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。
表1 常见尼龙分类及代表物质
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尼龙类型 |
代表物质 |
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脂肪族P型 |
PA 3、4、6、7、8、9、11、12 |
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脂肪族MP型 |
66、46、610、1010、1212 |
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半芳香族PA |
尼龙6I、6T、9T、MXD6、透明尼龙 |
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芳香族PA |
芳纶1313、芳纶1414 |
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其他 |
脂环族PA，含杂环的PA |
（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
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尼龙名称 |
特征峰/cm-1 |
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PA6 |
960、930 |
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PA66 |
935 |
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PA11 |
1279、1261、1242、1225 |
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PA12 |
1288、1271、1246、1223 |
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PA610 |
3061、1240、1292 |
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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。
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
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尼龙种类 |
合成单体 |
熔点/℃ |
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PA6 |
己内酰胺 |
220-230 |
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PA66 |
己二胺+己二酸 |
250-260 |
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PA46 |
丁二胺+己二酸 |
290 |
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PA11 |
十一内酰胺 |
186 |
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PA12 |
十二内酰胺 |
178 |
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PA612 |
己二胺+十二碳二元酸 |
210 |
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PA610 |
癸二酸+己二胺 |
210 |
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PA1010 |
癸二酸+癸二胺 |
200-210 |
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PA6T |
对苯二甲酸+己二胺 |
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PA9T |
对苯二甲酸+壬二胺 |
308 |
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PA6I |
间苯二甲酸+己二胺 |
300-310 |
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PA10T |
对苯二甲酸+癸二胺 |
300-316 |
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PA1313 |
间苯二甲酸+间苯二胺 |
/ |
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PA1414 |
对苯二甲酸+对苯二胺 |
/ |
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
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尼龙名称 |
NMR积分比例 |
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PA6 |
1:1:3 |
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PA66 |
1:1:3 |
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PA46 |
1:1:2 |
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PA11 |
1:1:8 |
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PA12 |
1:1:9 |
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PA610 |
1:1:5 |
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PA612 |
1:1:6 |
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PA1010 |
1:1:7 |
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PA1212 |
1:1:9 |
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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。
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。
微谱集团简介
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