汽車用改性尼龍的簡介

汽車用改性尼龍簡介

1.尼龍的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)1.1尼龍簡介

聚酰胺（俗稱尼龍）是指分子主鏈上含有酰氨基團(tuán)（-NHCO-）的高分子化合物。英文為polyamide，縮寫為PA。聚酰胺的前30年是作為合成纖維材料，尼龍（Nylon）的俗稱就是來自與此。尼龍的最早發(fā)明商——美國杜邦公司曾宣傳：尼龍比蜘蛛絲還細(xì)、比鋼鐵還強(qiáng)。1960年左右，聚酰胺才被開始用做一種“工程塑料”。1.尼龍的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)1.2尼龍分類

PA的分類脂肪族PA芳香族PA:Kevlax、PA6T、PA9T、MXD6透明PA:共聚或帶側(cè)基的尼龍p型聚酰胺：PA6、PA11、PA12、PA7、PA9等mp型聚酰胺：PA66、PA610、PA1010、PA46、PA56等脂環(huán)族PA1.尼龍的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)1.3尼龍結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

脂肪族聚酰胺是線形高分子材料，由亞甲基鏈段和極性基團(tuán)（酰氨基）有規(guī)律交替鏈接而成。PA6PA665641.尼龍的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)1.3尼龍結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

聚酰胺中的氫鍵尼龍分子之間可以形成氫鍵，使其結(jié)構(gòu)易發(fā)生結(jié)晶化。

脂肪族聚酰胺是結(jié)晶度較高的半結(jié)晶性高分子材料。結(jié)晶度一般在～30％。1.尼龍的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)1.4尼龍性能特點(diǎn)

1.尼龍的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)PA為白色至淡黃色的顆粒；PA的密度為1.10～1.16g.cm-3。制品堅(jiān)硬有光澤；有自熄性；PA的吸水率很大：基本隨酰氨基團(tuán)的密度增大而增大。吸水率：PA6>PA66>PA610>PA1010>PA11>PA121.4尼龍性能特點(diǎn)

PA6的吸濕性在PA中最大，在濕潤的環(huán)境中，PA6的機(jī)械性能、電性能和尺寸穩(wěn)定性的變化也最大。1.尼龍的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)1.4尼龍性能特點(diǎn)

PA具有良好的力學(xué)性能：拉伸強(qiáng)度、剛性、抗沖擊性都較好。但受到溫度和吸水率的影響較大。溫度和吸水率提高：拉伸強(qiáng)度、剛性下降；沖擊強(qiáng)度提高。PA具有很好的耐磨性，是一種自潤滑材料。強(qiáng)而韌PAPS1.尼龍的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)1.4尼龍性能特點(diǎn)

電性能PA的電絕緣性干燥的條件下良好。但PA容易吸濕、導(dǎo)致絕緣性下降。熱性能PA的熔融溫度比較高，但熱變形溫度不高，一般<80oC。PA的導(dǎo)熱率相對于金屬來比較很低。耐化學(xué)藥品性PA具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐溶劑性；PA溶解于強(qiáng)極性或容易與酰氨基團(tuán)形成氫鍵的溶劑。1.尼龍的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)1.4尼龍性能特點(diǎn)

加工性能（熱塑性塑料）吸水率大，加工前必須干燥熔體黏度低、流動(dòng)性好、易成型加工。一般的塑料成型方法都能采用。熱穩(wěn)定性差，應(yīng)避免高溫長時(shí)間加工。結(jié)晶型聚合物的成型收縮率大；

PA6加工性能優(yōu)于PA662.改性性尼龍?jiān)谄囍械膽?yīng)應(yīng)用PA的優(yōu)點(diǎn)強(qiáng)而韌質(zhì)硬耐磨自潤滑耐腐蝕耐油機(jī)械設(shè)備：軸承、軸瓦、齒輪、泵葉輪、螺栓、風(fēng)扇葉片等。電子設(shè)備：各種線圈骨架、機(jī)罩、集成線路板等?；ぴO(shè)備：耐腐蝕耐油管道、容器、過濾器等。建筑與民用：窗、門、窗簾導(dǎo)軌滑輪、安全帽、繩索等。PA6和PA66綜綜合性能優(yōu)優(yōu)異，應(yīng)用用領(lǐng)域十分分廣泛。2.改性性尼龍?jiān)谄囍械膽?yīng)應(yīng)用改性尼龍?jiān)谠谄嚿系牡膽?yīng)用因人人們以車代代步的需求求和高科技技的迅猛發(fā)發(fā)展，相比比其他領(lǐng)域域更受關(guān)注注。輕量化是汽汽車工業(yè)的的發(fā)展趨勢勢，高分子子材料的大大量應(yīng)用不不僅可以實(shí)實(shí)現(xiàn)汽車的的輕量化和和節(jié)能降耗耗，而且還還可以改善善汽車的裝裝飾性、舒舒適性、耐耐用性和安安全性。改改性尼龍材材料可廣泛泛應(yīng)用在汽汽車零部件件、汽車內(nèi)內(nèi)飾件、外外裝件，還還用于制造造各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件和功能能件。2.1汽車車內(nèi)飾件內(nèi)飾件是集集安全性、、功能性、、舒適性與與裝飾性於於一身的部部件，采用用塑料材料料（取代金金屬材料））可減輕重重量，降低低成本，改改進(jìn)設(shè)計(jì)的的柔韌性和和零部件的的集成度，，提高安全全性。2.改性性尼龍?jiān)谄囍械膽?yīng)應(yīng)用汽車座椅滑滑塊、儀表表板、天窗窗折板等PA/ABS材料由由于其獨(dú)有有的啞光特特性和其他他極佳的性性能優(yōu)點(diǎn)，，可以帶來來表面柔和和的啞光效效果，這是是其他材料料所不具備備的。PA/ABS材料獨(dú)有有的啞光性性為免噴涂涂提供了必必要條件。。2.2汽汽車外裝件件要求：涂裝裝性好，耐耐熱、耐寒寒、耐老化化，表面不不易擦傷，，減輕汽車車本身自重重。擋泥板后視鏡及支支架輪轂蓋門把手、引引擎蓋2.改性性尼龍?jiān)谄囍械膽?yīng)應(yīng)用2.改性性尼龍?jiān)谄囍械膽?yīng)應(yīng)用引擎蓋引擎蓋的外外觀因素是是很重要的的，而尼龍龍恰可以給給制品提供供一個(gè)良好好的表面，，同時(shí)尼龍龍還可以得得到帶有顏顏色的成型型件，從而而避免了費(fèi)費(fèi)用昂貴的的油漆步驟驟。DSM用高高流動(dòng)性的的玻纖和礦礦纖混合增增強(qiáng)PA6制造尼龍龍引擎蓋。。2.3汽汽車外裝件件2.3汽汽車功能件件功能件要求求剛性、韌韌性好，耐耐熱、耐寒寒、耐老化化，耐油、、耐化學(xué)腐腐蝕，耐汽汽車振動(dòng)等等。進(jìn)氣歧管發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋蓋汽車水室空氣濾清器器殼體油門踏板2.改性性尼龍?jiān)谄囍械膽?yīng)應(yīng)用2.改性性尼龍?jiān)谄囍械膽?yīng)應(yīng)用2.3汽汽車功能件件發(fā)動(dòng)機(jī)部分分進(jìn)氣歧管==(GFPA6/GFPA66)采用熔芯法法注射成型型／振動(dòng)焊焊接法成型型優(yōu)點(diǎn)：減輕重量；；降低油耗；；提高進(jìn)氣效效率；提高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)功率；降低噪音；；提高乘坐舒舒適性；降低長期生生產(chǎn)和使用用成本。2.改性性尼龍?jiān)谄囍械膽?yīng)應(yīng)用2.3汽汽車功能件件發(fā)動(dòng)機(jī)部分分汽車水室GFPA66汽車水室的的環(huán)境為高高低溫冷卻卻液環(huán)境，，因此要求求材料能夠夠耐乙二醇醇和其他化化學(xué)藥品的的腐蝕。同同時(shí)要求制制件在裝配配過程中不不能發(fā)生開開裂，對材材料的力學(xué)學(xué)性能和尺尺寸穩(wěn)定性性有較高的的要求。PA66比比PA6熔熔點(diǎn)高，耐耐熱性優(yōu)良良，彈性模模量較高，，吸水率低低，更適合合于制作汽汽車散熱器器水箱。2.改性性尼龍?jiān)谄囍械膽?yīng)應(yīng)用2.3汽汽車功能件件風(fēng)扇和護(hù)風(fēng)風(fēng)圈基本采用玻玻纖增強(qiáng)尼尼龍、或玻玻纖礦粉復(fù)復(fù)合增強(qiáng)尼尼龍。要求求強(qiáng)度高，，不翹曲。。2.改性性尼龍?jiān)谄囍械膽?yīng)應(yīng)用2.3汽汽車功能件件汽車油箱鋼質(zhì)油箱塑料油箱重量大重量輕形狀簡單性狀復(fù)雜浪費(fèi)空間充分利用空空間腐蝕嚴(yán)重耐腐蝕回收困難回收容易耐溫性好耐溫性可用用1973年年BASF開發(fā)汽車車油箱專用用HDPE／PA合合金3.汽車車用尼龍的的改性改善吸水性性，提高尺尺寸穩(wěn)定性性提高耐熱性性提高阻燃性性提高力學(xué)性性能改善低溫脆脆性降低成本尼龍分子鏈鏈中存在酰酰氨基，與與水分子之之間能夠形形成氫鍵，，具有較大大的吸水性性，影響電電性能，產(chǎn)產(chǎn)品尺寸穩(wěn)穩(wěn)定性差，，干態(tài)或低低溫下沖擊擊強(qiáng)度低、、抗蠕變性性及耐熱性性也有待提提高，對PA進(jìn)行改改性研究已已成為擴(kuò)大大應(yīng)用領(lǐng)域域的重要途途徑。3.汽車車用尼龍的的改性PA樹脂的的改性主要要有：①化學(xué)改性性方法，通通過共聚、、接枝，交交聯(lián)等化學(xué)學(xué)方法改善善性能；②物理改性性方法，不不同品種PA之間共共混、與其其他聚合物物共混、纖纖維增強(qiáng)、、無機(jī)填料料填充、分分子復(fù)合以以及加入各各種助劑等等方法，提提高和改進(jìn)進(jìn)PA的綜綜合性能，，3.1尼尼龍?jiān)鰪?qiáng)改改性3.汽車車用尼龍的的改性PA的缺點(diǎn)點(diǎn)力學(xué)性能、、耐熱性不不高玻璃纖維增強(qiáng)改性可大幅度提高PA耐熱性玻纖增強(qiáng)PA被用于制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件玻纖增強(qiáng)改改善了尼龍龍的吸水性性和尺寸穩(wěn)穩(wěn)定性、耐耐熱性及耐耐寒性，沖沖擊強(qiáng)度也也比純尼龍龍?zhí)岣邘妆侗?。玻璃纖纖維增強(qiáng)后后，溫度度和濕度對對PA影響響大大減小小。3.汽車車用尼龍的的改性玻纖增強(qiáng)體體系的性能能：一、玻纖與與聚合物之之間結(jié)合力力提高結(jié)合力力的關(guān)鍵是是表面進(jìn)行行處理，GF表面處處理廣泛采采用硅烷偶偶聯(lián)劑。二、玻纖的的長度有關(guān)關(guān)。在擠出過程程中，纖維維被剪碎，，長度一般般為0.2－0.4mm。玻玻纖越長具具有更強(qiáng)的的增強(qiáng)效果果、更高的的剛性、抗抗破裂性、、抗蠕變性性和缺口沖沖擊強(qiáng)度。。弱剪切螺螺桿組合生生產(chǎn)的玻纖纖長度長，，但是玻纖纖過長的話話有可能會(huì)會(huì)堵住機(jī)頭頭，同時(shí)浮浮纖現(xiàn)象會(huì)會(huì)更嚴(yán)重。。3.1尼尼龍?jiān)鰪?qiáng)改改性3.汽車車用尼龍的的改性纖維增強(qiáng)增增強(qiáng)PA66用途廣廣泛，特別別是GF增增強(qiáng)PA66，在汽汽車制造是是其最大的的應(yīng)用領(lǐng)域域。GF增強(qiáng)增增韌PA66具有耐耐磨、耐溶溶劑、耐油油性、耐熱熱、耐寒、、易成型、、自潤滑、、高的電絕絕緣性、尺尺寸穩(wěn)定性性、抗蠕變變性極佳等等優(yōu)點(diǎn)，廣廣泛用于汽汽車內(nèi)外裝裝飾和結(jié)構(gòu)構(gòu)部件，如如儀表、汽汽車車身壁壁板、連接接的拉桿、、汽車車蓋蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩等。3.1尼尼龍?jiān)鰪?qiáng)改改性3.汽車車用尼龍的的改性實(shí)在不能解解決就用碳碳纖維和石石墨纖維，，PA6中中可加20％，PA66、PAll、、PAl2中可加40％，但但是成本太太高。3.1尼尼龍?jiān)鰪?qiáng)改改性尼龍?jiān)鰪?qiáng)改改性產(chǎn)生的的問題浮纖——選選擇適當(dāng)?shù)牡牟＠w、尼尼龍基料，，擠出工藝藝調(diào)整，加加流動(dòng)改性性劑、防纖纖劑翹曲——礦礦粉復(fù)合（（玻纖取向向）用短切玻纖纖也可以獲獲得更好的的表面3.2尼尼龍?jiān)鲰g改改性3.汽車車用尼龍的的改性與彈性體共共混，可明明顯提高PA的韌性性，當(dāng)PA與含有極極性集團(tuán)的的烯烴彈性性體或彈性性體的接枝枝共聚物等等組成的共共混合金時(shí)時(shí)，可制得得超韌性PA材料。。與PA共混混的彈性體體主要有EPR、EPDM、、SEBS、乙烯／／辛烯共聚聚物(POE)等。。PA與這些些彈性體是是熱力學(xué)不不相容的，，簡單共混混性能很差差，必須加加入相容劑劑才能得到到性能優(yōu)良良的共混材材料。常用用接枝聚合合物作用相相容劑。PA的缺點(diǎn)點(diǎn)低溫韌性不不夠接枝彈性體改性可大幅度提高PA韌性3.汽車車用尼龍的的改性由于彈性體體的加入，，PA與彈彈性體共混混物在干態(tài)態(tài)及低溫下下的抗沖性性能大幅度度提高，其其室溫下缺缺口沖擊強(qiáng)強(qiáng)度較PA6提高十十幾倍甚至至二十倍，，－40℃℃沖擊強(qiáng)度度也提高了了數(shù)倍。相容劑常采采用EPDM-g-MAH、、GMA、、SBS或或SEBS-g-MAH，較較新的相容容劑是環(huán)氧氧化的EPDM。相容劑改性性效果：EPDM-g-MAH>EPR-g-MAH>SEBS-g-MAH>ULDPE-g-MAH。。EPDM-g-MAH與PA6的共混混物的缺口口沖擊強(qiáng)度度在室溫下下可達(dá)到1130J／m。3.2尼尼龍?jiān)鲰g改改性3.汽車車用尼龍的的改性1975年年，DuPont公司以EPDM為為增韌劑，，PA66為基體，，采用反應(yīng)應(yīng)擠出技術(shù)術(shù)，開發(fā)出出超韌性的的尼龍ZytelST系列列，1976年年，以EPDM-g-MAH作為增容容劑，開發(fā)發(fā)出高抗沖沖PA6／／彈性體合合金。其沖沖擊強(qiáng)度是是純PA6的3倍。。3.2尼尼龍?jiān)鲰g改改性增韌改性尼尼龍可廣泛泛用于制造造機(jī)械、汽汽車、化學(xué)學(xué)與電氣裝裝置的零件件如齒輪、、滾子、滑滑輪、輥軸軸、泵體中中葉輪、風(fēng)風(fēng)扇葉片、、高壓密封封圍、閥座座、墊片、、襯套、各各種把手、、支撐架、、電線包層層等3.汽車車用尼龍的的改性尼龍?jiān)鲰g改改性的問題題3.2尼尼龍?jiān)鲰g改改性流動(dòng)性變差差——加流流動(dòng)改性劑劑；韌性、流動(dòng)動(dòng)性不穩(wěn)定定——加強(qiáng)強(qiáng)擠出過程程中的混合合效果，可可以增加捏捏合塊、擠擠出機(jī)長徑徑比。3.3尼尼龍?zhí)畛涓母男?.汽車車用尼龍的的改性在PA中填填充無機(jī)礦礦物增強(qiáng)是是常用的簡簡便有效的的方法。常用的填充充劑與聚烯烯烴類似，，如碳酸鈣鈣、滑石粉粉、云母、、硅灰石、、稀土礦物物等。填充量為10％－30％，也也可高達(dá)40％－60％。PA的缺點(diǎn)點(diǎn)剛性、尺寸寸穩(wěn)定性不不夠礦粉填充改性可大幅度提高PA剛性、降低成本3.3尼尼龍?zhí)畛涓母男?.汽車車用尼龍的的改性礦粉填充的的增強(qiáng)效果果依賴于填填充劑和基基體之間的的界面結(jié)合合作用大小小和相容性性。為了達(dá)到增增強(qiáng)改性效效果，對填填充劑都要要進(jìn)行表面面改性，常常采用偶聯(lián)聯(lián)劑，如鈦鈦酸酯、硅硅烷、鋁鈦鈦酸酯等偶偶聯(lián)劑。尼龍?zhí)畛涓母男缘膯栴}題粉塵污染———混合設(shè)設(shè)備的密封封性；礦粉析出———選擇合合適助劑處處理礦粉，，調(diào)整工藝藝，提高礦礦粉的分散散效果填充改性的的尼龍可廣廣泛用于汽汽車輪轂蓋蓋、接線盒盒的制造。。3.4阻阻燃改性PA3.汽車車用尼龍的的改性汽車、電子子電器、機(jī)機(jī)械儀表、、家用電器器、辦公室室和通訊設(shè)設(shè)備等領(lǐng)域域?qū)A阻阻燃的要求求越來越高高。阻燃改改性是PA改性的重重要方法之之一。阻燃改性實(shí)實(shí)質(zhì)上是填填充改性的的一種，在在PA66中添加助助劑改性劑劑來改善其其阻燃性。。如不加阻燃燃劑，PA66阻燃燃性屬UL94V-2級，，只有加入入阻燃劑后后才能達(dá)到到UL94V-0級。常用的阻燃燃劑有鹵素素阻燃劑、、氮素阻燃燃劑、銻系系阻燃劑、、芳香族鹵鹵系阻燃劑劑等。3.5PA合金主要:PA/PP、、PA/PE、PA/PBT、PA/PET、、PA/PS、PA/PPO等。PA/PP具有低吸吸水性和優(yōu)優(yōu)加工性能能；PA/PE具有有低的吸水水性，良好好的尺寸穩(wěn)穩(wěn)定性及韌韌性。PA/PPO具有良好好的耐熱性性和好的剛剛度；PA/ABS具有較好好的韌性和和外觀。3.汽車車用尼龍的的改性3.汽車車用尼龍的的改性與ABS共共混ABS作為為抗沖改性性劑時(shí)，改改性效果受受ABS的的含量、流流變性能、、橡膠相性性質(zhì)(如粒粒子大小、、分散度和和交聯(lián)度)、SAN接枝率、、AN的含含量和SAN的分子子量等因索索影響。PA6／ABS合金金是典型的的結(jié)晶性塑塑料與非結(jié)結(jié)晶性塑料料的復(fù)合體體系，該體體系是熱力力學(xué)不相容容的，加入入合適的相相容劑是至至關(guān)重要的的。可以采用共共聚物增容容，也可以以采用反應(yīng)應(yīng)增容和離離子型增容容劑增容。。3.5PA合金3.汽車車用尼龍的的改性與PPO(聚苯醚)共混結(jié)晶性的PA與非結(jié)結(jié)晶性的PPO是不不相容的。。采用相容容劑：SMA，SEBS接枝枝MAH，，PPO接接枝MAH等，可以以使PPO作為分散散相的相疇疇微細(xì)化，，穩(wěn)定化，，開發(fā)出具具有優(yōu)異性性能的PA／PPO。3.5PA合金PA6、PA66／／PPO合合金綜合了了PA和PPO的性性能，是工工程塑料中中最重要、、最具有代代表性的合合金品種。。共混物具具有PA6、PA66優(yōu)異的的力學(xué)性能能、耐溶劑劑性，又有有PPO耐耐疲勞、耐耐熱性、耐耐沖擊性、、阻燃性好好、低吸水水率和尺寸寸穩(wěn)定性好好等優(yōu)點(diǎn)，，是一類熱熱變形溫度度高、機(jī)械械強(qiáng)度好、、電氣絕緣緣好、剛韌韌兼?zhèn)洹⒊叱叽绶€(wěn)定性性高、耐化化學(xué)藥品性性好、易加加工、可噴噴涂，綜合合性能優(yōu)良良的合金，，近年來發(fā)發(fā)展很快。。3.汽車車用尼龍的的改性不同品種尼尼龍之間共共混不同品種PA固化學(xué)學(xué)結(jié)構(gòu)相近近，相容性性好，生成成的共混物物兼有兩種種PA的特特點(diǎn)，可以以平衡各種種尼龍的特特性。PA6／PA66共共混物熱變變形溫度接接近PA66，制品品外觀與PA6相近近，并可縮縮短成型周周期，提高高生產(chǎn)率。。在尼龍家族族中，PAll和PAl2的的共混物是是由單一長長鏈單體縮縮聚而成的的高聚物，，其韌性極極高，常溫溫下，缺口口沖擊，制制品不斷，，但是價(jià)格格較高，將將不同尼龍龍共混制得得高性能合合金，以獲獲得性能／／價(jià)格比適適宜的產(chǎn)品品。3.5PA合金4.汽車車用改性尼尼龍的發(fā)展展方向4.1對對原有玻纖纖、礦粉增增強(qiáng)尼龍品品種進(jìn)一步步提高性能能，拓寬其其用途。ICI公司司牌號為A323的的PA66材料是用用35%玻玻纖增強(qiáng)，，具有很好好的耐熱氧氧老化和耐耐熱油性，，可用于加加工汽車發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣氣歧管，還還可用作客客氣過濾、、燃料輸送送等部件。。Dupont公司開開發(fā)的牌號號為70G35HSL的尼龍龍樹脂，是是一宗具有有熱穩(wěn)定性性和潤滑性性的35%玻纖增強(qiáng)強(qiáng)的PA66材料，，已被寶馬馬汽車公司司用作汽車車發(fā)動(dòng)機(jī)加加油口蓋，，代替原來來的鋁質(zhì)加加油口蓋。。4.2通通過改性手手段，使尼尼龍滿足特特殊的使用用要求和加加工要求。。4.