常见的几种高温尼龙塑料的基本介绍
一、脂肪族尼龙PA46
虽然 PA46 的分子结构与PA66的相似,但 PA46 的每个给定长度的链上的酰胺组数更多,链结构更对称;而高度对称的链结构致使其结晶度高(约为70%),而且结晶速度快,因而熔点更高(295℃),热变形温度也高,而长期使用温度可达163℃。这些特性使 PA46 比其它工程塑料如PA6、PA66和聚酯在耐热、高温下的机械强度、耐磨等方面具有技术优势,并且成型周期短,加工更经济。DSM的 PA46 已用于全球2亿多辆汽车的执行器中,如电子节气门控制(ETC)执行器、废气再循环系统(EGR)、涡轮、通用执行器(GPA)执行器和可变进气系统等等。
二、半芳香尼龙 PPA
PPA是一种通过含苯环的二元酸(一般是对苯二甲酸)和脂肪族二胺发生缩聚作用而制成的半芳香族聚酰胺,主要品种有 PA4T、PA6T共聚物、PA 9T、PA10T、PA11T、PA12T等等。其中PA6T共聚物最为常见,其次是PA9T 和 PA10T 。
三、PA6T共聚物
纯PA6T的熔点在370℃,已经高于一般尼龙的分解温度(350℃),因此纯的PA6T必需与其他尼龙共聚后,将熔点降到一般的加工温度(320℃),方能在工业上应用于注射成型。常见的共聚组合有6T/6I、6T/66、6T/6I/66、6T/DT、6T/6等等,有资料将杜邦HTN划分为单独的一类高温尼龙,但其实51G、52G和54G是属于6T共聚物,只有53G因苯环含量较少,杜邦把它归为高性能尼龙。
四、PA9T
A9T由KURARAY(可乐丽株式会社)公司首度开发成功并实现工业化,商品名为Genestar,是壬二胺和对苯二甲酸聚合而得,其熔点在306℃,它加工前不需改性来降低其熔点,在高温环境下具有良好的韧性,但长期耐热性较差。
PA9T的吸水率是PA46的1/10,是PA6T的1/3,使其在多种用途的实用性评估上,均不会发生因吸水导致的尺寸变化、物性下降或膨胀起泡等异常,并在高温环境中有更安全的稳定性。所以作为后起之秀的PA9T一面世就显示出强劲的市场潜力,主要应用在电气电子工业、汽车工业及纤维工业三个领域。由于壬二胺的生产技术一直被可乐丽所垄断,因此PA9T的生产商只有可乐丽一家,价格也较高。
四、PA10T
A10T是以对苯二甲酸和癸二胺为单体,经缩聚聚合而成,具有优异的耐热性能,其熔点在316℃,耐化学腐蚀性能,吸水率低,尺寸稳定性好,玻纤增强改性后耐无铅焊锡温度超过280℃,综合性能优异。与其他短链高温尼龙如PA46、PA4T、PA6T、PA6I、MXD6等相比,PA10T具有较长的二胺柔性长链,使得大分子具有一定的柔顺性,从而具有较高的结晶速率和结晶度,适用于快速成型,制作一些小型的电子元器件,比如LED反射支架、连接器等。又由于其分子主链中的苯环结构所带来的刚性和耐腐蚀性等优异性能,PA10T的改性产品也可以应用到一些化学试剂和/或耐热的环境中,比如水处理、纳米注塑NMT、发动机周边等。PA10T产品的商业化,填补了我国在高温尼龙新材料上自主研发的空白。
四、PA4T
PA4T是21世纪以来第一个合成的高温尼龙,由掌握着全球唯一丁二胺工业化方案的帝斯曼推出。与PA6T相似,其熔点也很高(430℃),一般也是与其他尼龙共聚,比如尼龙66或尼龙6。这种21世纪的第1个新聚合体,具有卓越的空间稳定性、无铅焊接兼容性、高熔点,在温度上升的情况下具有很高的硬度和机械强度,且相比DSM公司原有的PA46产品,甚至是PA9T,它显示出了超低的吸水率。