我们每天都会遇到尼龙，它首先用作织物的丝绸替代品，在第二次世界大战期间，它出现在降落伞，生命式绳索，甚至是防弹背心衬里。今天，尼龙是最受欢迎的工程塑料，由于其高强度比率，自润滑耐磨性，化学和热稳定性以及加工多功能性。
尼龙是一个合成聚合物家族的商品名称，称为聚酰胺，最初是由杜邦（Dupont）在1935年至1937年间首次开发的。其分子链由重复–NH – CO-（酰胺）链接组成，这些链之间的氢键产生了增加的结晶度。这种结构使尼龙具有高熔点，出色的耐化学性能和优质的电绝缘特性。作为热塑性塑料，可以将尼龙纺成纤维，铸成膜或注射成复杂的形状，并可以用添加剂修饰以实现广泛的特性。在接下来的部分中，我们将探讨几个最常见的尼龙等级，以及它们独特的特性如何适合不同的应用。
在深入了解细节之前，下表提供了每个尼龙等级的关键特征的简洁概述。
| 尼龙等级 | 单体使用 | 化学结构（重复单位） | - （ch₂） - 计数 | 拉伸强度（MPA） | 休息时伸长（％） | 弯曲模量（GPA） | 冲击阻力 | 吸收水分 | 融化温度。 （°C） | 耐化学性 | 维稳定性 |
| PA6 | ε-caprolactam | - [NH - （CH₂）₅– co]n | 5 | 80–90 | 50–300 | 〜2.5 | 高（非常艰难） | 〜2.8（饱和时最多〜9） | 〜220 | 非常好;被强酸/碱攻击 | 公平（湿度膨胀） |
| PA6/6 | 六甲基二胺 +脂肪酸 | - [NH - （CH₂）₆– NH – Co–（Ch₂）₄– co]n | 6，4 | 85–95 | 20–80 | 〜3.0 | 中等（更脆） | 〜2.5（饱和时最多〜8） | 255–265 | 优秀的油/燃料耐药性；气体渗透率低 | 公平（湿度膨胀） |
| PA4/6 | 1,4-二氨基丁烷 +脂肪酸 | - [NH - （CH₂）₄– NH – Co–（Ch₂）₄– co]n | 4，4 | 90–100 | 〜50 | 〜3.2 | 高（非常艰难） | 〜3.8（高于PA6/6） | 〜295 | 非常好;类似于PA6/6（抵抗燃料/油） | 公平 - 贫困（吸收最多的水分） |
| PA11 | 11-氨基酸酸 | - [NH - （CH₂）₁₀– co]n | 10 | 50–60 | 200–300 | 〜0.9 | 中等（灵活） | 〜0.25（饱和时最多〜2.5） | 〜188 | 出色的;出色的碳氢化合物和耐化学性 | 优秀（最小肿胀） |
| PA12 | 月la龙（或HMDA +十二烷酸） | - [NH - （CH₂）₁₁– co]n | 11 | 50–70 | 200–300 | 〜1.4 | mod – High（非常延性） | 〜0.25（饱和时最多〜1–2） | 〜178 | 出色的;非常耐燃料，溶剂，天气 | 优秀（最尺寸稳定） |
| PA6/10 | 六甲基二胺 +皮脂酸 | - [NH - （CH₂）₆– NH – Co–（Ch₂）₈– co]n | 6，8 | 60–70 | 〜150 | 〜2.1 | 高（寒冷的坚韧） | 〜1.5（低） | 220–225 | 优秀的化学和盐耐药性 | 好（水分吸收低） |
| PA6/12 | 六甲基二胺 +十二烷酸酸 | - [NH - （CH₂）₆– NH – Co–（Ch₂）₁₀– co]n | 6，10 | 60–65 | 〜200 | 〜2.2 | mod – High（硬） | 〜0.25（非常低） | 215–218 | 出色的;对燃料非常抗性，油 | 优秀（湿度高度稳定） |
笔记
拉伸和伸长值是针对未增强的尼龙（近似范围）。在〜50％的相对湿度（近似）下，在平衡下给出水分吸收，大多数尼龙的全水饱和值更高。 “冲击力”是指缺口撞击（IZOD/Charpy）。所有尼龙对油，油脂和碳氢化合物均具有良好的耐化学性。仅在显着的地方注意差异。
尼龙名称中的数字告诉您其分子构建块。单个数字（例如，尼龙6、11或12）来自乳糖或氨基酸的开环聚合，其中数量等于单体中的碳原子。两个数字（例如，尼龙6/6、6/12、4/6或6/10）是指二胺（第一个数字=其碳计数）和二氨酸（第二个数字=其碳计数）之间的冷凝反应。
平均–CH₂–段长度（n）控制酰胺链接之间的间距和–NH··O = C-氢键的数量，可以形成每单位长度。较大的n表示较长的亚甲基段，从而降低氢键密度并通常会降低结晶度。例如，PA12（n = 11）具有最长的间距和最低的结晶度，而PA4/6（n =（4 + 4）/2 = 4）的段最短，最高的氢键密度和最大的结晶度。如果您引入芳香环，共聚物块，填充剂或其他专业修饰符，这些结构更改会破坏规律性和转移结晶度，因此始终请参考特定的数据表或测试数据以了解其效果。
尼龙6（PA6）是一种半晶聚酰胺，该聚酰胺是通过ε-丙二酰酰胺分子的环式聚合产生的。它出色的功能之一是抗冲击力的出色。即使在低温下也不会破裂，它也会吸收冲击。 PA6还具有高抗拉力，自润滑性能和出色的耐磨性。结果，PA6是通用工程组件的首选，需要平衡强度，耐磨性和韧性，例如齿轮，轴承衬套和汽车进气歧管。在光纤部门，它被广泛用于地毯，纺织线和轮胎线中。与PA6/6和长链尼龙（如Pa11和Pa12）相比，PA6较大的熔点约为220°C，并且更逐渐结晶，PA6更易于处理，可提供较低的模具收缩和更平滑的饰面。这种易于成型使PA6特别适合于体育场座椅和枪支框架等复杂或薄壁的零件。
PA6在常见尼龙中具有最高的水分吸收，因此它可能不是暴露于湿度变化的精确零件的理想选择。对于紧密耐受性的应用，建议使用密封或预直联。
尼龙6/6（PA66）是原始的尼龙之一，在许多方面与尼龙6非常相似，但是它具有更高的结晶聚合物链。结果，它具有比尼龙6更高的拉伸强度和刚度。它也更难，更耐磨损，从而使高载荷或高摩擦应用有益于耐磨性。尼龙6/6的熔点约为260°C（500°F），比尼龙6高 - 因此，它可以在软化之前承受更高的工作温度，并且适用于更苛刻的热环境。权衡是加工性的：尼龙6/6难以塑造或挤压，需要更高的熔体和霉菌温度，并且倾向于与尼龙6相比显示出更大的霉菌收缩。
尼龙6/6也比尼龙6少于吸收水分，但仍然是吸湿性的，因此必须考虑耐受耐受性的部件的湿度。通常，它比尼龙6较小。换句话说，尼龙6更适合撞击强度或振动阻力，而当较高的屈服强度，刚度和耐热性最重要时，尼龙6/6是首选的。实际上，当需要额外的性能时，尼龙6/6通常用于与尼龙6的类似应用中，例如，高强度的机械零件，齿轮，外壳和汽车内部塑料组件，这些组件会看到升高的温度。它在工业机械，工具和电气组件中也很常见，它在宽温度范围内保持强度并提供良好的介电特性。
作为另一个短链脂肪族尼龙，PA4/6最与机械和热曲线中的PA66匹配。该聚合物具有高度结晶的结构 - 比PA6或PA66更重要，这是二胺的对称性和短长度。结果，PA4/6具有更高的熔点和较高的拉伸强度。在脂肪族尼龙中，在进入更专业的聚合物家族之前，它实际上是在机械性能的顶部附近。它还可以更快地结晶，从而实现较短的成型周期和潜在的较高的疲劳性耐药性。 PA4/6的冲击韧性可以超过PA66（尤其是在缺口测试中），这是值得注意的。
不利的一面是，PA4/6比PA66吸收更多的水分，并且生产（和购买）的成本更高。有人可能会说PA4/6以损失尼龙的性能提高了栏杆，而牺牲了水分稳定性和成本。
尼龙11是一种基于生物的长链聚酰胺，是通过11-氨基甲酸（来自蓖麻油）的自键合作产生的。它的长甲基段使它的极性远不及短链尼龙（例如PA6和PA66），因此它吸收的水分很少（在环境湿度下约0.2–0.3％），保持尺寸稳定，并保持潮湿环境中的电气。从机械上讲，它是坚硬且非常延展的（通常在200-300％的伸长率），即使在低温下也保持影响和疲劳性，因此实际上，它的行为更像是一种灵活的工程塑料，而不是坚固的塑料。
该长链结构的翻转侧是较低的拉伸强度/刚度和较低的耐热点（熔点〜185–190°C；适量的HDT），因此PA11通常不是通常指定PA66或PA66或PA4/6的高热，重载结构部件的理想选择。 PA11非常适合流体接触和室外服务：柔性燃料和气动制动线，软管/快速连接，有线夹克，密封件以及医疗或工业管。当需要坚硬的耐影零件时，它也是SLS 3D打印的主食粉末。与PA12相比，PA11提供了更高的熔点，通常会更好地紫外线/热空气老化，而PA12往往更柔软，更灵活。
PA12是一种著名的“长链”尼龙，通常与诸如vestamid或grilamid之类的商品名称有关。尼龙12在化学上与尼龙11非常相似，通常被认为在许多用途中可以互换，但是存在细微的差异。尼龙12完全是石化的（通常来自丁二烯），而尼龙11是基于生物的可再生蓖麻油，这可能是可持续性的重要性。 PA11通常具有更高的熔点，在升高温度下的性能更好，并且通常显示出更好的紫外线抗性。另一方面，PA12的灵活性稍微更灵活（延伸〜300–400％对PA11的〜200–300％），并且模量略低，因此感觉更柔软。为了吸收水分和耐化学性，它们几乎是相同的 - 两者都很棒。
值得注意的是：PA12通常是最昂贵的尼龙之一（由于其基于生物的原料，PA11上的PA11或更高）。因此，当真正需要其独特的好处时，请使用PA12 - 您不会选择PA1的PA6就足够了，因为PA6便宜得多。总而言之，PA12在尼龙家族中提供了一些最佳的尺寸稳定性和耐化学性，即使在冰冻条件下也保持延展性，使其非常适合软管，密封，快速连接，有线夹克以及其他在湿，寒冷，寒冷或化学侵略性环境中都不会失败的部分。但是，它不像PA6或PA66那样强或耐热，因此它是专家，而不是通用的替代品。
尼龙6/10（PA610）是早期的“低摩斯”尼龙之一，旨在解决PA66的湿度问题。每单位长度的酰胺组较少，它的极性较小，可吸收大约一半（或更少）PA6的水分，从而提供更好的尺寸稳定性。它还像其他长链尼龙一样显示出良好的伸长率，并保留在寒冷中的韧性，使其适用于室外或低温部分。与PA6/PA66相比，PA610的拉伸强度和刚度略低。总体而言，将PA610视为一种尼龙，可以进行一些强度和刚性，以提高水分稳定性和柔韧性。
它的熔点（〜220–225°C）和中等收缩使成型/挤出条件接近PA6。从化学上讲，PA610非常好：它可以抵抗大多数油和溶剂，并且在存在诸如氯化锌（可以积极攻击PA66）的盐的存在下对环境应力开裂具有明显抵抗力。由于其含量的一部分（脂肪酸）来自可再生能源，因此有时以更可持续的尼龙选择销售。经典用途包括刷毛和细丝（例如，牙刷和工业刷刷毛 - 历史上的杜邦“ Tynex”等级），单丝（钓线，杂草制成线）。在模制零件中，PA610用于电绝缘体/连接器，精密组件，拉链元件以及一些汽车燃油系统组件（尽管PA12和PA11占据了连续燃油管线）。与PA12相比，PA610更便宜且更强大，因此它可以替代少少的角色。简而言之，PA610作为中级尼龙填充了一个利基市场，以达到PA66的一些峰值强度，以获得PA12的大部分水分稳定性，通常以合理的成本；对于半湿环境或必须将特性保持寒冷的零件特别方便。
PA612（有时称为“ 612尼龙”）与PA610非常相似：与PA6/PA66相比，两者的水分吸收率低，尺寸稳定性差得多，在户外和低温下保持坚固，并且在215–218°C附近具有熔点，因此成型/挤出条件接近PA6。两者都非常适合流体处理连接器，精密电连接器和湿度暴露的零件，必须保持紧密的尺寸。
PA612的平衡水分吸收较低，其燃料/水蒸气渗透率较低，并且其湿状态的漂移较小，但通常成本更高。根据经验，请选择长期尺寸和电稳定性至关重要的湿环境中的PA612；当极度低温韧性或抵抗力在氯化锌 - 氯化物环境中的压力裂纹更重要，而成本敏感性更高时，请选择PA610。
每个尼龙等级 - 从尼龙6和6,6到短链脂肪族尼龙4,6和长链尼龙6,10、6,12、11和12-取得了独特的特性平衡。尼龙6和6,6是具有高强度和刚度的通用工作试义，适用于许多承重零件，但对水分敏感。尼龙4,6增加了耐热性，并保留了高温，高应力用途的高强度，尽管水分吸收和成本较高。转向更长的链条，尼龙6,10和6,12减少了水分的吸收，并以一点点强度为代价改善了韧性 - 对于需要在潮湿或冷设置中需要稳定性的零件。最后，尼龙11和12提供了最佳的水分和化学弹性和出色的韧性，使它们可以选择流体接触，户外和灵活的应用，尽管它们的较低熔点和更高的价格将它们限制在利基市场上，但关键的角色也关键了。
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