PPA簡介
可以長期在150℃以上環境使用(yòng)的尼龍工程塑(sù)料被稱為高溫尼(ní)龍PPA。目前已實現工業化生產的高溫尼龍(lóng)主要為(wéi)PA46、PA6T、PA9T、PA10T、MXD6等。
PPA材料(liào)相比於(yú)普通的尼龍材料具有更高的熔(róng)點和更好的力學性能,其主要原因是由於PPA材料的聚酰胺分子鏈中加入(rù)了芳環,芳(fāng)環的存在減少了(le)分子鏈中可旋轉的單鍵,增(zēng)加了鍵能,分子鏈的剛性隨之增加,剛性較大的分子鏈之(zhī)間容易形成氫鍵,使得整個分子鏈(liàn)的活動性能下降。分子鏈熱運動性能下降,聚酰胺的耐熱性能就會有顯著的提高。
材料特點
發展曆程
PPA應用(yòng)電子電氣領域(yù)
汽車工業領域
主要產品及全球供應(yīng)商PA46、PA4T
PA46、PA4T供應商
DSM公司憑借對PA46的先行研發和專(zhuān)利保護,於1990年率先實(shí)現了PA46的工業化生產,並在全球高溫尼龍市場上一直占據領導地位,且市場占有率遠(yuǎn)高於其他高溫尼龍(lóng)。
丁二胺(àn)是PA46合成的(de)關(guān)鍵原料,而DSM是全球(qiú)唯(wéi)一擁有丁二胺工業化方案的公司,憑借此技術優(yōu)勢DSM公司於2008年(nián)推出(chū)其新產品尼龍PA4T,主要適用於電(diàn)子(zǐ)電氣用途如CPU插座、耐(nài)高溫線軸等(děng)。
PA6T
PA6T是由日本三(sān)井化(huà)學公司所開發的一款耐(nài)高溫尼龍,由己二胺(àn)和對(duì)苯二甲酸縮聚而成。純的PA6T熔點高到370℃,在此溫度下尼龍已經發生降解,無法進行熱塑成型,所以市麵(miàn)上流通的PA6T均是經過與其他單體共聚後降低熔點的共聚物或複合物。
PA6T供應(yīng)商
1994年杜邦(bāng)將Zytel HTN高性能聚(jù)酰胺樹脂引入市(shì)場,Zytel HTN已改進了許多製(zhì)品的成本和生產率(lǜ),如金屬絲導線連接(jiē)器,汽車結構組件(jiàn)架,汽(qì)車發動機冷卻、通風(fēng)和(hé)燃料係統組件。目(mù)前也正在開發在管材,加熱(rè)和化學品(pǐn)處理係統中(zhōng)的應用。
作為最早開發PA6T耐高溫尼龍係列產品的日本三井化學公司,其主要產品ARLEN A係列和ARLEN C係列產品具有十(shí)分優異的耐高(gāo)溫性能,尺寸穩定性以及耐(nài)化學性。
ARLEN係列產品因其低(dī)吸水(shuǐ)性(xìng),可以(yǐ)應用於電子連接器領域,在過SMT時,AELEN 具有較好的耐回焊溫度;且電子連接器通常需(xū)要插入端子,對於(yú)機械性能有較高的要求(qiú),而ARLEN係列產(chǎn)品則能很好的滿足上述要求。
Solvay公司於1991年實現(xiàn)Amodel產(chǎn)品的商業化,連續(xù)使用溫度可以(yǐ)達到170℃,熱變形溫度為280℃。在汽車、廚具、家電、各種薄壁電子、電器元件等產品方麵(miàn)有良好的應用。
瑞士遠東EMS公司“Grivory”樹脂吸濕性低,且具有高(gāo)阻隔性能;就有高強度,可以替代部分金屬材料;其高乃溫性能使其能夠在120℃的高溫(wēn)下其剛度和強度不發生變化,可以應用於電子元器件和汽車(chē)發動機蓋(gài)的生產(chǎn)。
BASF推出的(de)UltramidT係列產品(pǐn)是以(yǐ)PA6/6T為基(jī)礎(chǔ)的聚酰(xiān)胺成型化合物。具有優異的(de)機械性(xìng)能和電性能,吸水率低。由於它們良好的性質,這些(xiē)材料已經成為幾乎所有工(gōng)程(chéng)領域中的多種部件和機器零件(如作為優(yōu)質電絕緣材料)以及許多特殊應用(yòng)中不可缺少的材料。
江門市德眾泰工(gōng)程塑膠科技有限公(gōng)司(sī)研發的的PANT,於2013年研發成功,然後開始量產,公司啟動的第一塊領域是水暖衛浴,剛好結合國家的以塑代鋼這個大的趨勢下(xià),高溫尼龍(lóng)來取代銅來切入水暖衛(wèi)浴市場。經(jīng)過這三(sān)年多的耕耘,其在(zài)水暖衛浴已經取得了廣大客戶的(de)認可。
PA9T
PA9T供應商
PA9T是由日本Kuraray公司獨自開發的,以壬二胺和對苯二甲酸縮聚而成的耐高溫尼龍.其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高達到125℃,熔點308℃,吸水率很小僅為0.17%。Genestar在高溫下比PA46具有更好的韌(rèn)性,同時比PA6T具有(yǒu)更高的耐化學品性能、耐(nài)油性及耐水解性。特別是,耐焊錫(xī)溫度有260℃以上的耐熱性。可用在(zài)無鉛焊錫適應材料。
PA10T
PA10T供應商
PA10T由我國金發科技於2008年開始工業化生產的擁有自主知識產權的耐高溫尼龍產品(pǐn),與其他短鏈高溫尼龍如PA46、PA4T、PA6T、PA6I、MXD6等相比,PA10T具有較(jiào)長的二胺柔性長鏈,使得大分子具有一定的柔(róu)順(shùn)性,從而具有較高的結晶速率和結晶度(dù),適用於快(kuài)速(sù)成型,製(zhì)作一些小型的電子元器件,比如LED反射支架、連接器等。PA10T的化學性能、吸水性、耐溫性和加(jiā)工性能等比較均衡,且吸水性特別小,綜(zōng)合性能相(xiàng)當優越,工程上應用前景廣闊。
MXD6
MXD6由間苯二甲胺和己二酸合成(chéng),具有優(yōu)秀的啟(qǐ)迪阻隔性和熱穩(wěn)定(dìng)性(xìng)。在較寬的(de)溫度範圍內具有(yǒu)高(gāo)強(qiáng)度和高剛性,熱變形溫度高,熱膨脹係數小,吸水率低,尺寸穩定(dìng)。三菱瓦(wǎ)斯(sī)化學公司和東陽紡織公司將其與PET、PA6、PA66、聚烯烴、PC、ABS等其他熱(rè)塑性材料共混或共擠塑、製作(zuò)複合薄板、中空容器具有優良的阻隔性和耐熱性,且在冷(lěng)、熱或潮(cháo)濕環下不易變形,可用(yòng)於製作藥品、酒類、食品(pǐn)等阻隔性要求較高的(de)包裝材料。
MXD6供應商
三菱瓦斯化學公司於1986年開發了商品名為Reny的係列產品,其(qí)中MXD6為其主要成分,采用玻纖(xiān)增強或(huò)玻纖、雲母、碳酸(suān)鈣等複合增強。具有優異的機械性能和熱性能,主要用來代替(tì)金屬和其他工程塑料(liào)作為汽車的汽車結構材料,比如汽車(chē)外殼、車體、大梁(liáng)和底盤等零部(bù)件。
全球PPA產量
從2010年至2015年(nián),全球耐(nài)高溫(wēn)尼龍產(chǎn)量以每(měi)年6.6%的增(zēng)長率增長,預計2020年(nián)全球耐高溫尼龍年產量將達到154000噸。
PPA市場價格
部分耐高溫尼龍價格
耐高(gāo)溫尼龍的價格的是普通尼龍的2-3倍,利潤空間較大,主(zhǔ)要原因在於主流(liú)PPA產品主要控(kòng)製在少(shǎo)數幾家(jiā)國際巨(jù)頭手中,且市場(chǎng)需求量較大(dà),競爭壓力小,供應商具有較強的議價能力。而生產企業由於傳統工程(chéng)材料(liào)性能達不到某些(xiē)產品耐高溫要求(qiú),使用特種工程塑料則會導致過高的生產成本,均衡考慮後,耐高溫(wēn)尼龍(lóng)成了(le)最具性價比解決方案,因此耐高溫尼龍具有極大的市場競爭力。
國(guó)內PPA行業現狀目前具有(yǒu)生產耐高溫(wēn)尼龍產品能力的企業仍然較少,核心技術主要(yào)還在(zài)國外化(huà)工巨頭手中(zhōng)如Dupont、DSM、BASF等。我國耐高溫尼(ní)龍起步較晚,但由於各種客觀存在的原因實現產業化的企業較少,但隨著市場(chǎng)的發展,越來越多的國(guó)內(nèi)企業開始將(jiāng)目光投向PPA領域。
從2000年起,我國傑事傑公司就開始(shǐ)對(duì)PA6T、PA10T、PA12T等耐高溫尼龍進行研究,並在國內首先實現(xiàn)突破,成(chéng)功開(kāi)發出HPN係(xì)列產品,主要應用於汽車(chē)和電子電器領域。
金發科技於2008年開始工業化生產耐高溫尼龍產品,金發(fā)科技基於我國基本國情(qíng),以蓖麻油(yóu)作為(wéi)生產葵二胺的原材料,再與對苯二甲(jiǎ)酸進行(háng)縮聚聚合開發出了性能優異的PA10T產品並在市場上(shàng)贏得了不錯的口碑和認可。金發科技與EMS公司在PA10T的專利上形成(chéng)激烈的正麵交鋒,並不(bú)落(luò)下風。金發科技對於尖端技術不(bú)斷鑽研的研究態度和(hé)積極捍衛自主知識產權的行為是(shì)國內相關企業學習的榜(bǎng)樣。
另外江門德眾泰和浙江新和成也有耐高溫尼龍相關產品。
雖然我(wǒ)國有金發科技、上海(hǎi)傑事傑等(děng)非常(cháng)優秀的耐高溫尼龍生產企業,但相對於國際化工巨頭還有小的差距,主要是在於我們耐高溫尼龍產業化進展緩慢,工業化品種較少且性能穩定性較差,還存(cún)在(zài)裝置規模小、工(gōng)藝及設(shè)備相對(duì)落後且生產成本高等問題。
未來尼龍改性發展趨勢:
(1)高強度高剛性的尼龍市(shì)場需求量將越來越大,如晶須(xū)、碳纖(xiān)維增(zēng)強尼(ní)龍將(jiāng)越(yuè)來越受市場歡迎;
(2)類似於PC/ABS,合金化尼龍將成改性發展主流,如PA66/PA6T、PA6/PA6T合金(jīn)等;
(3)阻燃且環保的尼龍應用將逐步普及;
(4)尼龍導電和防靜電改性也會是未來尼龍發展(zhǎn)的一個重要方向;
(5)納(nà)米尼龍的製造與應用將越來越受重視。