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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(qiáng)度，但聚酰胺 6.6 能夠吸水，而聚酰胺 6 具有增強(qiáng)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(qiáng)調(diào)控制聚合物化學(xué)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(jié)實(shí)又要細(xì)，因此必須仔細(xì)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(dāng)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(fù)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(qiáng)強(qiáng)度和剛性、沖擊強(qiáng)度、彈性或耐化學(xué)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(dāng)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(yīng)的酮，環(huán)己酮：
然后環(huán)己酮通過肟（由酮與羥胺反應(yīng)產(chǎn)生 - 以鹽的形式，羥胺硫酸氫鹽）轉(zhuǎn)化為己內(nèi)酰胺：
通過硫酸將肟異構(gòu)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(zhuǎn)化為酰胺。
甲沸石，具有酸性部位，也被用于實(shí)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(yīng)容器中，并在氮?dú)庀略?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(yīng)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(dāng)大的缺點(diǎn)。副產(chǎn)品是一氧化二氮（N 2 O ），這是一種強(qiáng)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(yīng)并對產(chǎn)物進(jìn)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(xué)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(yīng)生成脂肪族聚酰胺的化學(xué)反應(yīng)可以表示為：
鏈長通過控制工藝條件來調(diào)節(jié)，例如反應(yīng)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?dú)庀聰D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(xiàng)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(yīng)，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。
