聚酰胺
[CAS# 63428-83-1]

基本信息

• 产品分类: 分析化学 >> 分析试剂 >> 常用分析试剂
• 英文名: Polyamides
• 别名: Poly(phenyleneisophthalamide) polyamides; Poly[(alkylpentamethylene)terephthalamides] polyamides; Polyamide
• 产品名称: 聚酰胺
• 分子式: CH3(C₆H₁₁NO)_nCH3
• CAS 登录号: 63428-83-1
• EC 号码: 613-218-1
• 分子行输入简码SMILES: CNCCCCCC(C)=O

发现和应用

聚酰胺是一类聚合物，其特征是聚合物主链上存在重复的酰胺基团（?CO?NH?）。这类材料可以是天然存在的，例如蛋白质和丝绸，也可以是合成的，其中最著名的例子是尼龙。合成聚酰胺的发展标志着聚合物科学和工业化学的重大进步。

第一种主要的合成聚酰胺是尼龙 6,6，由杜邦公司的华莱士^.休姆^.卡罗瑟斯和他的团队于 20 世纪 30 年代初发现。卡罗瑟斯当时正在进行缩合聚合物的研究，通过将己二胺与己二酸反应，他的团队合成了一种高熔点、可成纤的聚合物。这项发明促成了尼龙的商业化生产，并于 1938 年正式推出。尼龙迅速成为纺织工业中一种革命性的材料，最初用于牙刷刷毛，后来因用于女式长袜而闻名，并在 20 世纪 40 年代获得了巨大的普及。

聚酰胺通常由二胺与二羧酸（或其衍生物）发生缩合反应的逐步聚合反应，或内酰胺的开环聚合反应而制成。例如，尼龙6,6的每个重复单元包含来自二胺的六个碳原子和来自二羧酸的六个碳原子。尼龙6由ε-己内酰胺经开环聚合形成线性聚合物。这些过程中形成的酰胺键使聚合物链之间形成了牢固的分子间氢键，从而赋予其高机械强度、耐热性和化学稳定性。

聚酰胺的多功能性促使人们开发出多种性能各异的聚酰胺类型，包括源自蓖麻油等可再生资源的尼龙11和尼龙12。这些变体比尼龙6或尼龙6,6具有更低的吸湿性和更好的尺寸稳定性，使其适用于特殊应用。

合成聚酰胺的应用涵盖了广泛的行业。在纺织领域，它们用于制造轻质、耐用、耐磨、耐化学腐蚀的织物。聚酰胺纤维常用于服装、地毯和工业用织物。在工程塑料领域，聚酰胺因其高强度、高韧性和高热稳定性而被用于汽车零部件、电器外壳、齿轮和机械零件。

尤其是在汽车行业，聚酰胺基材料广泛应用于引擎盖下的应用，而这些应用对耐热性和耐化学性至关重要。它们的使用有助于减轻车辆重量，从而提高燃油效率。玻璃纤维增??强聚酰胺也被广泛用于增强机械性能。

在包装领域，某些聚酰胺具有良好的阻氧性能，可用于制造食品包装的多层薄膜。在电气和电子应用中，聚酰胺因其绝缘性能和耐高温能力而备受青睐。

天然存在的聚酰胺，例如蛋白质，是由氨基酸通过肽键连接而成的，肽键在化学上等同于酰胺键。丝绸和羊毛是天然纤维聚酰胺的典型代表，其中丝绸主要由丝素蛋白组成。这些天然材料已被使用数千年，并作为合成纤维设计的早期模型。

在生物医学领域，聚酰胺已被探索用于缝合线、药物输送系统和组织工程支架。其生物相容性，尤其是在特殊配方中，使其能够集成到医疗器械中。

与合成聚酰胺相关的回收利用和环境问题是持续研究的主题。虽然聚酰胺经久耐用，但不易生物降解，因此人们致力于开发更可持续的替代品或改进回收技术。为了支持循环经济原则，人们正在研究将聚酰胺解聚成单体单元以供重复使用的化学回收方法。

总而言之，聚酰胺是一类重要的聚合物，具有重要的历史、工业和科学意义。它们的发现和持续发展持续影响着各种现代技术和日常产品。