나일론 6/66 (24993-04-2) 물리적 및 화학적 특성
나일론 6/66
사출 및 성형용 펠릿 형태로 공급되는 엔지니어링 폴리아미드 공중합체로, 산업용 제조 및 컴파운드 배합에서 기계적 강도, 열적 성능 및 화학적 내성을 균형 있게 제공합니다.
| CAS 번호 | 24993-04-2 |
| 계열 | 폴리아미드 공중합체(나일론) |
| 일반 형태 | 사출 및 압출용 펠릿 또는 과립 |
| 주요 등급 | EP |
나일론 6/66은 카프로락탐 유래의 나일론-6 단위와 헥사메틸렌디아민/아디픽산 유래의 나일론-66 단위를 축합하여 제조한 공중합 폴리아미드입니다. 구조적으로는 아제판-2-온(카프로락탐), 헥산-1,6-디아민(헥사메틸렌디아민), 헥산디오익산(아디픽산)에서 유래한 반복되는 아미드(–CONH–) 결합을 포함한 분절성 폴리아미드입니다. 이 공중합체 구조는 아미드기가 사슬 간 수소 결합을 형성하여 기계적 강도, 융점 및 수분 흡수를 제어하는 반결정성 열가소성 수지를 만듭니다.
전자적으로, 폴리머 사슬은 아미드 부분에서 다수의 수소 결합 공여자 및 수용체를 나타내며, 이 극성 부위로 인해 물질은 중간 정도의 극성과 물 및 극성 용매에 대한 친화성을 갖습니다. 이 폴리머는 일반 pH 범위에서 이온화되지 않으며, 아미드 결합의 가수분해 분해는 강산 또는 강염기에 장기간 노출되거나 고온에서 진행되어야 합니다. 열가공 시에는 빠른 산화보다는 전형적인 폴리아미드 분해 경로인 사슬 절단, 단량체 아민 및 산의 방출이 일어납니다. 자외선 및 강력한 산화제는 표면 분해를 촉진합니다.
기능적으로 나일론 6/66은 인장 강도, 화학 저항 및 열적 성능의 균형이 요구되는 섬유, 성형 부품, 필름 및 식품 접촉 물품에 널리 사용되는 엔지니어링 열가소성 수지입니다. 또한 압출 및 사출 성형용 펠릿 또는 과립 형태로 가공됩니다. 이 물질에 대해 보고된 일반 상업 등급에는 EP가 포함됩니다.
개요 및 조성
정성적 조성
나일론 6/66은 세 가지 구성 반복 단위로 이루어진 공중합체로, 아제판-2-온(카프로락탐, 나일론-6 단위), 헥산-1,6-디아민(헥사메틸렌디아민), 헥산디오익산(아디픽산, 나일론-66 단위)으로 구성됩니다. 제공된 계산된 분자식은 대표적인 공유 결합 단위에 대해 C18H37N3O5이며, 계산된 분자량은 \(375.5\,\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)입니다. 기록에는 구성 성분이 아제판-2-온, 헥산-1,6-디아민, 헥산디오익산으로 명확히 명시되어 있으며, 공유 결합 단위 수가 3으로 다성분 고분자 반복 단위와 일치합니다.
공급된 고분자 반복 단위와 관련된 계산된 분자 지표는 수소 결합 공여자 수 5, 수소 결합 수용자 수 7, 회전 가능 결합 수 10, 위상 극성 표면적 \(156\,\text{Å}^2\), 정확 질량 또는 단일 동위원소 질량 375.27332129, 복잡도 236을 포함합니다. 형식 전하는 0이며 무거운 원자 수는 26입니다. 이러한 지표는 반복 단위가 극성이고 수소 결합이 풍부함을 나타내며, 소량 올리고머 조각 및 단량체의 분자 간 상호작용, 수분 흡수 및 용매화 거동 예측에 유용합니다.
외관 및 일반 형태
나일론 6/66은 상업적으로 용융 가공을 위해 펠릿 또는 과립 형태로 공급되며, 섬유용으로는 스테이플 또는 필라멘트 섬유 형태로도 제공됩니다. 일반적인 완제품은 반결정성이며, 흰색에서 담황백색까지 다양합니다. 산업 현장에서는 성형 부품, 압출 프로파일, 필름, 단섬유 및 방사 섬유 형태로 만날 수 있으며, "Nylon 6/66, pellets"가 흔한 상업적 명칭입니다. 펠릿과 건조된 과립은 사출 성형 및 압출 작업을 위한 일반적인 원료입니다.
화학적 특성
반응성 및 부식성 거동
폴리머 골격은 아미드 결합으로 구성되어 중성 조건에서는 상대적으로 화학적 안정성을 가지나, 강산 또는 강염기에 장기간 노출 특히 고온 조건에서 가수분해 절단에 취약합니다. 가수분해 시 저분자량 아민 및 카복실산(예: 심한 조건에서 카프로락탐, 아디픽산, 헥사메틸렌디아민 방출)이 생성됩니다. 계산된 수소 결합 지표(공여자 수 5, 수용자 수 7)와 위상 극성 표면적 \(156\,\text{Å}^2\)는 강한 사슬 간 수소 결합을 나타내며, 이는 용융 거동과 수분 흡수를 제어합니다.
물질은 강한 부식성을 띠지 않으며, 완전한 폴리머는 탄화수소 및 다수의 비극성 유기물에 대해 화학적으로 견고합니다. 전형적인 가공 온도 이상에서 발생하는 열분해는 분해 산물(아민, 암모니아, 카복실산 조각, 저분자 휘발성 물질) 생성으로, 적절히 조절하지 않으면 밀폐 장비 내에서 부식성 또는 자극성을 유발할 수 있습니다. 산화 및 광화학적 공격(UV)은 시간이 지남에 따라 표면 취성 증대 및 기계적 특성 저하를 일으킬 수 있습니다.
상용성 및 부적합성
나일론 6/66은 다수의 엔지니어링 재료와 널리 호환되며, 알리파틱 탄화수소 및 대부분의 희석된 수용액 매체에서는 팽윤에 강합니다. 그러나 강산, 강염기, 고농도 산화제와는 부적합하며, 이들은 가수분해, 사슬 절단 또는 산화 분해를 촉진합니다. 특정 극성 용매(예: 고농도 페놀, 고농도 황산 또는 고농도 개미산)와는 팽윤, 용해 또는 화학적 공격이 발생할 수 있으므로 피해야 합니다. 고온의 물이나 증기와 장기간 접촉하면 가수분해 분해가 촉진되어 분자량이 감소할 수 있습니다. 소재 선정 시 장기 호환성을 좌우하는 작동 환경(온도, 화학적 노출, 자외선, 기계적 응력)을 반드시 고려해야 합니다.
용도 및 안전
산업 및 상업적 사용 맥락
나일론 6/66은 높은 인장 강도와 마모 저항이 요구되는 섬유, 성형 부품, 필름, 단섬유 및 기술 부품에 널리 사용되는 엔지니어링 열가소성 수지입니다. 압출 및 사출 성형용 펠릿과 섬유용 방적사로 공급됩니다. 이 폴리머는 해당 식품 접촉 규제 조항에 의거하여 식품 접촉 용도로도 등재되어 있으며, 관련 규제 문서 번호는 177.1200, 177.1395, 177.1500 및 177.2470(미국 식품 접촉 폴리머 규정)입니다. 산업 현장에서의 전형적인 선택 기준은 기계적 성능, 열 저항, 화학 저항 및 가공성(용융 가공 전 건조 요건 포함)입니다.
위험 및 취급 시 고려사항
벌크 중합체로서 나일론 6/66은 일반적으로 급성 독성이 낮으나, 가공 및 수명 종료 시 취급 과정에서 특정 위험이 발생할 수 있습니다. 주요 고려사항: - 분진 제어: 가공, 연삭 또는 펠릿 취급 시 호흡 가능한 분진이 발생할 수 있으므로, 적절한 분진 제어 및 호흡기 보호구 사용이 권장됩니다. - 열분해: 성형 또는 과열 시 휘발성 아민 및 산성 물질이 생성될 수 있으므로, 가공 중과 화재 발생 시 적절한 환기 및 연기 제어가 필요합니다. - 수분 민감성: 해당 고분자는 수분을 흡수하여 용융 점도 및 최종 부품 특성에 영향을 줄 수 있으므로, 가수분해 및 표면 결함 방지를 위해 용융 가공 전 건조가 일반적으로 필요합니다. - 피부 및 눈 접촉: 용융 고분자가 열 화상을 일으킬 수 있으므로, 가공 작업 시 표준 개인 보호구(장갑, 안구 보호구)를 착용하는 것이 권장됩니다. - 정전기 및 취급: 펠릿은 분진 및 정전기를 발생시킬 수 있으므로, 접지, 정전기 방지 조치 및 적절한 물질 취급 프로토콜을 통해 위험을 감소시켜야 합니다.
보관 시에는 재료를 건조하게 유지하고 장기간 자외선 노출을 피하며, 강한 산화제 및 부식성 화학물질과 분리하여 보관하십시오. 상세한 위험성, 운송 및 규제 정보는 제품별 안전보건자료(SDS) 및 현지 법규를 참조해야 합니다.
