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聚酰胺 6 和 6,6的（介紹，制造）
Release Time：2021-11-25聚酰胺 6 和 6,6的介紹
聚酰胺 6.6 和聚酰胺 6 都具有高拉伸強度，但聚酰胺 6.6 能夠吸水，而聚酰胺 6 具有增強的彈性。兩者都堅韌且具有耐磨性。它們以固體形式和纖維形式生產(chǎn)。占所制造聚酰胺一半以上的纖維以多種形式生產(chǎn)，如紡織長絲（用于服裝）、地毯長絲和工業(yè)長絲（例如，用于繩索）。然而，對于從熔融聚合物以非常高的速度（每分鐘約 6 公里）紡成的連續(xù)長絲或短纖維，非常強調(diào)控制聚合物化學和紗線的生產(chǎn)方式，以確保生產(chǎn)特定用途所需的高質(zhì)量材料。例如，用于長襪的線既要結實又要細，因此必須仔細控制聚合物的分子量和拉伸性能。盡管聚酰胺 6,6 和 6 占女性襪子所用材料的 95%，但這仍僅占用于制作服裝的總纖維的 5% 左右。然而，這比聚丙烯酸酯（丙烯酸樹脂）或羊毛多，但比棉或聚酯要少得多。
當用作工程塑料時，聚酰胺通常用作共聚物（例如 6 和 6,6 的共聚物）并與其他材料復合。這些填料包括玻璃珠、玻璃纖維和碳纖維。還添加了顏料和阻燃劑。近年來，已經(jīng)開發(fā)并銷售了全系列的這些聚酰胺混合物，為使用聚酰胺的制造商提供了更廣泛的特性。根據(jù)所需的性能，例如是否需要增強強度和剛性、沖擊強度、彈性或耐化學品或耐熱性，可以使用不同濃度的不同共聚物和不同填料。
聚酰胺 6 和 6,6 的制造
兩種聚酰胺均由苯通過環(huán)己烷制造。在鎳催化劑的存在下，氫氣在壓力下通過液態(tài)苯：
在催化劑（通常是鈷鹽）的存在下，在壓力下使空氣通過液體，從而氧化環(huán)己烷，產(chǎn)生兩種產(chǎn)物：
環(huán)己醇和環(huán)己酮的混合物被稱為“混合油”或KA（酮/醇）。
另一種制備環(huán)己醇的途徑是使用鎳催化劑在約 400 K 和 5 個大氣壓下通過苯酚氫化：
最近的一條生產(chǎn)環(huán)己醇的路線是 Asahi 工藝，將苯加氫成環(huán)己烯，然后再水合成醇。這比其他過程更節(jié)能。
要制造聚酰胺 6，需要純環(huán)己酮。當混合油與氧化銅 (II) 和鉻 (III) 氧化物一起在壓力下加熱時，作為仲醇的環(huán)己醇脫氫為相應的酮，環(huán)己酮：
然后環(huán)己酮通過肟（由酮與羥胺反應產(chǎn)生 - 以鹽的形式，羥胺硫酸氫鹽）轉化為己內(nèi)酰胺：
通過硫酸將肟異構化為己內(nèi)酰胺是貝克曼重排的一個例子，其中在酸的存在下將肟轉化為酰胺。
甲沸石，具有酸性部位，也被用于實現(xiàn)重排。沸石得到再生，節(jié)省了硫酸的使用。
為了生產(chǎn)聚合物，將己內(nèi)酰胺、水（作為催化劑）和分子量調(diào)節(jié)劑（例如乙酸）倒入反應容器中，并在氮氣下在 500 K 下加熱約 12 小時：
聚酰胺 6,6是由 1,6-二氨基己烷（六亞甲基二胺）與己二酸（己二酸）通過縮聚反應生產(chǎn)的。單體之一，己二酸也由KA混合油（環(huán)己醇和環(huán)己酮）生產(chǎn)。混合油在液相中使用中等濃度 (60%) 的硝酸和硝酸銅 (II) 和釩酸銨 (V) 催化劑在 330 K 下氧化以形成己二酸：
這個過程有一個相當大的缺點。副產(chǎn)品是一氧化二氮（N 2 O ），這是一種強大的溫室氣體，但會通過熱處理或催化處理裝置小心去除。有多種制造二氨基己烷（六亞甲基二胺）的方法。其他單元中描述了兩種重要的方法。一種使用丁-1,3-二烯作為起始原料，將其與氰化氫反應并對產(chǎn)物進行氫化。另一個用途 propenonitrile（丙烯腈）作為起始材料和二氨基己烷經(jīng)由新的電化學方法生產(chǎn)。為了形成聚合物，然后將酸和二胺一起加熱以形成鹽。脂肪族二羧酸和脂肪族二胺通過縮聚反應生成脂肪族聚酰胺的化學反應可以表示為：
鏈長通過控制工藝條件來調(diào)節(jié)，例如反應時間、溫度和壓力。在沒有空氣的情況下，將鹽的水溶液加熱到大約500 K。在容器中產(chǎn)生壓力。然后將溫度升至 540 K，并排出蒸汽以保持壓力恒定。最后，降低壓力并在氮氣下擠出聚合物以產(chǎn)生花邊，然后將其造粒。已經(jīng)嘗試使該過程“更環(huán)保”。其中一項發(fā)展是生產(chǎn)至少部分由可再生原材料制成的聚酰胺。一個例子是生產(chǎn)聚酰胺 6,10。10是使用辛二酸（癸二酸）代替己二酸（己二酸）與胺反應，1,6-二氨基己烷（六亞甲基二胺）。辛二酸是由蓖麻油氧化產(chǎn)生的，蓖麻油是從蓖麻植物的種子中提取油制成的油。這些種子被稱為蓖麻子。
