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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(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)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(qiáng)改性等,被廣泛用于機(jī)械、汽車、電器、紡織器材、化工設(shè)備、航空、冶金等領(lǐng)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(diǎn)結(jié)晶性聚酰胺硬鏈段和非結(jié)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(nèi)酰胺6、聚酰胺66、聚十二內(nèi)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(diào)節(jié),因而可根據(jù)不同的用途設(shè)計(jì)和制備性能不同的品熱塑性彈性體及其應(yīng)用級(jí),并且可以同時(shí)保持橡塑彈性體的基本特性和PA基本性能和強(qiáng)韌性。 TPAE是在1979年由德國修斯公司首先實(shí)現(xiàn)商品化,隨后法國ARKEMA、瑞士EMS、日本幽默化學(xué)等國的多家公司也相繼有了商品化,由于其獨(dú)特性被廣泛應(yīng)用于汽車部件、運(yùn)動(dòng)用品、醫(yī)療用品、家庭用品、機(jī)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(shù)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(yīng)用于專業(yè)跑鞋等高端鞋品。 Nike Zoom Vaporfly Elite 跑鞋運(yùn)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(dú)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(lǐng)域得到應(yīng)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(biāo)產(chǎn)品: (1)聚酰胺系熱塑性彈性體: 國外進(jìn)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(jìn)口聚酯類熱塑性彈性體, 杜邦、 中紡?fù)顿Y、 華爍科技等; (3)聚氨酯類熱塑性彈性體: 國產(chǎn)及進(jìn)口聚氨酯類熱塑性彈性體, 巴斯夫、煙臺(tái)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(jìn)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(huì)》特邀請(qǐng)北京旭陽科技有限公司總工程師姜立忠蒞臨本次大會(huì),并詳細(xì)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(duì)尼龍材料的旺盛需求,生物基尼龍走進(jìn)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(zhì)材料,以PA56為例,1,5-戊二胺通常采用可再生生物質(zhì)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(zhì)量和價(jià)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(dòng)性、高韌性和高耐磨等特性,可廣泛應(yīng)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(lǐng)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(nèi)形成產(chǎn)業(yè)化,不會(huì)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(xué)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(jié)晶性能、機(jī)械性能及耐熱性能,應(yīng)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(yīng)用前景,《2019年第四屆國際工程塑料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新大會(huì)》特邀請(qǐng)生物基聚酰胺頂級(jí)專家,前東麗先進(jìn)材料研發(fā)部長,東華大學(xué)何勇研究員蒞臨本次大會(huì),并詳細(xì)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(fù)合材料、高分子納米合金、生物基高分子及高分子超分子結(jié)構(gòu)等研究領(lǐng)域工作,申請(qǐng)發(fā)明專利80余項(xiàng),授權(quán)發(fā)明專利39項(xiàng),其中含美國、歐洲、日本等國際授權(quán)專利6項(xiàng)。先后主持東麗集團(tuán)重點(diǎn)項(xiàng)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(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“生物基聚酯、聚酰胺高效聚合紡絲技術(shù)”等項(xiàng)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(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)境下保持優(yōu)異的機(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,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(duì)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(yīng)用在國內(nèi)取得了巨大的進(jìn)展,但是,國內(nèi)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(nèi)企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)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(nèi)企業(yè)起步相對(duì)較晚,在研究和開發(fā)過程中,可開發(fā)全新分子結(jié)構(gòu)的高溫尼龍系列,在降低一定的耐熱性而又能滿足應(yīng)用要求的前提下,即適用就是最佳的原則來取得經(jīng)濟(jì)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(huì)》特誠邀請(qǐng)到聚苯硫醚和耐高溫尼龍頂級(jí)專家,四川大學(xué)楊杰教授為我們?cè)敿?xì)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(shè)計(jì)、聚合物合成、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)到加工應(yīng)用這樣全面而系統(tǒng)的研究領(lǐng)域,代表了國內(nèi)聚芳硫醚和半芳尼龍材料研究和應(yīng)用開發(fā)的水平與方向。 |
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