說到聚酰胺(尼龍),大家一定不陌生,由于其具有良好的綜合性能,包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性,有一定的阻燃性,易于加工,適于用玻璃纖維和其它填料填充增強改性等,被廣泛用于機械、汽車、電器、紡織器材、化工設備、航空、冶金等領域,已經(jīng)成為五大通用工程塑料中產(chǎn)量最大、品種最多、用途最廣的品種。 那么大家是否熟悉彈性體尼龍、半芳香尼龍和生物基尼龍這些“新貴”產(chǎn)品呢?他們現(xiàn)在研究的怎樣?用途又是如何? 尼龍彈性體 熱塑性聚酰胺彈性體(TPAE)是由高熔點結晶性聚酰胺硬鏈段和非結晶性的聚醚或聚酯軟鏈段組成的嵌段共聚物。硬鏈段可選用聚己內酰胺6、聚酰胺66、聚十二內酰胺、芳香族聚酰胺等;軟鏈段可選用聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、雙端羥基脂肪族聚酯等。 由于具有軟、硬鏈段可選用的材料范圍廣,聚合度和軟、硬鏈段的共混比可調節(jié),因而可根據(jù)不同的用途設計和制備性能不同的品熱塑性彈性體及其應用級,并且可以同時保持橡塑彈性體的基本特性和PA基本性能和強韌性。 TPAE是在1979年由德國修斯公司首先實現(xiàn)商品化,隨后法國ARKEMA、瑞士EMS、日本幽默化學等國的多家公司也相繼有了商品化,由于其獨特性被廣泛應用于汽車部件、運動用品、醫(yī)療用品、家庭用品、機械工具、玩具、電子、電氣工業(yè)等制品,發(fā)展非常迅速。 但是由于尼龍彈性體由于技術門檻高,目前絕大多數(shù)產(chǎn)能仍在國外廠家手里,如阿科瑪、贏創(chuàng)、日本宇部興產(chǎn)等,也限制了它主要應用于專業(yè)跑鞋等高端鞋品。 Nike Zoom Vaporfly Elite 跑鞋運用了彈性體尼龍 終于,北京旭陽科技有限公司成功開發(fā)出尼龍彈性體AS5502P 樹脂,其不含任何增塑劑;該產(chǎn)品具有獨特的靜電耗散特效, 可用于聚合物(PA、 ABS、ABS/PC、 HIPS、 PBT、 PE 等) 的抗靜電改性。 該TPAE尼龍彈性體可直接做為制作硅橡膠、氟橡膠、丁睛橡膠、TPEE和TPU等,以及許多熱塑性塑料的代用品。此外, 還能在一些特殊的領域得到應用,如PA6/PCL可做生物降解材料,PA6/PEG型TPAE具有水溶性。 不僅如此,該TPAE尼龍彈性體還可替代如下目標產(chǎn)品: (1)聚酰胺系熱塑性彈性體: 國外進口聚酰胺類熱塑性彈性體阿克瑪、 EMS等; (2)聚酯系熱塑性彈性體: 國產(chǎn)及進口聚酯類熱塑性彈性體, 杜邦、 中紡投資、 華爍科技等; (3)聚氨酯類熱塑性彈性體: 國產(chǎn)及進口聚氨酯類熱塑性彈性體, 巴斯夫、煙臺萬華等; (4)高韌性尼龍6樹脂: 市場其他彈性體增韌尼龍樹脂 為了進一步了解這款新產(chǎn)品,《2019年第四屆國際工程塑料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新大會》特邀請北京旭陽科技有限公司總工程師姜立忠蒞臨本次大會,并詳細解讀這款新材料妙用! 生物基尼龍 由于尼龍66生產(chǎn)商紛紛宣布“不可抗力”,石油資源緊張,以及生物基塑料產(chǎn)業(yè)的興起,再加上汽車輕量化對尼龍材料的旺盛需求,生物基尼龍走進人們視野,成為近兩年熱門材料。 生物基尼龍是指制備局限的的原材料來源于生物質材料,以PA56為例,1,5-戊二胺通常采用可再生生物質原料,通過基因工程改造的微生物菌種發(fā)酵生產(chǎn),不僅降低了生產(chǎn)成本,使得生物法二元胺的質量和價格滿足了PA聚合的要求,而且生物基戊二胺奇數(shù)碳鏈特性,給予其聚酰胺優(yōu)良表現(xiàn),如:良好的自熄性、流動性、高韌性和高耐磨等特性,可廣泛應用于汽車零部件,電子電器和3D打印行業(yè)等多種工程塑料領域。 生物法制備二胺的流程 通過生物基法獲得戊二胺已經(jīng)在國內形成產(chǎn)業(yè)化,不會像尼龍66一樣存在單體受限的情況,依據(jù)此又可以制備更多生物基聚酰胺,比如PA52、PA56、PA510、PA512、PA516等等,性能各異,合成工藝不同,比如東華大學何勇研究員就利用生物基1,5-戊二胺和草酸酯為原料,采用新型無溶劑霧化聚合/固相聚合工藝制備出的一種新型高分子量生物基聚酰胺(PA52),高分子量PA52具有優(yōu)異的結晶性能、機械性能及耐熱性能,應用前景廣闊。 為了讓大家更深入了解生物基聚酰胺的研究和產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀,以及應用前景,《2019年第四屆國際工程塑料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新大會》特邀請生物基聚酰胺頂級專家,前東麗先進材料研發(fā)部長,東華大學何勇研究員蒞臨本次大會,并詳細解讀“新型生物基聚酰胺及其性能研究”。 何勇研究員長期從事高性能尼龍合成、脂肪族聚酯合成、高分子復合材料、高分子納米合金、生物基高分子及高分子超分子結構等研究領域工作,申請發(fā)明專利80余項,授權發(fā)明專利39項,其中含美國、歐洲、日本等國際授權專利6項。先后主持東麗集團重點項目“生物基聚酯聚合高效催化劑”“生物基聚酯聚合新工藝研究” “新型高耐熱聚酰胺聚合”及國家重點研發(fā)計劃項目“生物基聚酯、聚酰胺高效聚合紡絲技術”等項目。 耐高溫尼龍 高溫尼龍是指可以長期在150℃以上環(huán)境使用的尼龍材料,熔點一般在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)境下保持優(yōu)異的機械性能。 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,其中,半芳香尼龍因具有較好綜合性能,成為耐高溫尼龍發(fā)展的典型代表,尤其是隨著汽車輕量化的發(fā)展和高端電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,人們對聚合物材料的耐熱性能提出了更高的要求。 盡管耐高溫尼龍的生產(chǎn)和應用在國內取得了巨大的進展,但是,國內在合成半芳香尼龍方面仍然落后于索爾維/杜邦/ DSM 等國外巨頭,國內企業(yè)應該加強在源頭方面的研究,探索新的原材料來合成綜合性能更優(yōu)異的尼龍樹脂。 再加上國內企業(yè)起步相對較晚,在研究和開發(fā)過程中,可開發(fā)全新分子結構的高溫尼龍系列,在降低一定的耐熱性而又能滿足應用要求的前提下,即適用就是最佳的原則來取得經(jīng)濟的最大效益。 為此,《2019中國國際工程塑料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新大會》特誠邀請到聚苯硫醚和耐高溫尼龍頂級專家,四川大學楊杰教授為我們詳細解讀“新型耐高溫尼龍研究與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀”。 楊杰教授長期從事高性能高分子材料的研究工作,形成了從高性能聚芳硫醚樹脂和半芳尼龍的分子設計、聚合物合成、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)到加工應用這樣全面而系統(tǒng)的研究領域,代表了國內聚芳硫醚和半芳尼龍材料研究和應用開發(fā)的水平與方向。 |
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