耐熱性增韌尼龍、無(wú)鹵阻燃增韌尼龍、納米復(fù)合增韌尼龍
發(fā)布于2023-06-14 17:16:55 點(diǎn)擊：0
一、耐熱性增韌尼龍
作為大量應(yīng)用的工程塑料，提高耐熱性始終是生產(chǎn)廠和用戶的目標(biāo)。增韌尼龍進(jìn)一步滲入汽車市場(chǎng)推動(dòng)力是開(kāi)發(fā)出定位于汽車機(jī)罩下應(yīng)用的新一代樹(shù)脂，保持高剛性、高韌性同時(shí)，提高耐熱性和流動(dòng)性，半芳香族尼龍(增韌尼龍9T，聚對(duì)苯二甲酰1，9壬二胺)是代表性實(shí)用耐熱增韌尼龍，ZytelHTN和P增韌尼龍亦為半芳香族尼龍樹(shù)脂。
美國(guó)DuPont公司的高溫尼龍ZytelHTN已為用戶熟悉，具有高耐熱性，可替代PPS和熱固性樹(shù)脂用于氣動(dòng)剎車系統(tǒng)，節(jié)約成本和部件輕型化。隨著機(jī)罩下溫度升高，近幾年對(duì)高溫尼龍需求增加，其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，除以聚鄰苯二甲酰胺(P增韌尼龍)為基礎(chǔ)樹(shù)脂的ZytelHTN外，Solvay高性能聚合物(AdvancedPolymers)公司推出了系列P增韌尼龍樹(shù)脂牌號(hào)，能連續(xù)耐溫200℃，尺寸穩(wěn)定性極高，符合發(fā)動(dòng)機(jī)室小型化要求，由于部件多，空間小，空氣流動(dòng)差，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)室溫度更高，因此要求更耐高溫牌號(hào)。此外，瑞士EMSGrivory公司也推出了耐高溫的GrivoryHT高溫尼龍系列樹(shù)脂。
預(yù)計(jì)新應(yīng)用還有汽車新一代42V電子系統(tǒng)，老的系統(tǒng)是上世紀(jì)50年代開(kāi)始使用的，已不能滿足汽車現(xiàn)代化、多功能、自動(dòng)化程度更高的要求，重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)的部件對(duì)材料高溫性能提出了明確的要求。DuPont公司開(kāi)發(fā)的半透明PA66Zytel牌號(hào)，做42V電子系統(tǒng)保險(xiǎn)絲盒，成本比聚砜和聚醚砜便宜20％。
Rhodia公司開(kāi)發(fā)的2個(gè)用于冷卻水箱和冷卻、加熱回路的玻纖增強(qiáng)PA66Technyl牌號(hào)，能在130℃下長(zhǎng)期連續(xù)使用，最高承受溫度達(dá)160℃。
發(fā)動(dòng)機(jī)室進(jìn)氣歧管(AIM)是近幾年開(kāi)發(fā)成功的主要塑料汽車部件，目前以增韌尼龍(包括P增韌尼龍)為主要原料。
二、無(wú)鹵阻燃增韌尼龍
汽車、電子電器、家用電器、辦公室和通訊設(shè)備等領(lǐng)域要求阻燃增韌尼龍，采用無(wú)毒、低發(fā)煙性、高耐熱阻燃劑，研究效率高、使增韌尼龍力學(xué)性能下降少的無(wú)鹵阻燃劑和各種阻燃劑的協(xié)同效應(yīng)是無(wú)鹵阻燃增韌尼龍開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。早在20世紀(jì)80年代末，BASF公司就推出無(wú)鹵阻燃增韌尼龍UltramidKR425，達(dá)UL94V-0級(jí)，低溫沖擊強(qiáng)度達(dá)20kg.cm/cm，在此基礎(chǔ)上不斷推出新牌號(hào)，如1995年的KR4455。荷蘭AKZ0工程塑料公司也推出無(wú)鹵阻燃增韌尼龍，荷蘭DSM工程塑料公司推出的不含鹵素和磷的未增強(qiáng)PA6牌號(hào)AkulonK225-KS,比重小，流動(dòng)性極好，0.75mm樣片達(dá)UL94V-0級(jí)，AkulonK224-HG56是30%玻纖增強(qiáng)PA6，比標(biāo)準(zhǔn)玻纖增強(qiáng)阻燃牌號(hào)密度低，容易加工，不易起霜，1.5mm樣片達(dá)UL94-V0級(jí)。隨著歐盟的RoHS、WEEE和ELV等指令發(fā)布和實(shí)施，美國(guó)、日本和我國(guó)等也相繼推出相應(yīng)法規(guī)，無(wú)鹵阻燃增韌尼龍需求增大，生產(chǎn)廠顯著加快了性能符合要求、成本合理的無(wú)鹵阻燃增韌尼龍牌號(hào)開(kāi)發(fā)步伐，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化和人們?cè)鲩L(zhǎng)的健康理念的要求。
提高功能性牌號(hào)包括了激光焊接、耐乙二醇、高耐磨性、可在線涂漆等牌號(hào)，其中生產(chǎn)廠花大力氣開(kāi)發(fā)能激光焊接牌號(hào)，適應(yīng)高度一體化、高耐熱、復(fù)雜形狀制品開(kāi)發(fā)要求，限于篇幅，不做詳細(xì)介紹。
三、納米復(fù)合增韌尼龍材料
增韌尼龍納米復(fù)合材料是1990年日本豐田中央研究所與增韌尼龍樹(shù)脂廠UBE公司共同開(kāi)發(fā)成功的，是世界最早的聚合物納米復(fù)合材料，用做汽車定時(shí)器罩。近年來(lái)，基于環(huán)保和成本的要求和考慮，利用納米材料改進(jìn)增韌尼龍阻隔性在汽車燃油系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用備受關(guān)注。
意大利Fiat汽車公司已決定用增韌尼龍納米復(fù)合材料作為燃油管阻隔材料，替代原來(lái)的PVDF阻隔材料，多層燃油管包括增韌尼龍12外層、PA6/增韌尼龍12共聚物粘接層、含2％納米粘土的PA6/PA66共聚物阻隔層、PA6內(nèi)層，這種全增韌尼龍結(jié)構(gòu)燃油管，有便于回收的優(yōu)點(diǎn)。
PA6和有機(jī)改性納米層狀硅酸鹽(最高含量30％，重量分?jǐn)?shù))母料加入HDPE后能提高HDPE阻隔性，甲苯對(duì)這種HDPE/增韌尼龍共混物的滲透率與甲苯對(duì)純?cè)鲰g尼龍相近，用于制備汽車燃油箱和油管內(nèi)襯，可替代多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。
日本UBE公司開(kāi)發(fā)出尼龍/粘土納米復(fù)合材料(NCH)牌號(hào)，滿足越來(lái)越嚴(yán)格的對(duì)汽車燃油揮發(fā)泄漏量限制，有PA6系的1022C2和PA66系的5034C2，氧透過(guò)率(23℃，65％RH下，30mm厚)分別為22cc/m2?d和23cc/m2?d，水蒸氣透過(guò)率(40℃，90％RH下，30mm厚)分別為65g/m2?d和72g/m2?d，均約為一般尼龍牌號(hào)一半左右。應(yīng)用目標(biāo)為汽車燃油管，納米復(fù)合材料降低汽油、甲醇和有機(jī)溶劑滲透率，UBE公司的Ecobesta是PA6/PA66共混物為基礎(chǔ)樹(shù)脂的納米復(fù)合材料，比未填充PA6的對(duì)汽油的阻隔性高3倍。
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