聚酰胺改性的意義

1、聚酰胺改性的意義，現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢摘要：聚酰胺（PA,俗稱尼龍）是美國DuPont公司最先開發(fā)用于纖維的樹脂，于 1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。20世紀(jì)50年代開始開發(fā)和生產(chǎn)注塑制品，以取代金屬滿足 下游工業(yè)制品輕量化、降低成本的要求。PA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，且摩擦系數(shù)低，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，提高性能和擴(kuò)大應(yīng) 用范圍。關(guān)鍵詞：聚酰胺樹脂綜合性能加工增強(qiáng)改性性能引言聚酰胺是通用工程塑料中產(chǎn)量最大、品種最多、用途最廣、性能優(yōu)良的基礎(chǔ) 樹脂。具有很高的機(jī)械強(qiáng)度、熔點(diǎn)高、耐磨、耐油、耐熱性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，廣泛

2、應(yīng)用于汽車、電子電氣、機(jī)械等領(lǐng)域。但由于聚酰胺的吸水性較大，造成產(chǎn)品尺 寸穩(wěn)定性差，干態(tài)或低溫下沖擊強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，也限制了其更廣泛的應(yīng)用。對其 進(jìn)行改性可以得到性能多樣的產(chǎn)品，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。為此，人們對聚酰胺的改 性進(jìn)行了大量研究。正文聚酰胺由二元酸與二元胺或由氨基酸經(jīng)縮聚而得，是分子鏈上含有重復(fù)酰胺 基團(tuán)-CONH-的樹脂總稱。在用作纖維時(shí)，我國稱為錦綸。PA品種繁多，有PA6、 PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA1010、PA612和近幾年開發(fā)的新品種 PA6T， PA9T，特殊尼龍MXD6等，其中PA6和PA66占主導(dǎo)地位，占總量的80%以上。 PA屬于結(jié)品型塑料

3、，在相對寬的溫度和濕度范圍內(nèi)具有良好的綜合性能，如拉 伸強(qiáng)度高、耐摩擦、耐化學(xué)性（油、脂肪、脂肪族和芳香族烴類）、良好的沖擊強(qiáng) 度和阻隔性，而在此范圍內(nèi)，也有其不足的方面就是吸濕性大、吸水率高。未改性前，在20C、65%RH下，PA6吸水率約3.5%，PA66為2.5%左右， PA610為1.5%2.0%，PA12約為1%；但改性后，PA吸水率非常小，如PA6T、 9T在水中飽和吸水率僅為3%；未改性PA在十態(tài)和低溫下沖擊強(qiáng)度低，韌性差， 除PA11和PA12外，其余經(jīng)紫外輻照后性能將大大下降。填充、增強(qiáng)是改性PA 最常用的方法，可以提高沖擊性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、阻燃性，PA可通過填料、增

4、強(qiáng)劑或添加增韌劑、潤滑劑、熱穩(wěn)定劑、加工助劑和著 色劑來改進(jìn)和提高性能，或同時(shí)使用添加劑和改性劑進(jìn)行改性。由于尼龍具有很多的特性，因此，在汽車、電氣設(shè)備、機(jī)械部構(gòu)、交通器材、 紡織、造紙機(jī)械等方面得到廣泛應(yīng)用。隨著汽車的小型化、電子電氣設(shè)備的高性 能化、機(jī)械設(shè)備輕量化的進(jìn)程加快，對尼龍的需求將更高更大。特別是尼龍作為 結(jié)構(gòu)性材料，對其強(qiáng)度、耐熱性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龍的固有 缺點(diǎn)也是限制其應(yīng)用的重要因素，特別是對于PA6、PA66兩大品種來說，與PA46、 PAl2等品種比具有很強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢，雖某些性能不能滿足相關(guān)行業(yè)發(fā)展的要求。 因此，必須針對某一應(yīng)用領(lǐng)域，通過改性，提高其某些

5、性能，來擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。 主要在以下幾方面進(jìn)行改性：改善尼龍的吸水性，提高制品的尺寸穩(wěn)定性。提高尼龍的阻燃性，以適應(yīng)電子、電氣、通訊等行業(yè)的要求。提高尼龍的機(jī)械強(qiáng)度，以達(dá)到金屬材料的強(qiáng)度，取代金屬提高尼龍的抗低溫性能，增強(qiáng)其對耐環(huán)境應(yīng)變的能力。提高尼龍的耐磨性，以適應(yīng)耐磨要求高的場合。提高尼龍的抗靜電性，以適應(yīng)礦山及其機(jī)械應(yīng)用的要求。提高尼龍的耐熱性，以適應(yīng)如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等耐高溫條件的領(lǐng)域。降低尼龍的成本，提高產(chǎn)品競爭力?？傊?，通過上述改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)尼龍復(fù)合材料的高性能化與功能化，進(jìn)而促進(jìn)相 關(guān)行業(yè)產(chǎn)品向高性能、高質(zhì)量方向發(fā)展。自1976年美國杜邦公司開發(fā)出超韌PA66后，各國大公司紛紛開發(fā)新的改

6、性PA產(chǎn)品，美國、西歐、日本、荷蘭、意大利等大力開發(fā)增強(qiáng)PA、阻燃PA、 填充PA，大量的改性PA投放市場。20世紀(jì)80年代，相容劑技術(shù)開發(fā)成功，推 動(dòng)了 PA合金的發(fā)展，世界各國相繼開發(fā)出PA/PE、PA/PP、PA/ABS、PA/PC、 PA/PBT、PA/PET、PA/PPO、PA/PPS、PA/I. CP（液晶高分子）、PA/PA等上千種 合金，廣泛用于汽車、機(jī)車、電子、電氣械、紡織、體育用品、辦公用品、家電 部件等行業(yè)。20世紀(jì)90年代，改性尼龍新品種不斷增加，這個(gè)時(shí)期改性尼龍走向商品化， 形成了新的產(chǎn)業(yè)，并得到了迅速發(fā)展，20世紀(jì)90年代末，世界尼龍合金產(chǎn)量達(dá) 110萬噸/年。在產(chǎn)

7、品開發(fā)方面，主要以高性能尼龍PPO/PA6，PPS/PA66、增韌尼龍、納 米尼龍、無鹵阻燃尼龍為主導(dǎo)方向；在應(yīng)用方面，汽車部件、電器部件開發(fā)取得 了重大進(jìn)展，如汽車進(jìn)氣歧管用高流動(dòng)改性尼龍已經(jīng)商品化，這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部 件的塑料化，除在應(yīng)用方面具有重大意義外，更重要的是延長了部件的壽命，促 進(jìn)了工程塑料加工技術(shù)的發(fā)展。改性尼龍未來發(fā)展趨勢如下：高強(qiáng)度高剛性尼龍的市場需求量越來越大，新的增強(qiáng)材料如無機(jī)品須增強(qiáng)、碳 纖維增強(qiáng)PA將成為重要的品種，主要是用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件，機(jī)械部件以及航 空設(shè)備部件。尼龍合金化將成為改性工程塑料發(fā)展的主流。尼龍合金化是實(shí)現(xiàn)尼龍高性能的 重要途徑，也是制造尼龍專用料、

8、提高尼龍性能的主要手段。通過摻混其他高聚 物，來改善尼龍的吸水性，提高制品的尺寸穩(wěn)定性，以及低溫脆性、耐熱性和耐 磨性。從而，適用車種不同要求的用途。納米尼龍的制造技術(shù)與應(yīng)用將得到迅速發(fā)展。納米尼龍的優(yōu)點(diǎn)在于其熱性能、 力學(xué)性能、阻燃性、阻隔性比純尼龍高，而制造成本與背通尼龍相當(dāng)。因而，具 有很大的競爭力。用于電子、電氣、電器的阻燃尼龍與日俱增，綠色化阻燃尼龍?jiān)絹碓绞艿绞袌?的重視?？轨o電、導(dǎo)電尼龍以及磁性尼龍將成為電子設(shè)備、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械的首選 材料。加工助劑的研究與應(yīng)用，將推動(dòng)改性尼龍的功能化、高性能化的進(jìn)程。綜合技術(shù)的應(yīng)用，產(chǎn)品的精細(xì)化是推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力。結(jié)語尼龍作為工程塑料中最大最重要的品種，具有很強(qiáng)的生命力，主要在于它改 性后實(shí)現(xiàn)高性能化，其次是汽車、電器、通訊、電子、機(jī)械等產(chǎn)業(yè)自身對產(chǎn)品高性能的要求越來越強(qiáng)烈，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了工程塑