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    高溫尼龍有哪些種類?應用在哪里?主要有誰在做高溫尼龍?

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    什么是耐高溫尼龍?


    耐高溫尼龍是指可以長期在150℃以上環境使用的尼龍材料,熔點一般在290℃~320℃,一般玻纖改性加熱變形溫度大于290℃。其機械性能在很寬的溫度范圍和高濕度環境下都能夠保持優良。由于其優異的耐高溫性能,也廣泛應用于汽車零件,機械零件以及電氣/電子零件等。


    耐高溫尼龍之PA6T


    PA6T是半芳香族尼龍中的典型代表,是由己二胺和對苯二甲酸縮聚而成。純的 PA6T熔點高達 370℃,在這個溫度下尼龍已經發生了降解,無法進行熱塑成型,所以市面流通的 PA6T均是經過與其他單體共聚后降低了熔點的共聚物或復合物。


    PA6T在脂肪鏈的基礎上引入了大量苯環,與傳統的PA6、PA66相比,PA6T擁有更高的Tg,較低的吸水率,尺寸穩定性以及耐熱性好等特點。


    由于PA6T需要引入其他單體進行共聚以降低熔融加工溫度,不同的單體配比成為PA6T改性的關鍵,因此可以說,PA6T的耐高溫改性具有很大的發展空間。


    應用范圍:由于其優異的耐焊接性、低吸水率、優良流動性等等,在汽車零件,機械零件以及電氣/電子零件如手機、無人機等上均有廣泛的應用。

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    耐高溫尼龍之PA46


    PA46是由丁二胺和己二酸縮聚而成的脂肪族聚酰胺,比起PA6和 PA66,PA46的每個給定長度的鏈上的酰胺數目更多,鏈結構更加對稱,這使得它的結晶度可以高達70%,并賦予其非??斓慕Y晶速度。


    PA46的熔點為295℃,未增強的PA46的HDT(熱變形溫度)有160℃,而經過玻纖的增強后,其HDT可高達290℃ ,長期使用溫度也有163℃。PA46獨特的結構賦予了其它材料無法達到的獨特性能。


    作為 PA46 產權的完全擁有者,DSM公司正逐漸將其優異的性能經過不斷地改性而付諸產業化。在保證其耐高溫性能的同時,各種特殊應用如超耐磨、超高剛性、超高流動性等都已經不斷被開發。而在耐高溫方面,DSM在2008年 China-plas 上推出了其全新高性能STANYL Diablo,它具有長期的耐熱穩定性,可以在230℃高溫下正常工作超過3000 h,而機械性能則下降不超過15%。


    應用范圍:PA46 已用于全球2億多輛汽車的執行器中,如電子節氣門控制(ETC)執行器、廢氣再循環系統(EGR)、渦輪、通用執行器(GPA)執行器和可變進氣系統等等。

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    耐高溫尼龍之PA9T


    PA9T是由日本 KURARAY(可樂麗株式會社)公司獨自開發的,是以壬二胺和對苯二甲酸縮聚而成,商品名為Genestar。

    雖然同為半芳香性尼龍,PA9T在加工前并不需要像PA6T一樣要通過共聚改性降低熔點,純的PA9T熔點在306 ℃。PA9T高的玻璃化轉變溫度(125℃)和高的結晶性,賦予了其在高溫環境下良好的韌性。同時它還擁有其它PA材料無法比擬的耐化學品性能,僅次于PPS,而其吸水率只有0.17%,是所有PA當中最低的。PA9T的綜合性能無疑是傳統耐熱尼龍中比較好的一種,而隨著生產規模的不斷擴大,其成本將會接近普通PA的成本,因此PA9T是一個有很大發展潛力的品種。


    應用領域:主要應用于電氣電子工業、汽車工業及纖維工業三個領域。

    耐高溫尼龍之PA10T


    PA10T是以對苯二甲酸和癸二胺為單體,經縮聚聚合而成,具有優異的耐熱性能,其熔點在316℃,耐化學腐蝕性能,吸水率低,尺寸穩定性好,玻纖增強改性后耐無鉛焊錫溫度超過280℃,綜合性能優異。


    與其他短鏈高溫尼龍如PA46、PA4T、PA6T、PA6I、等相比,PA10T具有較長的二胺柔性長鏈,使得大分子具有一定的柔順性,從而具有較高的結晶速率和結晶度,適用于快速成型,制作一些小型的電子元器件,比如LED反射支架、連接器等。


    又由于其分子主鏈中的苯環結構所帶來的剛性和耐腐蝕性等優異性能,PA10T的改性產品也可以應用到一些化學試劑和/或耐熱的環境中,比如水處理、納米注塑NMT、發動機周邊等。


    應用范圍:LED反射支架、連接器、水處理、納米注塑NMT、發動機周邊等。

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    耐高溫尼龍之PA4T


    PA4T是21世紀以來第一個合成的高溫尼龍,由掌握著全球唯一丁二胺工業化方案的帝斯曼推出。與PA6T相似,其熔點也很高(430℃),一般也是與其他尼龍共聚,比如尼龍66或尼龍6。


    這種21世紀的第1個新聚合體,具有卓越的空間穩定性、無鉛焊接兼容性、高熔點,在溫度上升的情況下具有很高的硬度和機械強度,且相比DSM公司原有的PA46產品,甚至是PA9T,它顯示出了超低的吸水率。


    應用范圍:PA4T可以應用在電子電氣、汽車工業中。在電子電氣領域,PA4T可用于生產體積小、質量輕、使用壽命長的電子元器件,例如電路板、記憶卡接插件、內存模塊連接器、CPU插座、電流轉向器、耐高溫線軸等產品,應用在智能手機、平板電腦、PC電腦、可穿戴設備等領域。在汽車工業中,PA4T可用于生產電氣系統、燃油系統、冷卻系統、引擎蓋等耐高溫汽車零部件。此外,PA4T在航空航天領域也有需求。

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    耐高溫尼龍之PA5T


    PA5T熔點會低于PA6T,此前限制其發展的主要原因在于戊二胺的產業化尚在研究階段,但在2018年下半年有國內的公司已經順利投產5萬噸生物基戊二胺,這說明距離PA5T產業化又近了一步。


    耐高溫尼龍之PA12T


    PA12T是十二碳二元胺和對苯二甲酸均聚的產品,國內的河南君恒已經建成1000噸/年的PA12T生產示范裝置,并正在建設1萬噸/年長鏈二元酸生產線。


    耐高溫尼龍之其它PPA工程塑料


    全芳香尼龍PPA是20世紀60年代首先由美國杜邦公司開發成功,較為常見的有兩種:


    一是聚間苯二甲酰間苯二胺,商品名為Nomex,又叫芳綸1313,有很優異的耐熱性、突出的強度、剛度、高熔點、高黏度主要用于H級電絕緣材料和制備高性能纖維(HT-1纖維);


    二是Kevlar(凱夫拉),全名叫聚對苯二甲酰對苯二胺,又叫芳綸1414,軟化點550℃~580℃,軟化點500℃,長期使用溫度>180℃,其高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕的特性主要被用于制備纖維,比如應用于防彈衣上,還有在手機保護套上的應用。


    尼龍作為當今重要的工程塑料,正在被不斷地通過物理和化學改性使其高性能化,使得尼龍在激烈的市場競爭中處于領先地位。很多領域對材料的耐高溫方面以及耐高溫材料的功能化方面都提出了新的要求,為了適應這些新要求,人們在開發新品耐高溫尼龍方面做了大最的努力,尤其是對半芳香尼龍的共聚改性以及新型的半芳香尼龍的合成,是目前高溫尼龍的研究熱點。國內的產業化方面與國外還有一定的差距,擁有自主知識產權是關鍵所在。


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