新闻动态

聚酰胺（尼龙，PA，是指分子链含有酰胺键的聚合物，一般由二元胺和二元酸缩聚而成，也可由ω-氨基酸或内酰胺自聚而成）， 是应用极为广泛的一种工程塑料，被广泛应用于汽车、电子电器、交通器材、纺织等各大领域。

尼龙种类很多，各项物理、化学性能也不尽相同，在实际选材过程中， 对于鉴别各类尼龙就显得尤为重要。下面将详细介绍尼龙的分类以及如何通过红外、DSC、NMR以及MS等仪器快速识别各类尼龙，让您在鉴别尼龙时，不再迷茫。

 

一常见尼龙分类及名称

表1 常见尼龙分类及代表物质

尼龙类型	代表物质
脂肪族P型	PA 3、4、6、7、8、9、11、12
脂肪族MP型	66、46、610、1010、1212
半芳香族PA	尼龙6I、6T、9T、MXD6、透明尼龙
芳香族PA	芳纶1313、芳纶1414
其他	脂环族PA，含杂环的PA

 

二如何区分各类尼龙呢？ 1利用红外光谱区分不同的尼龙

（1）聚酰胺红外光谱的共同特征（参考图1-1）：3300cm^-1（NH-伸缩振动），1635cm^-1（酰胺吸收带Ⅰ），1540cm^-1（酰胺吸收带Ⅱ），1282-1260cm^-1（酰胺吸收带Ⅲ）。在不同聚酰胺中，上述峰位移差别不大，强度较接近，以此可用来快速确定聚酰胺。

图1-1 样品A的红外谱图 

（2）半芳香族聚酰胺和芳香族聚酰胺在红外上有明显苯环的出峰（1500cm^-1），以此可以与脂肪族聚酰胺进行区分（参考图1-2）。

图1-2 样品B的红外谱图

（3）脂肪族尼龙在化学上的差别只是由于-（CH2）- 链的不同，在熔融温度以下，不同的聚酰胺结晶区域分子间的相互作用不同，其红外光谱也是有差别的，可用于鉴别。

几种脂肪族聚酰胺的特征出峰可参考表2：

表2 常见脂肪族聚酰胺的IR特征出峰

尼龙名称	特征峰/cm-1
PA6	960、930
PA66	935
PA11	1279、1261、1242、1225
PA12	1288、1271、1246、1223
PA610	3061、1240、1292
PA612	3062、1234、1281

然而很多时候，仅仅通过红外还是较难区别各种尼龙，所以需要运用更多的手段去鉴别。

 

2DSC测熔点

    通过熔点也是快速鉴定尼龙的一种方法，不同的尼龙熔点也有差异，这也反映了不同尼龙耐温性方面的差异。以图2样品C的DSC结果为例，结合样品C的红外就可以判断样品中含有PA6和PA66。

图2 样品C的DSC测试曲线

 

表3 常见尼龙的合成单体及熔点

尼龙种类	合成单体	熔点/℃
PA6	己内酰胺	220-230
PA66	己二胺 己二酸	250-260
PA46	丁二胺 己二酸	290
PA11	十一内酰胺	186
PA12	十二内酰胺	178
PA612	己二胺 十二碳二元酸	210
PA610	癸二酸 己二胺	210
PA1010	癸二酸 癸二胺	200-210
PA6T	对苯二甲酸 己二胺	300-310
PA9T	对苯二甲酸 壬二胺	308
PA6I	间苯二甲酸 己二胺	300-310
PA10T	对苯二甲酸 癸二胺	300-316
PA1313	间苯二甲酸 间苯二胺	/
PA1414	对苯二甲酸 对苯二胺	/

 

3NMR

将尼龙在氘代溶剂中溶解后测NMR氢谱，位于分子链不同官能团位置碳上的氢原子有不同的化学位移。以PA66为例（见图3），其中3.5ppm处吸收峰归属于与氮原子相连的亚甲基质子，2.7ppm处吸收峰归属于与羰基碳相连的亚甲基质子，1.0-2.0ppm处吸收峰归属于剩余亚甲基质子，不同的聚酰胺，三处的峰面积比例不同，由此可根据积分面积区别不同尼龙。

图3 PA66的NMR谱图

 

表4 常见尼龙的NMR积分比例

尼龙名称	NMR积分比例
PA6	1:1:3
PA66	1:1:3
PA46	1:1:2
PA11	1:1:8
PA12	1:1:9
PA610	1:1:5
PA612	1:1:6
PA1010	1:1:7
PA1212	1:1:9
PA6T	1:1:2
PA9T	2:2:7

掌握了以上方法，大部分的单一尼龙都可以轻松搞定了。但如果遇到共混或者多元共聚尼龙，以上方法就显得力不从心了，这时候就需要使用“必杀技”MS。

 

4MS

做MS需要对产品进行复杂的前处理，一般是将尼龙从高聚物状态水解成二酸和二铵盐，然后再经过专业的前处理，送样测试。利用MS的特征离子出峰解析聚酰胺的合成单体。如图4中，114、132体现PA6单体的相关信息，117、145体现PA66单体的相关信息。对于复杂体系的单体判断，必要时也可结合MS的联用技术，如GC-MS、Py-GCMS等。 

图4 样品D的MS谱图

然而，情况往往都是复杂的，如果在工业生产或产品研发过程中，需要准确了解尼龙种类，一般可以通过上述方法实现，但是遇到两种甚至多种尼龙共混等复杂体系的产品时，这就需要通过各种物理、化学手段进行处理，结合各种分析手段进行综合分析。