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高溫尼龍基本介紹:PA46,PA6T,PA9T,PA10T
發(fā)布時(shí)間：2022-04-19 09:19:43 [返回列表]溫尼龍是指可以長(zhǎng)期在150℃以上環(huán)境使用的尼龍材料，熔點(diǎn)一般在290℃~320℃，一般玻纖改性夠熱變形溫度大于290℃。并且在很寬的溫度范圍和高濕度環(huán)境下保持的機(jī)械性能。
目前成熟的工業(yè)化高溫尼龍品種有PA46、PA6T、PA9T和PA10T，從廣義上分類可以分為脂肪族尼龍、半芳香尼龍、全芳香尼龍和脂環(huán)族尼龍。
DSM PA46
PA46 由DSM生產(chǎn)和銷售，牌號(hào)為 Stanyl ，是由丁二胺和己二酸縮聚而成的脂肪族聚酰胺，其中DSM是的丁二胺原料工業(yè)化方案，PA46 化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：
雖然 PA46 的分子結(jié)構(gòu)與PA66的相似，但 PA46 的每個(gè)給定長(zhǎng)度的鏈上的酰胺組數(shù)更多，鏈結(jié)構(gòu)更對(duì)稱；而高度對(duì)稱的鏈結(jié)構(gòu)致使其結(jié)晶度高（約為70%），而且結(jié)晶速度快，因而熔點(diǎn)更高（295℃），熱變形溫度也高，而長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)163℃。
這些特性使 PA46 比其它工程塑料如PA6、PA66和聚酯在耐熱、高溫下的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨等方面具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并且成型周期短，加工更經(jīng)濟(jì)。
DSM的 PA46 已用于2億多輛汽車的執(zhí)行器中，如電子節(jié)氣門控制（ETC）執(zhí)行器、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）、渦輪、通用執(zhí)行器（GPA）執(zhí)行器和可變進(jìn)氣系統(tǒng)等等。
半芳香尼龍 PPA
PPA是一種通過(guò)含苯環(huán)的二元酸（一般是對(duì)苯二甲酸）和脂肪族二胺發(fā)生縮聚作用而制成的半芳香族聚酰胺，主要品種有 PA4T、PA6T共聚物、PA 9T、PA10T、PA11T、PA12T等等。
其中PA6T共聚物為常見(jiàn)，其次是PA9T 和 PA10T 。
1. PA6T共聚物
純PA6T的熔點(diǎn)在370℃，已經(jīng)高于一般尼龍的分解溫度（350℃），因此純的PA6T需與其他尼龍共聚后，將熔點(diǎn)降到一般的加工溫度（320℃），方能在工業(yè)上應(yīng)用于注射成型。
PA6T共聚物平均熔點(diǎn)在320℃，熱變形溫度也很高(約290℃)，具備的耐焊接性、低吸水率、流動(dòng)性等等，在汽車零件，機(jī)械零件以及電氣/電子零件上均有廣泛的應(yīng)用。
2. PA9T
PA9T由KURARAY（可樂(lè)麗株式會(huì)社）公司首度開發(fā)成功并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，商品名為Genestar，是壬二胺和對(duì)苯二甲酸聚合而得，其熔點(diǎn)在306℃，它加工前不需改性來(lái)降低其熔點(diǎn)，在高溫環(huán)境下具有良好的韌性，但長(zhǎng)期耐熱性較差。
PA9T的吸水率是PA46的1/10，是PA6T的1/3，使其在多種用途的實(shí)用性評(píng)估上，均不會(huì)發(fā)生因吸水導(dǎo)致的尺寸變化、物性下降或膨脹起泡等異常，并在高溫環(huán)境中有安全的穩(wěn)定性。
所以作為后起之秀的PA9T一面世就顯示出強(qiáng)勁的市場(chǎng)潛力，主要應(yīng)用在電氣電子工業(yè)、汽車工業(yè)及纖維工業(yè)三個(gè)領(lǐng)域。由于壬二胺的生產(chǎn)技術(shù)一直被可樂(lè)麗所壟斷，因此PA9T的生產(chǎn)商只有可樂(lè)麗一家，價(jià)格也較高。
3. PA10T
PA10T是以對(duì)苯二甲酸和癸二胺為單體，經(jīng)縮聚聚合而成，具有的耐熱性能，其熔點(diǎn)在316℃，耐化學(xué)腐蝕性能，吸水率低，尺寸穩(wěn)定性好，玻纖增強(qiáng)改性后耐無(wú)鉛焊錫溫度280℃，綜合性能。
與其他短鏈高溫尼龍如PA46、PA4T、PA6T、PA6I、等相比，PA10T具有較長(zhǎng)的二胺柔性長(zhǎng)鏈，使得大分子具有一定的柔順性，從而具有較高的結(jié)晶速率和結(jié)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(huán)結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的剛性和耐腐蝕性等性能，PA10T的改性產(chǎn)品也可以應(yīng)用到一些化學(xué)試劑和/或耐熱的環(huán)境中，比如水處理、納米注塑NMT、發(fā)動(dòng)機(jī)周邊等。
PA10T產(chǎn)品的商業(yè)化，填補(bǔ)了我國(guó)在高溫尼龍新材料上自主研發(fā)的，國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)有上海杰事杰和金發(fā)科技。
PA4T是21世紀(jì)以來(lái)個(gè)合成的高溫尼龍，由掌握著丁二胺工業(yè)化方案的帝斯曼推出。與PA6T相似，其熔點(diǎn)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(jì)的新聚合體，具有的空間穩(wěn)定性、無(wú)鉛焊接兼容性、高熔點(diǎn)，在溫度上升的情況下具有很高的硬度和機(jī)械強(qiáng)度，且相比DSM公司原有的PA46產(chǎn)品，甚至是PA9T，它顯示出了超低的吸水率。
5. 其他
PA 5T ：PA5T熔點(diǎn)會(huì)低于PA6T，此前限制其發(fā)展的主要原因在于戊二胺的產(chǎn)業(yè)化尚在研究階段，但在2018年下半年國(guó)內(nèi)的凱賽生物科技已經(jīng)順利投產(chǎn)5萬(wàn)噸生物基戊二胺，這說(shuō)明距離PA5T產(chǎn)業(yè)化又近了一步。
PA12T：PA12T是十二碳二元胺和對(duì)苯二甲酸均聚的產(chǎn)品，目前國(guó)內(nèi)的河南君恒已經(jīng)建成1000噸/年的PA12T生產(chǎn)示范裝置，并正在建設(shè)1萬(wàn)噸/年長(zhǎng)鏈二元酸生產(chǎn)線。
其他高溫尼龍
1. 全芳香尼龍
全芳香尼龍是20世紀(jì)60年代首先由美國(guó)杜邦公司開發(fā)成功，較為常見(jiàn)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，有很的耐熱性、突出的強(qiáng)度、剛度、高熔點(diǎn)、高黏度主要用于H級(jí)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(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺，又叫芳綸1414，軟化點(diǎn)550℃~580℃，軟化點(diǎn)500℃，長(zhǎng)期使用溫度＞180℃，其高強(qiáng)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(yīng)用于防彈衣上，還有在手機(jī)保護(hù)套上的應(yīng)用。
2. 脂環(huán)族尼龍
脂環(huán)族尼龍由脂環(huán)族二酸與脂肪族二胺聚合而成，比如旭化成的PA6C，其相關(guān)專利顯示是由1，4-環(huán)己烷二甲酸和六亞甲基二胺聚合而成的，由于和PA6T結(jié)構(gòu)相似，因此也是與其它聚酰胺共聚的半脂環(huán)族聚酰胺（又稱“PA6C共聚聚酰胺”）。
