分享

弹性体尼龙/生物基尼龙/耐高温尼龙,这些新品你知多少?

 石0610 2019-10-25

说到聚酰胺(尼龙),大家一定不陌生,由于其具有良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性,有一定的阻燃性,易于加工,适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性等,被广泛用于机械、汽车、电器、纺织器材、化工设备、航空、冶金等领域,已经成为五大通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种。

那么大家是否熟悉弹性体尼龙、半芳香尼龙和生物基尼龙这些“新贵”产品呢?他们现在研究的怎样?用途又是如何?

尼龙弹性体

热塑性聚酰胺弹性体(TPAE)是由高熔点结晶性聚酰胺硬链段和非结晶性的聚醚或聚酯软链段组成的嵌段共聚物。硬链段可选用聚己内酰胺6、聚酰胺66、聚十二内酰胺、芳香族聚酰胺等;软链段可选用聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、双端羟基脂肪族聚酯等。

由于具有软、硬链段可选用的材料范围广,聚合度和软、硬链段的共混比可调节,因而可根据不同的用途设计和制备性能不同的品热塑性弹性体及其应用级,并且可以同时保持橡塑弹性体的基本特性和PA基本性能和强韧性。

TPAE是在1979年由德国修斯公司首先实现商品化,随后法国ARKEMA、瑞士EMS、日本幽默化学等国的多家公司也相继有了商品化,由于其独特性被广泛应用于汽车部件、运动用品、医疗用品、家庭用品、机械工具、玩具、电子、电气工业等制品,发展非常迅速。

但是由于尼龙弹性体由于技术门槛高,目前绝大多数产能仍在国外厂家手里,如阿科玛、赢创、日本宇部兴产等,也限制了它主要应用于专业跑鞋等高端鞋品。

Nike Zoom Vaporfly Elite 跑鞋运用了弹性体尼龙

终于,北京旭阳科技有限公司成功开发出尼龙弹性体AS5502P 树脂,其不含任何增塑剂;该产品具有独特的静电耗散特效, 可用于聚合物(PA、 ABS、ABS/PC、 HIPS、 PBT、 PE 等) 的抗静电改性。

该TPAE尼龙弹性体可直接做为制作硅橡胶、氟橡胶、丁睛橡胶、TPEE和TPU等,以及许多热塑性塑料的代用品。此外, 还能在一些特殊的领域得到应用,如PA6/PCL可做生物降解材料,PA6/PEG型TPAE具有水溶性。

不仅如此,该TPAE尼龙弹性体还可替代如下目标产品:

(1)聚酰胺系热塑性弹性体: 国外进口聚酰胺类热塑性弹性体阿克玛、 EMS等;

(2)聚酯系热塑性弹性体: 国产及进口聚酯类热塑性弹性体, 杜邦、 中纺投资、 华烁科技等;

(3)聚氨酯类热塑性弹性体: 国产及进口聚氨酯类热塑性弹性体, 巴斯夫、烟台万华等;

(4)高韧性尼龙6树脂: 市场其他弹性体增韧尼龙树脂

为了进一步了解这款新产品,《2019年第四届国际工程塑料产业创新大会》特邀请北京旭阳科技有限公司总工程师姜立忠莅临本次大会,并详细解读这款新材料妙用!

生物基尼龙

由于尼龙66生产商纷纷宣布“不可抗力”,石油资源紧张,以及生物基塑料产业的兴起,再加上汽车轻量化对尼龙材料的旺盛需求,生物基尼龙走进人们视野,成为近两年热门材料。

生物基尼龙是指制备局限的的原材料来源于生物质材料,以PA56为例,1,5-戊二胺通常采用可再生生物质原料,通过基因工程改造的微生物菌种发酵生产,不仅降低了生产成本,使得生物法二元胺的质量和价格满足了PA聚合的要求,而且生物基戊二胺奇数碳链特性,给予其聚酰胺优良表现,如:良好的自熄性、流动性、高韧性和高耐磨等特性,可广泛应用于汽车零部件,电子电器和3D打印行业等多种工程塑料领域。

生物法制备二胺的流程

通过生物基法获得戊二胺已经在国内形成产业化,不会像尼龙66一样存在单体受限的情况,依据此又可以制备更多生物基聚酰胺,比如PA52、PA56、PA510、PA512、PA516等等,性能各异,合成工艺不同,比如东华大学何勇研究员就利用生物基1,5-戊二胺和草酸酯为原料,采用新型无溶剂雾化聚合/固相聚合工艺制备出的一种新型高分子量生物基聚酰胺(PA52),高分子量PA52具有优异的结晶性能、机械性能及耐热性能,应用前景广阔。

为了让大家更深入了解生物基聚酰胺的研究和产业化现状,以及应用前景,《2019年第四届国际工程塑料产业创新大会》特邀请生物基聚酰胺顶级专家,前东丽先进材料研发部长,东华大学何勇研究员莅临本次大会,并详细解读“新型生物基聚酰胺及其性能研究”。

何勇研究员长期从事高性能尼龙合成、脂肪族聚酯合成、高分子复合材料、高分子纳米合金、生物基高分子及高分子超分子结构等研究领域工作,申请发明专利80余项,授权发明专利39项,其中含美国、欧洲、日本等国际授权专利6项。先后主持东丽集团重点项目“生物基聚酯聚合高效催化剂”“生物基聚酯聚合新工艺研究” “新型高耐热聚酰胺聚合”及国家重点研发计划项目“生物基聚酯、聚酰胺高效聚合纺丝技术”等项目。

耐高温尼龙

高温尼龙是指可以长期在150℃以上环境使用的尼龙材料,熔点一般在290℃~320℃,一般玻纤改性够热变形温度大于290℃。并且在很宽的温度范围和高湿度环境下保持优异的机械性能。

目前成熟的工业化高温尼龙品种有PA46、PA6T、PA9T和PA10T,从广义上分类可以分为脂肪族尼龙、半芳香尼龙、全芳香尼龙和脂环族尼龙,其中,半芳香尼龙因具有较好综合性能,成为耐高温尼龙发展的典型代表,尤其是随着汽车轻量化的发展和高端电子信息产业的快速发展,人们对聚合物材料的耐热性能提出了更高的要求。

尽管耐高温尼龙的生产和应用在国内取得了巨大的进展,但是,国内在合成半芳香尼龙方面仍然落后于索尔维/杜邦/ DSM 等国外巨头,国内企业应该加强在源头方面的研究,探索新的原材料来合成综合性能更优异的尼龙树脂。

再加上国内企业起步相对较晚,在研究和开发过程中,可开发全新分子结构的高温尼龙系列,在降低一定的耐热性而又能满足应用要求的前提下,即适用就是最佳的原则来取得经济的最大效益。

为此,《2019中国国际工程塑料产业创新大会》特诚邀请到聚苯硫醚和耐高温尼龙顶级专家,四川大学杨杰教授为我们详细解读“新型耐高温尼龙研究与产业现状”。

杨杰教授长期从事高性能高分子材料的研究工作,形成了从高性能聚芳硫醚树脂和半芳尼龙的分子设计、聚合物合成、产业化生产到加工应用这样全面而系统的研究领域,代表了国内聚芳硫醚和半芳尼龙材料研究和应用开发的水平与方向。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多