更新时间：2022-12-06 21:39
尼龙（nylon），化学名称为聚酰胺（简称PA），是主链上含有胺基团的一类聚合物，外观呈白色或淡黄色颗粒状，密度为1.04 ~ 1.36 g/cm3，熔点180 ~ 280 ℃，可由内酰胺的分子通过开环聚合制成，也可由二元胺和二元酸通过缩聚反应而制得。具有机械性能优异、耐磨性好、摩擦系数低、优异的自润滑性、电绝缘性好、耐化学腐蚀、易于成型加工等优点，但其吸水性大、尺寸稳定性差。尼龙是通用工程塑料中开发最早、产量最大、应用最广的品种，其主要品种有脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺及全芳香族聚酰胺等；尼龙可广泛应用于汽车、电子电气及机械等领域。
1935年，美国化学家卡罗瑟斯（Carothers）及其合作者在进行缩聚反应的理论研究时，在实验室用己二酸和已二胺制成了高分子量的线型缩聚物聚己二酰己二胺（聚酰胺66）。1936 ~ 1937年，杜邦公司据 Carothers 的研究结果，用熔体纺丝法制成聚酰胺66纤维，并将该纤维产品定名为尼龙，1939 年实现了工业化生产。
另外，德国的科学家施拉克（Schlack），1938 年发明了用己内酰胺合成尼龙6和生产纤维的技术，于1941年实现工业化生产。之后，英国、法国、意大利等各企业也相继开发成功尼龙6及聚己二酰己二胺纤维产品并建厂投产，进一步扩大了尼龙的产能。由于尼龙具有优良的物理性能和纺织性z能，发展速度快，20世纪70年代以前居合成纤维产量首位，后来被聚酯纤维超过退居第二位。
1944 ~ 1947年间又以氨基十一酸进行缩聚制成了聚酰胺11聚合物，并于1954年完成了由”聚酰胺11“聚合物制造“聚酰胺11”纤维的研究工作，1954年实现工业化生产。其后，经过半个多世纪的发展，许多聚酰胺品种相继问世，如脂肪族聚酰胺、芳香族聚酰胺及混合型聚酰胺，还合成了聚酰亚胺和聚酰胺亚胺等品种。而随着聚酰胺品种的增加，其应用领域也从纤维扩展到机械、电气、化工、汽车、医药和建筑等领域。
聚酰胺可以看作是聚乙烯分子链中每间隔一定距离嵌入一个聚酰胺基团，这种间隔会随链节种碳数的增加而增大，其性能受聚酰胺基团的影响较小。按聚合机理分类，可分为两类：一是由内酰胺开环聚合制得，简称尼龙l，其中l表示重复的内酰胺中的碳原子数；二则是由二元胺和二元酸缩合聚合制得，简称尼龙mp，其中m和p分别为重复的二元胺和二元酸中的碳原子数。
聚酰胺无毒、无味，外观为白色或淡黄色颗粒，质地坚韧有光泽，密度为1.01 ~ 1.16 g/cm3，由于存在氢键，熔点高于普通脂肪链聚烯烃。氧指数为26 % ~ 30 %，在火源作用下可以燃烧。火焰呈蓝黄色，冒蓝烟，燃烧时有噼啪声及熔融滴落的现象，同时材料会起泡，发出角质燃烧的气味。
聚酰胺是典型的硬而韧聚合物，其拉伸强度、冲击强度和刚性较好，综合力学性能优于通用塑料，但是其拉伸强度、弯曲强度和硬度会随温度和吸水率的增大而降低，冲击强度则会随温度和吸水率的增大而提高。而且，其耐磨性优良，各种聚酰胺的摩擦系数差别不大，通常在0.1 ~ 0.3之间，如果在其中添加二硫化钼、石墨等填料，可进一步提高其耐磨性。
聚酰胺熔融温度范围较窄，但其热变形温度不高，一般在80 ℃以下，用玻璃纤维增强后，其变形温度可达到200 ℃，主链中导入环状和芳香族结构，将提高力学性能和耐热性，但加工性能下降；热导率很低，为0.18 ~ 0.4 W/(m·K)，线膨胀系数较大，约金属的5 ~ 7倍，会随温度的升高而增加。
由于含有极性的酰胺基团，使聚酰胺的电绝缘性低于聚乙烯、PS塑料等材料。在干燥的情况下，聚酰胺的电绝缘性较好，但电阻会随温度和吸水率的增加而降低，介电常数和介质损耗会增大。
聚酰胺的耐溶剂性优良，能耐烃类、油类及一般溶剂，如四氯化碳、乙酸甲酯、苯、四氢呋喃等；它对矿物油、植物油均呈惰性，但水和醇及其类似的化合物能使聚酰胺溶胀，常温下可溶于极性的酚类化合物和氯化钙的甲醇溶液。
在室内的室温环境下，聚酰胺性能稳定，可长时间保持不变，但若暴露到室外，性能会逐渐下降，尤其当温度超过60 ℃时，性能下降更明显，其力学性能会下降。
（1）尼龙6
尼龙6是由内酰胺在高温和引发剂的作用下发生开环聚合而形成的。是乳白色或微黄色的结晶聚合物，熔点215 ~ 225 ℃，玻璃化温度48 ℃，长期耐热温度105 ℃，连续使用温度65 ℃；具有自熄性，在空气中不延续燃烧，吸水率较高，有优异的耐磨性、自润滑性，而且对烃类有机溶剂有强的耐溶性。
（2）聚己二酰己二胺
尼龙66是由等摩尔比的己二胺和己二酸在270 ~ 275 ℃下熔融缩聚而制得的。是半透明或不透明的乳白色结晶聚合物，熔点260 ~ 265 ℃，玻璃化温度65 ℃，热变形温度70 ℃，加入30 %玻璃纤维后可跃迁至250 ℃；具有良好的绝缘性能，但电气性能会随温度和吸水率的增大而下降，还具有高强度、硬度、刚度和抗蠕变性能，优良的耐疲劳性，而且对多数的溶剂在高温下具有良好的耐受性，但易受无机酸、氯化溶剂及重金属盐的腐蚀。
（3）尼龙1010
尼龙1010是先将癸二胺和癸二酸合成聚酰胺1010盐，然后加热熔融，经脱水缩聚反应制得而成的。为白色或淡黄色固体，无毒、无味，密度为1.03 ~ 1.05 g/cm3，熔点195 ~ 210 ℃；吸湿性较低，耐寒性好，其刚性大、耐磨性和自润滑性优良，富有弹性，抗冲击性好，介电性能较好，而且耐溶剂性好，能溶于浓硫酸、酚类和甲酸等，但不溶于烃、脂类、低级醇和一般有机溶剂。
半芳香族聚酰胺是由二元胺和二元酸缩聚制成的。如尼龙MXD-6，其熔点237 ℃，相对密度1.22 g/cm3，玻璃化温度85 ℃，热膨胀系数小，可在很宽的温度范围内保持高强度、高刚性；耐药品性、阻隔性优异，可作为贵重设备和精密仪器的包装材料；而且其吸水率较低，尺寸稳定性好，成型收缩率小，适合精密成型加工。
全芳香族聚酰胺是全部由芳香二酸和芳香二胺聚合而成。如聚对苯二甲酰对苯二胺（芳纶1414），其耐热性高，玻璃化转变温度高，长期连续使用温度高，耐疲劳性、耐老化性优良，吸湿性小，引起制品尺寸变化和力学性能变化小，而且还有优良的阻燃性、电性能、耐化学药品性等，主要应用于高性能的轮胎帘子线和橡胶制品补强材料。
聚酰胺是一种晶型聚合物，成型收缩率较大，且成型工艺条件对制品的结晶度、收缩率及性能的影响较大，所以合理控制成型条件能获得高质量的制品；原料吸水性大，高温时易氧化变色，故粒料加工前必须干燥；熔体粘度低，流动性大，所以必须采用自锁式喷嘴，防止漏料；其热稳定较差，易热分解而降低制品性能。
（1）注塑成型
通过注塑成型可以制得各种形状复杂、尺寸精度较高的尼龙制品，其注射设备分为柱塞式和螺杆式注塑机。由于尼龙品种较多，多类注射制品在材料选择上既要注意其共性，又要了解各种品种的特性，根据实际使用环境和条件进行选用。尼龙注射成型过程包括原料烘干、注射成型和后处理，主要用于生产一些结构复杂的零部件。
（2）挤出成型
尼龙可通过挤出成型加工成薄膜、单丝、管材（包括硬管与软管）、片材、简单断面型材、纤维等产品。挤出过程包括配料、挤出、冷却、定型拉伸、切割、卷绕、包装等工序，所需工艺条件必须按照尼龙品种和挤出制品类型等合理地确定。
（3）单体浇铸
单体浇铸尼龙（MC 尼龙）是指己内酰胺采用碱为催化剂，直接在模具内聚合成型。其相对分子量是尼龙6的两倍左右，故其力学性能、尺寸稳定性、耐热性、电性能远高于尼龙6。MC 尼龙成型设备及模具简单，可直接浇铸，尤其适合生产大件、多品种和小批量的制品，如大型齿轮、轴承等。
尼龙可用于汽车的绝大多数部件，如发动机部件、电气部件和车体部件，具体如下：尼龙具有优良的耐油性，可用于制造燃料滤网、燃料过滤器、储油槽等；具有极好的冲击韧性，可用于制作散热器水缸可抗汽车行驶时的飞蝗石冲击；尼龙也可用于制造发动机内的保险丝盒、箱；在车体部位主要用于制造驱动和控制部件。另外，尼龙管材也可应用于汽车行业。
电气制件中，尼龙主要用于制造智能电饭煲、电动吸尘器、高频电子食品加热器，也可用作房间空气调节器管；在电子制品中，尼龙主要用作接线柱、开关和电阻等。
尼龙具有强韧、耐磨、自润滑性、耐热等一系列优良性能，故可广泛用于制造一些大型机械的零件，如齿轮、涡轮、螺栓、螺丝螺母以及罩壳等。通过挤出生产的尼龙棒材也可通过二次加工制成各种机械零件，以弥补小批量尼龙制品的需要。
在日用品方面，因尼龙薄膜的力学性能高、气密性好，尤其是对香味、油脂和氧的阻隔性能突出，但成本较高，主要用于食品包装行业，如肉类、奶酪和药品等的包装；在体育方面，尼龙可用作滑雪板、球拍框、冰鞋、钓鱼竿、钓鱼线等；尼龙还可用于制造办公用椅的脚轮和靠背等。