什麼是尼龍，其用途是什麼？
尼龍是一種合成的熱塑性線性聚醯胺（一種大分子，其分子由一種特殊類型的鍵結合），由美國化學家華萊士·卡洛瑟斯（Wallace Carothers）於1935年首次生產。當時他在德拉瓦州的杜邦研究中心工作。華萊士生產了尼龍66（目前仍然是最常用的塑料之一）。在第二次世界大戰期間，絲綢，橡膠和乳膠等天然物品的供應因戰爭大大減少，所以對尼龍和合成材料的需求快速增長。
尼龍可用於多種應用，包括服裝，橡膠材料的增強材料（如輪胎等），繩索，以及用於車輛和機械設備上的塑料件。它具有優異的強度，相對良好的耐磨性和吸溼性，使用壽命長，耐化學藥品，富有彈性，易於清洗。尼龍通常用作低強度金屬的替代品。由於其良好的強度，耐熱性和化學相容性，它是車輛發動機艙內部件的首選塑料。
尼龍也可以與多種添加劑結合使用，以生產出具有明顯不同材料特性的不同變體。這是由尼龍和碳製成的複合齒輪的外觀。
尼龍通常使用化學名稱「 PA」來指代（例如PA 6或PA 6/66），最常見的是黑色，白色和其自然色（灰白色或米色）。工程應用中最常見的變體可能是PA 6。PA 6 可以採用擠壓成型工藝（熔融並通過噴嘴強制擠壓），因此對於注塑成型和3D列印都是很好的塑料。它具有很高的熔化溫度，使其成為高溫環境下（例如，汽車引擎蓋下零部件）金屬的理想替代品。該材料的缺點是其抗衝擊強度相對較低（與其他塑料相比抗衝擊強度低，請參見下圖）。下圖對比了PA與其他常用塑料（例如ABS，PS 或 PC）的抗衝擊強度。值得注意的是，尼龍的抗衝擊強度實際上可以通過「與其它材料的組合」來提高。因此，當您選定特定的尼龍複合材料，檢查其材料性能非常重要。
尼龍的特點是什麼？
現在我們知道了它的用途，讓我們研究一下尼龍（PA）的一些關鍵特性。尼龍是一種縮合共聚物，它由幾種不同的單體類型相互結合組成。它可以以多種方式生產，通常從原油蒸餾開始，但也可以從生物質（Biomass）生產。
根據塑料對熱量的反應方式，尼龍被歸類為「熱塑性」材料（與「熱固性」相對）。熱塑性材料在其熔點（PA為220攝氏度）時變為液體。熱塑性塑料的關鍵屬性，是它們可以加熱到其熔點，冷卻並再次加熱，而不會發生明顯的降解。尼龍加熱液化而非燃燒，因此可以輕鬆地對其注塑成型，以及再回收利用。
相比之下，熱固性塑料只能加熱一次（通常在注塑過程中）。第一次加熱會使熱固性材料固化（類似於兩分子之間形成環氧樹脂），導致化學變化無法逆轉。如果您嘗試第二次將熱固性塑料加熱到高溫，則只會燃燒。這種特性使熱固性材料不適合回收利用。
為什麼尼龍經常使用？
尼龍因其固有的低摩擦性能而常用於齒輪，襯套和塑料軸承。尼龍不是最光滑的塑料（如果僅考慮低摩擦性能，通常我們建議使用POM），但它在機械性能、化學穩定性和熱性能方面的良好表現，使其成為可能有磨損零件的理想選擇。
尼龍應用廣泛，適用於既需要塑料又需要高熔化溫度的應用場合。同時，尼龍有很多變體，由不同的材料組合製成，以獲得不同材料性能的塑料。以下是一些示例：
消費品（例如玩具），使用含玻璃纖維填充的尼龍製品。耐衝擊的電子產品包裝盒，如耳機座，無線充電座。3D列印耐高溫模型。傳動齒輪。尼龍有哪些不同類型？
儘管尼龍是由杜邦的Wallace Carothers最先發現並獲得專利。但三年後（1938年）德國化學家Paul Schlack用另一種方法（後來在IG Farban公司工作）生產出PA 6。在現代許多公司生產尼龍，每個公司都有自己的生產工藝，獨特的配方和商品名稱。
常見的變體包括PA 6，PA 6/6，PA 66 和 PA 6/66。數字表示酸和胺基之間的碳原子數。一位數字（如「 6」）表示該材料是由一種單體及其自身組合而成的（即整個分子是均聚物）。兩位數字（如「 66」）表示該材料是由多種單體（共聚單體）組合而成。斜線表示該材料由彼此不同的共聚單體組成（共聚物）。
尼龍是如何製成的？
尼龍和其他塑料一樣，通常先將烴類燃料蒸餾成更輕的「 餾分」，其中一些與其他催化劑結合生成塑料（通常通過聚合或縮聚反應）。尼龍還可以從生物質中產生，這類塑料通常具有生物降解性能。尼龍的實際生產過程，兩種方法選擇一種。第一種方法，是含有胺（NH2）單體與含有羧酸（COOH）單體反應。第二中方法，是二胺（具有2個NH2基團的分子）與二羧酸（具有2個COOH基團的分子）的反應。
尼龍在CNC加工，3D列印和注塑成型中的應用
尼龍可以很容易地熔化成細絲（用於3D列印），或纖維（用於織物），或薄膜（用於包裝），或片材（用於CNC加工）。容易注塑成型。天然的尼龍原料通常是灰白色。使用時一般有白色和黑色兩種。尼龍幾乎可以染成任何顏色。該材料易於製成長絲形式用於3D列印。
當製作尼龍零件時，我們會對其進行CNC加工。零件一般開發流程：ABS 3D列印原型開始，以確認尺寸/形狀/美學/功能。然後，我們用尼龍CNC加工零件以測試強度。最後一步是注塑生產該零件。
在注塑成型中，尼龍有時會填充一定百分比的玻璃纖維，以提高其拉伸強度。玻璃纖維的百分比通常在10％到40％之間。例如，塑料掛鈎使用超過40％玻璃纖維的尼龍。玻璃纖維可以提高強度，但是它們也會影響零件的失效方式。在沒有玻璃纖維填充的情況下，尼龍會先彎曲並屈服，然後斷裂。隨著玻璃纖維的添加（尤其是更高的百分比），失效則變成瞬間脆性斷裂，幾乎沒有彎曲。含有30%玻璃纖維的尼龍，可簡稱為30% GF PA。GF 即Glass Filled。
尼龍的缺點是什麼？
儘管尼龍具有較高的熔融溫度，但它不能很好地承受明火。它是一種易燃材料，如果暴露於明火中，則很容易燃燒。可以將阻燃劑添加到尼龍中以提高阻燃性。例如，通過添加阻燃劑，用於歧管的尼龍具有最高的阻燃等級（V-0）。
尼龍也會受到陽光直射中紫外線的負面影響。因此，在零件注塑成型之前，通常將紫外線穩定劑添加到材料中。
尼龍的特性是什麼？
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