聚酰胺（尼龍，PA，是指分子鏈含有酰胺鍵
的聚合物，一般由二元胺和二元酸縮聚而成，也可由ω-氨基酸或內酰胺自聚而成）， 是應用極為廣泛的一種工程塑料，被廣泛應用于汽車、電子電器、交通器材、紡織等各大領域。
尼龍種類很多，各項物理、化學性能也不盡相同，在實際選材過程中， 對于鑒別各類尼龍就顯得尤為重要。下面將詳細介紹尼龍的分類以及如何通過紅外、DSC、NMR以及MS等儀器快速識別各類尼龍，讓您在鑒別尼龍時，不再迷茫。
表1 常見尼龍分類及代表物質
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尼龍類型 |
代表物質 |
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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 |
尼龍6I、6T、9T、MXD6、透明尼龍 |
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芳香族PA |
芳綸1313、芳綸1414 |
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其他 |
脂環族PA，含雜環的PA |
（1）聚酰胺紅外光譜的共同特征（參考圖1-1）：3300cm-1（NH-伸縮振動），1635cm-1（酰胺吸收帶Ⅰ），1540cm-1（酰胺吸收帶Ⅱ），1282-1260cm-1（酰胺吸收帶Ⅲ）。在不同聚酰胺中，上述峰位移差別不大，強度較接近，以此可用來快速確定聚酰胺。
圖1-1 樣品A的紅外譜圖
（2）半芳香族聚酰胺和芳香族聚酰胺在紅外上有明顯苯環的出峰（1500cm-1），以此可以與脂肪族聚酰胺進行區分（參考圖1-2）。
圖1-2 樣品B的紅外譜圖
（3）脂肪族尼龍在化學上的差別只是由于-（CH2）- 鏈的不同，在熔融溫度以下，不同的聚酰胺結晶區域分子間的相互作用不同，其紅外光譜也是有差別的，可用于鑒別。
幾種脂肪族聚酰胺的特征出峰可參考表2：
表2 常見脂肪族聚酰胺的IR特征出峰
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尼龍名稱 |
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 |
然而很多時候，僅僅通過紅外還是較難區別各種尼龍，所以需要運用更多的手段去鑒別。
通過熔點也是快速鑒定尼龍的一種方法，不同的尼龍熔點也有差異，這也反映了不同尼龍耐溫性方面的差異。以圖2樣品C的DSC結果為例，結合樣品C的紅外就可以判斷樣品中含有PA6和PA66。
圖2 樣品C的DSC測試曲線
表3 常見尼龍的合成單體及熔點
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尼龍種類 |
合成單體 |
熔點/℃ |
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PA6 |
己內酰胺 |
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 |
十一內酰胺 |
186 |
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PA12 |
十二內酰胺 |
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 |
對苯二甲酸+己二胺 |
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PA9T |
對苯二甲酸+壬二胺 |
308 |
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PA6I |
間苯二甲酸+己二胺 |
300-310 |
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PA10T |
對苯二甲酸+癸二胺 |
300-316 |
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PA1313 |
間苯二甲酸+間苯二胺 |
/ |
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PA1414 |
對苯二甲酸+對苯二胺 |
/ |
將尼龍在氘代溶劑中溶解后測NMR氫譜，位于分子鏈不同官能團位置碳上的氫原子有不同的化學位移。以PA66為例（見圖3），其中3.5ppm處吸收峰歸屬于與氮原子相連的亞甲基質子，2.7ppm處吸收峰歸屬于與羰基碳相連的亞甲基質子，1.0-2.0ppm處吸收峰歸屬于剩余亞甲基質子，不同的聚酰胺，三處的峰面積比例不同，由此可根據積分面積區別不同尼龍。
圖3 PA66的NMR譜圖
表4 常見尼龍的NMR積分比例
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尼龍名稱 |
NMR積分比例 |
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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，大部分的單一尼龍都可以輕松搞定了。但如果遇到共混或者多元共聚尼龍，以上方法就顯得力不從心了，這時候就需要使用“必殺技”MS。
做MS需要對產品進行復雜的前處理，一般是將尼龍從高聚物狀態水解成二酸和二銨鹽，然后再經過專業的前處理，送樣測試。利用MS的特征離子出峰解析聚酰胺的合成單體。如圖4中，114、132體現PA6單體的相關信息，117、145體現PA66單體的相關信息。對于復雜體系的單體判斷，必要時也可結合MS的聯用技術，如GC-MS、Py-GCMS等。 
圖4 樣品D的MS譜圖
然而，情況往往都是復雜的，如果在工業生產或產品研發過程中，需要準確了解尼龍種類，一般可以通過上述方法實現，但是遇到兩種甚至多種尼龍共混等復雜體系的產品時，這就需要通過各種物理、化學手段進行處理，結合各種分析手段進行綜合分析。
微譜集團簡介
微譜集團（全稱：上海微譜化工技術服務有限公司）成立于2008年，是一家材料與化學領域專業的綜合型科技服務商。集團旗下擁有微譜技術、創化研究院、微析檢測、微略咨詢四大核心品牌。 業務覆蓋材料、化學、環保、食品以及生物醫藥等多個領域，針對企業在產品研發、質量控制、知識產權中遇到的問題，可提供配方分析、產品開發、產品檢測、專利申請等綜合解決方案。 截至2016年9月，集團擁有全職員工600余人，精密儀器200余臺、建立各類譜圖數據庫100多萬條，實驗室獲CNAS及CMA資質。并已與包括眾多500強企業在內的30000多家客戶建立了合作，服務地區覆蓋中國及多個海外地區。
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