本書較為系統(tǒng)地介紹了聚酰胺樹脂合成、結(jié)構(gòu)與性能，聚酰胺復(fù)合材料制造及其加工應(yīng)用的最新成果。結(jié)合編著者多年研究成果與經(jīng)驗(yàn)，力求為讀者提供有益的參考。本書共分7章，分別為聚酰胺及其復(fù)合材料概述、聚酰胺樹脂的合成、聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能、聚酰胺復(fù)合材料制備技術(shù)、聚酰胺加工成型技術(shù)、聚酰胺及其復(fù)合材料的應(yīng)用、聚酰胺樹脂廢料回收利用。
本書可供從事聚酰胺合成、改性與加工技術(shù)研究、生產(chǎn)及營(yíng)銷人員參考，也可作為大專院校相關(guān)專業(yè)參考書。
21世紀(jì)以來(lái)，特別是近十多年間，我國(guó)聚酰胺(PA)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。2021年，我國(guó)PA6總產(chǎn)能超500萬(wàn)噸/年，PA66產(chǎn)能達(dá)60萬(wàn)噸/年；長(zhǎng)期困擾PA66產(chǎn)業(yè)發(fā)展的己二腈、己二胺合成技術(shù)取得重大突破，2022年，天辰20萬(wàn)噸/年生產(chǎn)線試車成功，打破PA66單體長(zhǎng)期被英威達(dá)等國(guó)外企業(yè)壟斷的局面；聚酰胺合成及裝備技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破，湖南石化60萬(wàn)噸/年己內(nèi)酰胺新工藝生產(chǎn)線一次試車成功，PA6 樹脂生產(chǎn)線產(chǎn)能達(dá)5 萬(wàn)噸/年；PA6T、PA10T及透明聚酰胺等特種聚酰胺實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；聚酰胺復(fù)合材料產(chǎn)能超200萬(wàn)噸/年，聚酰胺復(fù)合材料生產(chǎn)工藝技術(shù)特別是裝備自動(dòng)化智能化技術(shù)突飛猛進(jìn)，培育了一批具有行業(yè)影響力的企業(yè)，如金發(fā)科技、杭州本松新材、廣東泰塑新材、中廣核俊爾新材、南京聚隆、蘇州旭光、上海普利特等，引領(lǐng)我國(guó)聚酰胺復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)趕超世界先進(jìn)水平；聚酰胺加工應(yīng)用技術(shù)發(fā)展迅速，如精密注射成型、水輔助注射成型及3D 打印成型等新技術(shù)廣泛應(yīng)用，不斷拓展聚酰胺及其復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域；我國(guó)汽車、電子電氣、工程機(jī)械、軌道交通及輕工機(jī)械等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，有力推動(dòng)了聚酰胺及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使我國(guó)成為全球最大的聚酰胺及其復(fù)合材料產(chǎn)銷大國(guó)。
但是，我國(guó)聚酰胺樹脂產(chǎn)業(yè)仍然存在重復(fù)建設(shè)、品種單一、產(chǎn)業(yè)鏈上下游發(fā)展不平衡、特種聚酰胺品種仍然依賴進(jìn)口、企業(yè)技術(shù)研發(fā)能力不足等諸多問題，特別是差異化聚酰胺新品種開發(fā)及應(yīng)用研究與國(guó)外的差距較大，嚴(yán)重影響聚酰胺產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
本書較為全面地總結(jié)了近十年來(lái)國(guó)內(nèi)外聚酰胺產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果，較為系統(tǒng)地介紹了聚酰胺樹脂特性、聚酰胺新品種合成、復(fù)合材料生產(chǎn)及加工應(yīng)用新技術(shù)，期待為我國(guó)聚酰胺產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展做出有益的貢獻(xiàn)。
本書由鄧如生、黃安民和王文志等編著，各章編寫人員名單如下：
第一章：黃安民、胡峰、鄧如生；
第二章：王文志、黃安民；
第三章：胡峰；
第四章：甘典松、鄧如生；
第五章：胡天輝；
第六章：王春花、鄧如生；
第七章：王文志。
全書由鄧如生策劃與審定。
本書編寫過程中承蒙中車株洲時(shí)代新材料科技股份公司(簡(jiǎn)稱時(shí)代新材)、化學(xué)工業(yè)出版社的大力支持；杭州本松新材料技術(shù)股份有限公司(簡(jiǎn)稱本松新材)等企業(yè)提供了相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)，為讀者提供了有益參考；中車時(shí)代新材首席科學(xué)家楊軍教授、中車時(shí)代新材高紀(jì)明教授的指導(dǎo)與幫助，本松新材張光輝總工程師提出修改意見。在此一并表示誠(chéng)摯的感謝!
由于編者水平有限，書中難免存在一些疏漏之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編著者
鄧如生
于株洲
2023年12月28日
鄧如生（鄧凱桓），教授級(jí)高工，國(guó)家科技部、湖南省新材料專家，中國(guó)合成樹脂協(xié)會(huì)聚酰胺分會(huì)秘書長(zhǎng)，湘潭大學(xué)、湖南工業(yè)大學(xué)特聘教授。
從事聚酰胺合成與改性研究四十余年。先后主持國(guó)家863項(xiàng)目，國(guó)家發(fā)改委、科技部重大項(xiàng)目6項(xiàng)，湖南省重大專項(xiàng)3項(xiàng)；獲省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)6項(xiàng)（其中一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，3等獎(jiǎng)1項(xiàng)；主持編寫《共混工程塑料》《聚酰胺樹脂及其應(yīng)用》，參與編寫《工程塑料》《聚酰胺手冊(cè)》；獲發(fā)明專利35項(xiàng)，發(fā)表論文32篇。
黃安民，工學(xué)博士，教授級(jí)高工，中車資深技術(shù)專家�，F(xiàn)任株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司材料技術(shù)與工程研究院院長(zhǎng)，中國(guó)合成樹脂協(xié)會(huì)聚酰胺分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)等。承擔(dān)10余項(xiàng)省部級(jí)以上項(xiàng)目，獲省部級(jí)科技一等獎(jiǎng)4項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，授權(quán)專利50余項(xiàng)，相關(guān)成果廣泛應(yīng)用于軌道交通、汽車等領(lǐng)域。
王文志，博士，教授級(jí)高工，長(zhǎng)期致力于聚酰胺分子設(shè)計(jì)、合成工藝和性能應(yīng)用研究，主要從事共聚尼龍、高流動(dòng)尼龍、阻燃尼龍、高溫尼龍等聚酰胺樹脂與產(chǎn)業(yè)技術(shù)的開發(fā)，主持或參與國(guó)家級(jí)項(xiàng)目4項(xiàng)，發(fā)表科技論文50余篇，申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利30余項(xiàng)，獲得省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)5項(xiàng)，多項(xiàng)聚酰胺研究成果已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，打破國(guó)外技術(shù)壟斷，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，在改性材料、化纖、包裝等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，有力支持了國(guó)內(nèi)聚酰胺行業(yè)的發(fā)展。
第1章 概述1
1.1 聚酰胺的命名與分類 1
1.1.1 命名 2
1.1.2 分類 2
1.2 聚酰胺發(fā)展歷程 3
1.2.1 產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述 3
1.2.2 原料變遷 4
1.2.3 主要單體品種開發(fā)歷程 6
1.2.4 樹脂合成技術(shù) 9
1.2.5 樹脂品種開發(fā)歷程 10
1.2.6 改性技術(shù)發(fā)展歷程 11
1.2.7 加工技術(shù)發(fā)展歷程 13
1.3 全球聚酰胺產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 14
1.3.1 聚酰胺主要單體 14
1.3.2 聚酰胺樹脂 16
1.3.3 聚酰胺復(fù)合材料 20
1.3.4 全球主要企業(yè)聚酰胺產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化 20
1.3.5 全球聚酰胺消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化 21
1.4 我國(guó)聚酰胺產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 22
1.4.1 聚酰胺主要單體 22
1.4.2 聚酰胺樹脂 25
1.4.3 聚酰胺復(fù)合材料 31
1.4.4 我國(guó)聚酰胺消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化 33
1.4.5 產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì) 34
參考文獻(xiàn) 37
第2章 聚酰胺樹脂的合成39
2.1 脂肪族聚酰胺 39
2.1.1 聚己內(nèi)酰胺 40
2.1.2 聚己二酰己二胺 46
2.1.3 聚己二酰戊二胺 51
2.1.4 聚癸二酰己二胺 53
2.1.5 聚十二碳二酰己二胺 54
2.1.6 聚十二碳二酰十二碳二胺 55
2.1.7 聚癸二酰癸二胺 55
2.1.8 聚十一內(nèi)酰胺 57
2.1.9 聚十二內(nèi)酰胺 58
2.1.10 聚己二酰丁二胺 60
2.2 芳香族聚酰胺 62
2.2.1 半芳香族聚酰胺 62
2.2.2 全芳香族聚酰胺 65
2.2.3 其他芳香族聚酰胺 66
2.3 共聚聚酰胺 66
2.3.1 PA6/PA66、PA6/PA56共聚聚酰胺 67
2.3.2 PA6T/PA66、PA6T/PA6I、PA6T/PA6共聚聚酰胺 67
2.3.3 PA10T/PA66、PA10T/PA1010共聚聚酰胺 68
2.3.4 多元共聚聚酰胺熱熔膠 68
2.4 聚酰胺彈性體 68
2.4.1 PA6/PEG 聚酰胺彈性體 69
2.4.2 PA1010/PTMG、PA12/PTMG 聚酰胺彈性體 69
2.5 透明聚酰胺 69
2.5.1 PA6T/PA6I透明聚酰胺 69
2.5.2 多元共聚半芳香族透明聚酰胺 69
2.5.3 含脂環(huán)透明聚酰胺 70
參考文獻(xiàn) 70
第3章 聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能73
3.1 聚酰胺大分子鏈的結(jié)構(gòu)特征 73
3.1.1 聚酰胺大分子鏈的構(gòu)型 73
3.1.2 酰氨基及其特性 74
3.1.3 氨基和羧基及其特性 74
3.1.4 亞甲基及其特性 75
3.1.5 芳香基及其特性 75
3.2 聚酰胺大分子鏈結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響 75
3.2.1 對(duì)結(jié)晶性的影響 75
3.2.2 對(duì)密度的影響 76
3.2.3 對(duì)吸水性的影響 76
3.2.4 對(duì)耐溫性的影響 77
3.2.5 對(duì)力學(xué)性能的影響 82
3.2.6 對(duì)電性能的影響 83
3.3 聚酰胺的基本物性 85
3.3.1 結(jié)晶性 85
3.3.2 吸水性 95
3.3.3 耐磨性 96
3.3.4 燃燒性 97
3.3.5 阻隔性 98
3.3.6 耐熱性 99
3.3.7 電絕緣性 103
3.3.8 加工性 104
3.3.9 耐化學(xué)品性 105
3.3.10 耐候性 112
3.4 脂肪族聚酰胺的特性 113
3.4.1 PA6、PA66、PA56、PA46的特性 113
3.4.2 PA610、PA612、PA1010的特性 120
3.4.3 PA11、PA12、PA1212的特性 124
3.5 半芳香族聚酰胺的特性 129
3.5.1 PAMXD6的特性 129
3.5.2 PA4T、PA5T、PA6T、PA9T、PA10T、PA12T的特性 131
3.5.3 共聚半芳香族聚酰胺PA6T/PA6、PA6T/PA66、PA6T/PA6I的特性 139
3.6 透明聚酰胺的特性 141
3.7 星形聚酰胺的特性 143
3.8 聚酰胺彈性體的特性 145
參考文獻(xiàn) 146
第4章 聚酰胺復(fù)合材料制備技術(shù)149
4.1 概述 149
4.1.1 聚酰胺改性的目的與意義 149
4.1.2 聚酰胺的改性方法 150
4.1.3 聚酰胺復(fù)合材料制備技術(shù)的發(fā)展歷程與趨勢(shì) 151
4.2 纖維增強(qiáng)聚酰胺 152
4.2.1 概述 152
4.2.2 纖維增強(qiáng)作用機(jī)理 153
4.2.3 常用增強(qiáng)材料的特性 154
4.2.4 玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺的生產(chǎn)過程及控制因素 154
4.2.5 碳纖維增強(qiáng)聚酰胺的生產(chǎn)過程與工藝 159
4.2.6 纖維增強(qiáng)聚酰胺的主要品種與性能 160
4.2.7 長(zhǎng)纖維增強(qiáng)聚酰胺 164
4.2.8 連續(xù)纖維增強(qiáng)聚酰胺 166
4.3 填充聚酰胺 171
4.3.1 概述 171
4.3.2 填料的種類及特性 171
4.3.3 填充聚酰胺的生產(chǎn)過程及控制因素 172
4.3.4 填充聚酰胺的主要品種與性能 175
4.4 阻燃聚酰胺 175
4.4.1 概述 175
4.4.2 阻燃劑的種類與特性 176
4.4.3 阻燃劑的阻燃機(jī)理 177
4.4.4 阻燃劑的協(xié)同作用與助劑的應(yīng)用 181
4.4.5 阻燃聚酰胺配方設(shè)計(jì)原則 182
4.4.6 阻燃聚酰胺的生產(chǎn)過程及控制因素 182
4.4.7 阻燃聚酰胺燃燒過程的表征方法 185
4.4.8 阻燃聚酰胺的主要品種與性能 190
4.5 增韌聚酰胺 192
4.5.1 概述 192
4.5.2 增韌劑的種類與特性 193
4.5.3 增韌劑的作用機(jī)理 194
4.5.4 增韌技術(shù)在阻燃聚酰胺中的應(yīng)用 198
4.5.5 增韌共混過程及控制因素 200
4.5.6 增韌聚酰胺的主要品種與性能 207
4.6 聚酰胺合金 208
4.6.1 概述 208
4.6.2 聚合物合金的形態(tài)結(jié)構(gòu) 210
4.6.3 聚合物合金相容性的判斷 212
4.6.4 聚酰胺共混增容技術(shù) 214
4.6.5 聚酰胺合金化設(shè)計(jì) 217
4.7 抗靜電與導(dǎo)電聚酰胺 230
4.7.1 概述 230
4.7.2 抗靜電劑的作用機(jī)理 231
4.7.3 抗靜電劑的種類與特性 231
4.7.4 導(dǎo)電劑的作用機(jī)理 232
4.7.5 導(dǎo)電劑的種類與特性 234
4.7.6 抗靜電、導(dǎo)電聚酰胺的生產(chǎn)過程及控制因素 235
4.7.7 抗靜電、導(dǎo)電聚酰胺的主要品種與性能 236
4.8 耐磨聚酰胺 240
4.8.1 概述 240
4.8.2 聚合物摩擦磨損機(jī)理 240
4.8.3 耐磨材料的種類與特性 244
4.8.4 耐磨材料的作用機(jī)理 245
4.8.5 耐磨聚酰胺的組成與性能 246
4.8.6 碳纖維增強(qiáng)聚酰胺耐磨材料的生產(chǎn)過程及控制因素 247
4.8.7 玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺耐磨材料的生產(chǎn)過程及控制因素 248
4.8.8 玻璃纖維/芳綸增強(qiáng)聚酰胺耐磨材料的生產(chǎn)過程及控制因素 248
4.8.9 耐磨聚酰胺的主要品種與性能 248
4.9 導(dǎo)熱聚酰胺 249
4.9.1 概述 249
4.9.2 導(dǎo)熱材料的作用原理 250
4.9.3 導(dǎo)熱材料的種類與特性 251
4.9.4 導(dǎo)熱聚酰胺生產(chǎn)過程及控制因素 253
4.9.5 導(dǎo)熱聚酰胺的主要品種與性能 253
4.10 聚酰胺復(fù)合材料專用助劑 254
4.10.1 概述 254
4.10.2 熱穩(wěn)定劑 254
4.10.3 抗紫外光吸收劑 259
4.10.4 潤(rùn)滑劑及分散劑 259
4.10.5 成核劑 261
4.10.6 增塑劑 262
4.10.7 著色劑 262
參考文獻(xiàn) 264
第5章 聚酰胺加工成型技術(shù)269
5.1 概述 269
5.1.1 聚酰胺加工方法 269
5.1.2 聚酰胺加工技術(shù)的最新進(jìn)展 270
5.1.3 聚酰胺加工技術(shù)的發(fā)展展望 274
5.2 聚酰胺的加工特性 275
5.2.1 聚酰胺的吸水性對(duì)成型制品質(zhì)量的影響 275
5.2.2 聚酰胺的熔體流動(dòng)性對(duì)加工成型的影響 277
5.2.3 聚酰胺的結(jié)晶性對(duì)加工成型的影響 278
5.2.4 聚酰胺的成型收縮性對(duì)成型制品質(zhì)量的影響 278
5.2.5 聚酰胺的熱穩(wěn)定性對(duì)加工成型的影響 280
5.3 聚酰胺注射成型 281
5.3.1 注射成型過程與工藝設(shè)計(jì) 281
5.3.2 聚酰胺主要品種的注射成型工藝 283
5.3.3 注射成型的異�，F(xiàn)象與對(duì)策 289
5.4 聚酰胺擠出成型 292
5.4.1 概述 292
5.4.2 板材擠出成型過程與工藝 292
5.4.3 棒材擠出成型過程與工藝 294
5.4.4 管材擠出成型過程與工藝 297
5.4.5 單絲擠出成型過程與工藝 300
5.4.6 薄膜擠出成型過程與工藝 306
5.4.7 擠出成型的異�，F(xiàn)象與對(duì)策 321
5.5 聚酰胺滾塑成型 325
5.5.1 概述 325
5.5.2 聚酰胺粉末滾塑成型 327
5.5.3 己內(nèi)酰胺陰離子反應(yīng)滾塑成型 332
5.6 聚酰胺吹塑成型 335
5.6.1 概述 335
5.6.2 吹塑成型用聚酰胺樹脂技術(shù)要求 337
5.6.3 吹塑工藝及控制因素 339
參考文獻(xiàn) 342
第6章 聚酰胺及其復(fù)合材料的應(yīng)用344
6.1 概述 344
6.1.1 聚酰胺及其復(fù)合材料應(yīng)用概況 344
6.1.2 我國(guó)聚酰胺及其復(fù)合材料的應(yīng)用分類及消費(fèi)結(jié)構(gòu) 344
6.1.3 聚酰胺及其復(fù)合材料市場(chǎng)需求的變化趨勢(shì) 345
6.2 聚酰胺在單絲產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用 345
6.2.1 概述 345
6.2.2 日常用品 346
6.2.3 漁具 347
6.2.4 工業(yè) 347
6.3 聚酰胺在薄膜產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用 348
6.3.1 概述 348
6.3.2 BOPA6薄膜 349
6.3.3 PAMXD6薄膜 350
6.3.4 PA6復(fù)合膜 350
6.4 聚酰胺及其復(fù)合材料在通信產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用 352
6.4.1 概述 352
6.4.2 電纜、光纜包覆及接頭材料 352
6.4.3 通信裝備部件 353
6.4.4 5G 通信材料 353
6.5 聚酰胺及其復(fù)合材料在汽車產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用 354
6.5.1 汽車部件以塑代鋼的意義 354
6.5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)周邊部件 354
6.5.3 車身結(jié)構(gòu)部件 357
6.5.4 燃油系統(tǒng) 358
6.5.5 汽車安全氣囊及輪胎簾子線 360
6.5.6 汽車電子電氣系統(tǒng) 360
6.5.7 新能源汽車部件 361
6.6 聚酰胺及其復(fù)合材料在軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用 361
6.6.1 概述 361
6.6.2 軌道交通線路系統(tǒng) 362
6.6.3 軌道交通裝備部件 363
6.6.4 軌道電路與車輛信息控制系統(tǒng) 365
6.7 聚酰胺及其復(fù)合材料在機(jī)械裝備產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用 366
6.7.1 概述 366
6.7.2 工程機(jī)械 366
6.7.3 農(nóng)用機(jī)械 368
6.7.4 礦山機(jī)械 368
6.7.5 輕工機(jī)械及智能裝備 369
6.8 聚酰胺及其復(fù)合材料在電子電氣產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用 369
6.8.1 概述 369
6.8.2 電氣控制系統(tǒng)部件 370
6.8.3 電子元件 370
6.8.4 LED燈具 371
6.8.5 家電及辦公用品 372
6.8.6 電動(dòng)工具 372
6.9 聚酰胺及其復(fù)合材料在航空航天及軍工裝備產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用 372
6.9.1 概述 372
6.9.2 航空航天裝備 373
6.9.3 軍工裝備 375
6.10 聚酰胺及其復(fù)合材料在其他產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用 379
6.10.1 運(yùn)動(dòng)器械 379
6.10.2 石油化工 381
6.10.3 熱熔膠 382
6.10.4 建筑隔熱條 383
參考文獻(xiàn) 384
第7章 聚酰胺樹脂廢料回收利用389
7.1 概述 389
7.1.1 塑料回收利用的發(fā)展現(xiàn)狀 389
7.1.2 國(guó)內(nèi)外聚酰胺工程塑料的消費(fèi)、回收現(xiàn)狀 390
7.2 回收料的來(lái)源與預(yù)處理 390
7.3 回收利用方法 390
7.3.1 物理回收 390
7.3.2 化學(xué)回收 395
7.3.3 能量回收 397
7.3.4 回收利用實(shí)例 398
7.4 小結(jié) 405
參考文獻(xiàn) 405
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