Il nylon resistente alle alte temperature si riferisce al materiale in nylon che può essere utilizzato a lungo in ambienti superiori a 150 ℃. Il punto di fusione è generalmente di 290 ℃ ~ 320 ℃ e mantiene eccellenti proprietà meccaniche in un ampio intervallo di temperature e ambienti con elevata umidità. Il nylon resistente alle alte temperature ha una buona resistenza all'usura, resistenza al calore, resistenza all'olio e resistenza chimica. Rispetto al normale nylon, anche l'assorbimento d'acqua e il restringimento delle materie prime sono notevolmente ridotti, mostrando un'eccellente stabilità dimensionale e un'eccellente resistenza meccanica. Con il rapido sviluppo delle industrie legate al 5G, si prevede che il nylon resistente alle alte temperature amplierà ulteriormente l'applicazione nei mercati a valle.
Le automobili sono l'area di applicazione tradizionale, mentre il 5G è l'area in crescita
Tra i comuni nylon resistenti alle alte temperature, PA46 (aromatico), PA6T e il suo copolimero, PA9T sono comuni. Come prodotto sviluppato da Jinjin, PA10T non è comune in altre imprese, ma la sua capacità di 10.000 tonnellate gli fa ancora occupare una posizione relativamente importante nel nylon resistente alle alte temperature.
Poiché il nylon ad alta temperatura può resistere ad alta resistenza, carico elevato, resistenza alle alte temperature e altri ambienti difficili, è molto adatto per aree del motore (come cofano, interruttori e connettori) e sistemi di trasmissione (come gabbie dei cuscinetti), sistemi di aria ( come sistemi di controllo dello scarico) e dispositivi di aspirazione e altre parti dell'applicazione. Questo è attualmente il principale campo di applicazione del nylon resistente alle alte temperature.
Con la diffusione dell'applicazione 5G in Cina, è stata prestata maggiore attenzione all'applicazione del nylon resistente alle alte temperature. Ad esempio, la stazione Acer 5G ha generalmente tre lati di AUU, un lato del numero di vibratore AAU è 64-128, il numero di richieste di vibratori è notevolmente aumentato. Il vibratore dell'antenna in plastica è realizzato in tecnopolimeri galvanici resistenti alle alte temperature come materie prime mediante stampaggio ad iniezione integrato per produrre il corpo del vibratore con una struttura predeterminata. È necessario configurare una macchina ad alta precisione e ad alta velocità per ottenere un buon stampaggio ad iniezione del vibratore in plastica. Il vibratore in plastica presenta i vantaggi di alta precisione, alta integrazione, forte plasticità, peso ridotto e basso costo. Come un nuovo tipo di vibratore,
Nella progettazione del nuovo vibratore ad antenna ci sono due soluzioni. Uno è la combinazione di materiali LDS e materiali metallici. Il vibratore dell'antenna è realizzato in materiale LDS e la parte posteriore è in materiale metallico per ridurre i costi. Non è necessario eseguire la placcatura chimica in tutti i punti. In secondo luogo, l'uso della galvanica PPS o LCP richiede la saldatura a rifusione SMT, quindi la selezione è fondamentalmente tecnopolimeri ad alta temperatura, che richiede che il nylon resistente alle alte temperature svolga un ruolo in esso.
Si prevede che il nylon resistente alle alte temperature sostituirà i materiali metallici nelle automobili.
Il modulo di flessione del materiale PPA è superiore del 20% a quello del nylon e la durezza è maggiore, in grado di resistere allo scorrimento da trazione a lungo termine. Il PPA è più resistente alla benzina, agli oli e ai refrigeranti rispetto al PA.
Il PPA può essere rinforzato con fibra di carbonio e fibra di vetro per migliori proprietà del materiale. Il vantaggio di questi nuovi materiali è che possono tranquillamente sostituire l'alluminio e il magnesio senza perdita di rigidità e resistenza e hanno conducibilità elettrica.
Se il PPA è rinforzato con fibra di carbonio, dopo la modifica, a causa del basso assorbimento d'acqua, dell'elevata stabilità dimensionale, della buona resistenza all'idrolisi chimica, dell'elevata resistenza e del modulo, può essere utilizzato per fabbricare parti di strutture automobilistiche di carrozzeria, telaio e sistema di alimentazione, pompe, ventole, ingranaggi e compressori in applicazioni industriali, nonché componenti ultraleggeri stabili nell'elettronica di consumo.
Le proprietà meccaniche del PPA possono essere regolate attraverso la selezione, il contenuto e la tecnologia additiva di fibra di carbonio e fibra di vetro. Nappan Shinwood PPA grado A201X35 contiene il 35% di imbottitura in fibra di vetro con elevata tenacità, elevata rigidità, elevata mobilità e resistenza e modulo superiori al magnesio o all'alluminio a 80°C (condizioni). La produzione di parti in magnesio o alluminio richiede ulteriore post-elaborazione e strumenti, il che aumenta il costo dei materiali. Il nuovo materiale PPA ha l'opportunità di ridurre il peso del 25-30%.
Queste proprietà dei materiali PPA facilitano l'integrazione funzionale e la riduzione del peso in diversi settori. Ad esempio, riducendo il peso dei componenti strutturali o del gruppo propulsore, può migliorare la resistenza dei veicoli dotati di motori a trazione elettronica o celle a combustibile; Le strutture sottili e precise nell'elettronica di consumo beneficiano dell'elevata rigidità e resistenza dei materiali PPA, dell'eccellente stabilità dimensionale, del peso molto ridotto e delle eccellenti prestazioni di lavorazione; Grazie al PPA potenziato CF ha una buona stabilità dimensionale e un'elevata resistenza chimica, resistenza al calore e resistenza all'usura, può facilmente produrre pompe, compressori e altre attrezzature industriali pesanti, ad alto carico e durevoli.
La direzione di sviluppo dei componenti elettrici è la miniaturizzazione e l'unità ad alta temperatura, è possibile utilizzare le prestazioni superiori del PPA. Il PPA ignifugo ha eccellenti proprietà elettriche, alto valore HDT, modulo di flessione ad alta temperatura, parti a parete sottile possono essere lavorate con un minimo trabocco, adatto per la produzione di quadri, connettori, portaspazzole e staffe motore.
Il PPA di grado di riempimento minerale viene utilizzato per superfici riflettenti e doratura, inclusi fari automobilistici, accessori decorativi e hardware. Il PPA modificato all'impatto non potenziato ha un eccellente equilibrio meccanico e proprietà alle alte temperature, un'eccezionale tenacità e queste proprietà sono molto poco influenzate dall'umidità, inclusi componenti per giacimenti petroliferi, forniture militari, articoli sportivi, ventole, ingranaggi e prodotti per la sicurezza personale.
Varietà di nylon resistente alle alte temperature
PA46
PA46 è una poliammide alifatica formata dalla condensazione di butilendiammina e acido adipico. Rispetto a PA6 e PA66, PA46 ha più ammidi in ciascuna catena di una data lunghezza e una struttura a catena più simmetrica, che rende la sua cristallinità fino al 70% e gli conferisce un tasso di cristallizzazione molto rapido.
Il punto di fusione di PA46 è 295 ℃, l'HDT (temperatura di deformazione termica) di PA46 non rinforzato è 160 ℃ e, dopo il rinforzo in fibra di vetro, l'HDT può raggiungere 290 ℃ e la temperatura di servizio a lungo termine è 163 ℃. La struttura unica di PA46 gli conferisce proprietà uniche che nessun altro materiale può raggiungere.
In qualità di proprietario completo di PA46, DSM sta gradualmente trasformando le sue eccellenti prestazioni in industrializzazione attraverso continue modifiche. Pur garantendo la sua resistenza alle alte temperature, sono state sviluppate una varietà di applicazioni speciali come l'ultra resistenza all'usura, l'ultra rigidità, l'altissima mobilità, ecc. In termini di resistenza alle alte temperature, DSM ha introdotto il suo nuovo STANYL Diablo ad alte prestazioni su China-plas nel 2008. Ha una stabilità di resistenza al calore a lungo termine e può funzionare normalmente a 230 ℃ per più di 3000 ore, mentre le proprietà meccaniche sono ridotte non oltre il 15%.
PA6T
PA6T è un tipico rappresentante del nylon semi-aromatico, formato dalla policondensazione di esadiamina e acido tereftalico. Il punto di fusione del PA6T puro raggiunge i 370 ℃, temperatura alla quale il nylon si è degradato e non può essere termoplastico. Pertanto, il PA6T sul mercato è un copolimero o complesso con punto di fusione più basso dopo la copolimerizzazione con altri monomeri.
PA6T introduce un gran numero di anelli benzenici sulla base della catena grassa. Rispetto ai tradizionali PA6 e PA66, il PA6T ha una Tg più elevata, un minore assorbimento d'acqua, stabilità dimensionale e buona resistenza al calore.
Poiché PA6T deve introdurre altri monomeri per la copolimerizzazione per ridurre la temperatura del processo di fusione, diverse proporzioni di monomero diventano la chiave per la modifica di PA6T. Pertanto, si può affermare che la modifica ad alta temperatura di PA6T ha un ampio spazio di sviluppo. Shanghai Jieshijie Company ha anche sviluppato con successo la serie PA6T di nylon resistente alle alte temperature ed è stata messa in produzione.
PA9T
PA9T, sviluppato esclusivamente da KURARAY, è una policondensazione di nonendiammina e acido tereftalico con il nome commerciale Genestar.
Sebbene PA9T sia sia nylon semi-aromatico, non ha bisogno di essere modificato mediante copolimerizzazione per ridurre il punto di fusione come PA6T prima della lavorazione. Il punto di fusione del PA9T puro è 306 ℃. L'elevata temperatura di transizione vetrosa (125 ℃) e l'elevata cristallinità del PA9T gli conferiscono una buona tenacità in ambienti ad alta temperatura. Allo stesso tempo, ha anche una resistenza chimica incomparabile di altri materiali PA, seconda solo al PPS, e il suo tasso di assorbimento d'acqua è solo dello 0,17%, che è il più basso tra tutti i PA. Le prestazioni complete di PA9T sono senza dubbio un tipo migliore di nylon tradizionale resistente al calore e, con la continua espansione della scala di produzione, il suo costo sarà vicino al costo del normale PA, quindi PA9T è una varietà con un grande potenziale di sviluppo.
PA10T
PA10T è costituito da acido tereftalico e sebacediammina come monomero, dopo la polimerizzazione a condensazione, ha un'eccellente resistenza al calore, punto di fusione a 316 ℃, resistenza alla corrosione chimica, basso assorbimento d'acqua, buona stabilità dimensionale, resistenza modificata rinforzata con fibra di vetro alla temperatura di saldatura senza piombo altro di 280 ℃, eccellenti prestazioni complete.
Rispetto ad altri nylon ad alta temperatura a catena corta, come PA46, PA4T, PA6T, PA6I, ecc., PA10T ha una lunga catena flessibile di diammina lunga, che conferisce alla macromolecola un certo grado di flessibilità e quindi ha un tasso di cristallizzazione più elevato e cristallinità. È adatto per la prototipazione rapida e la produzione di alcuni piccoli componenti elettronici, come la staffa di riflessione LED e il connettore.
Inoltre, a causa della rigidità e della resistenza alla corrosione apportate dalla struttura ad anello benzenico nella sua catena molecolare principale, i prodotti modificati di PA10T possono essere applicati anche ad alcuni reagenti chimici e/o ambienti resistenti al calore, come il trattamento dell'acqua, la nanoiniezione NMT, periferia del motore, ecc.
La commercializzazione dei prodotti PA10T ha colmato il vuoto della nostra ricerca e sviluppo indipendenti sul nuovo materiale in nylon ad alta temperatura. I principali produttori nazionali sono Shanghai Jieshijie e Jinfa Technology.
PA4T
PA4T è il primo nylon sintetico ad alta temperatura del 21° secolo. È stato sviluppato da DSM, che detiene l'unico programma di industrializzazione della butilendiammina al mondo. Simile al PA6T, ha un punto di fusione molto elevato (430 ℃) ed è solitamente copolimerizzato con altro nylon, come il nylon 66 o il nylon 6.
Questo nuovo polimero, il primo del suo genere nel 21° secolo, offre un'eccellente stabilità spaziale, compatibilità con la saldatura senza piombo, alto punto di fusione, elevata durezza e resistenza meccanica all'aumento della temperatura e presenta un assorbimento d'acqua estremamente basso rispetto al prodotto PA46 originale di DSM o persino PA9T.
PA5T
Il punto di fusione di PA5T sarà inferiore a quello di PA6T. La ragione principale che limitava il suo sviluppo prima è che l'industrializzazione della glutarenediammina è ancora in fase di ricerca. Tuttavia, nella seconda metà del 2018, Kaisai Biotechnology in Cina ha messo in produzione con successo 50.000 tonnellate di bioilglutarenediammina, il che indica che l'industrializzazione della PA5T è un passo avanti.
PA12T
PA12T è un prodotto della polimerizzazione dell'ammina binaria del dodecarbonato e dell'acido tereftalico. La cinese Henan Junheng ha costruito un dispositivo dimostrativo per la produzione di PA12T di 1000 tonnellate/anno e sta costruendo una linea di produzione per 10.000 tonnellate/acido dibasico a catena lunga.
Metodo di sintesi di nylon resistente alle alte temperature
Al momento, ci sono cinque principali processi sintetici nell'industria del nylon ad alta temperatura: policondensazione in soluzione ad alta temperatura e alta pressione, policondensazione in soluzione a bassa temperatura, policondensazione del poliestere, policondensazione interfacciale e policondensazione a fusione diretta.
Ximen LFT composite plastic Co., ltd è un'azienda di marca che si concentra su fibra di vetro lunga e fibra di carbonio lunga da un decennio.
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