新技术领域的应用[1-2]。全芳族聚酰胺，例如聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）和聚间苯二甲酰间苯二胺（PMIA）等，由于分子链中的芳基使其具有良好的力学性能、绝缘性、化学稳定性和超高的热性能。目前全芳香聚酰胺主要应用于航天、原子能工业和电子电气等行业。但全芳香聚酰胺超高的熔点使其无法熔融挤出和注射成型，只能采用特殊的方法进行成型加工，限制了它在日常工程塑料方面的应用，也难以回收再利用。半芳香族聚酰胺，分子链中既含芳基也

5、含有亚甲基，使其兼具脂肪族聚酰胺和全芳香聚酰胺的特点，既具备优良的力学性能、热性能还能进行常规的熔融挤出和注塑成型，适合在耐高温领域广泛使用。随着近年来汽车工业和电子电气工业的迅速发展和环保产业的需求，其市场需求不断增大，应用开发也有了很多的进展。1半芳香族尼龙的主要品种和发展在20世纪80年代到90年代，由于电子电器行业的迅猛发展，大大刺激了耐温尼龙的发展，在这一时期主要的品种为PA46、PA6T和PA9T，以及相关改性产品[3-4]。[3-4]1.1PA46PA46，是由丁二胺和己二酸缩聚而成的脂肪族聚酰胺。由于分子链上的酰胺键数目增多，且链的规整度更好，因

6、此它的结晶速度很快且结晶度高达70％%，其熔点达到295℃，属于耐高温尼龙的范畴[5]。[5]荷兰皇家企业DSM（帝斯曼）工程塑料公司在世界上最早成功地确立了工业上生产PA46的方法，商品名称Stanyl,并不断在全球推广其耐热、耐磨等世界级领先的改性PA46品种，且丁二胺的工业化生产的技术被DSM帝斯曼公司垄断。1.2PA6TPA6T，是半芳香族尼龙的典型代表，是由对苯二甲酸（PTA）和己二胺（HMD）经过缩聚而成。但纯PA6T的熔点高达370℃，高于其自身的分解温度（350℃），导致产品的加工和应用都存在问题[6-7]。[6-7]因此，目前上开发和应用的几乎

7、都是PA6T的共聚改性品种。比如日本三井石油化学工业公司开发的PA6T/66，熔点为310℃；德国BASF公司开发的UltramideTPA6T/6，熔点为295℃。1.3PA9TPA9T是，由壬二胺和对苯二甲酸脱水缩聚制得。由于分子结构中CH2—含量更多，重复单元的链更长，因而相比PA6T其熔点降低至306℃，易于热塑加工。在PA9T的合成过程中，壬二胺的生产是关键，而壬二胺的工业生产工艺非常复杂：丁二烯加水二聚制备辛烯醇，转位成辛烯酮，经氢甲酰化制成壬二酮，最后加氢氨还原得到壬二胺。这一技术几乎被日本可乐丽公司垄断，因而PA9T的开发也一直是日本居世界领先地

8、位。进入21世纪之后，出