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聚酰胺PA家族15種尼龍,到底有多少種塑料?

發(fā)布日期:2024-10-14 08:19:14
尼龍(聚酰胺,Polyamide簡稱PA)是五大工程塑料之首,它是由重復的酰胺基團(-CO-NH-)構成的長鏈聚合物。具有良好的機械性能、耐磨性、自潤滑性和化學穩(wěn)定性。尼龍家族根據(jù)分子結構的不同,分為多種類型,每種類型都有其獨特的性能和應用領域。

本文是塑料從業(yè)者認識尼龍啟蒙篇,塑料君少講概念,也不刷專業(yè)知識,不會單調(diào)而乏味,本文涉及尼龍家族、15品類商用PA點評、先講PA6/PA66、討論其他PA過程,以這兩款基礎尼龍為參考點,PA610以PA612為參考,做全網(wǎng)最全、最系統(tǒng)的尼龍初步認知

入門塑料人眼里的尼龍:

PA66/PA6

PA6(聚己內(nèi)酰胺)和PA66(聚己二酰己二胺):這兩兄弟是最常見的尼龍材料,產(chǎn)能用量占了尼龍產(chǎn)量規(guī)模的90%,而全球尼龍產(chǎn)能才1千多萬噸!而PA6超過600萬噸,PA66超過300萬噸,PA6是最便宜的尼龍,其次PA66!

PA6/PA66原料顆粒

那么PA6和PA66區(qū)別在哪里?有什么不同?

1.PA6(聚己內(nèi)酰胺):常用于需要良好韌性、加工成型多樣性,經(jīng)濟實惠:

汽車零部件(如齒輪、軸承、風扇葉片),電子電器產(chǎn)品(如外殼、連接器),日用品(如餐具、工具把手),紡織品和纖維(如地毯、繩索)

2.PA66(聚己二酰己二胺): 更傾向于用于需要高強度、高剛性、耐熱和耐磨性的場合,如:

汽車工業(yè)(如引擎蓋下的部件、剎車系統(tǒng)組件),工業(yè)機械(如齒輪、滑輪、泵體部件)

電氣和電子行業(yè)(如接插件、開關),高性能纖維(如安全氣囊、工業(yè)絲)

加工注意事項:PA6和PA66都容易吸收水分,加工前通常需要進行干燥處理,以減少水分對最終產(chǎn)品性能的影響。
PA6/PA66比較

總結:PA6、PA66都是常規(guī)尼龍,主要區(qū)別點PA66更耐熱,如汽車發(fā)動機艙的PA加纖阻燃料多是PA66,由于結晶快PA66加工性相比更好,比如尼龍扎帶,要求加工速度快,潤滑性PA66更好,對于耐磨要求鏈接器件,其他方面半斤八兩!應用領域有所不同,選擇哪一種尼龍取決于具體的應用需求,包括所需的強度、韌性、耐熱性、耐磨性以及是否需要在潮濕環(huán)境中保持尺寸穩(wěn)定性,PA6的核心競爭力就是成本低5-8K/噸。

專業(yè)塑料人眼里的尼龍:

尼龍大家族合影

3.PA46(聚己二酰丁二胺):由荷蘭DSM在其Stanyl品牌下首次商業(yè)化,塑料君把PA46放C位,主要原因①高溫尼龍屆的急先鋒!PA46產(chǎn)業(yè)化,拉開了高溫尼龍研發(fā)應用的高潮。此后,新品種如 PA6T、PA9T 等不斷應運而生并走向市場成熟化。②未增強樹脂里面最耐熱,不加纖熔點295度熱變形干到280,即使1.8Mpa也能上180度,③最優(yōu)的流動性、好加工,④高溫尼龍里面最耐磨,潤滑性好,應用:軸承、齒輪、高溫應用。價格不便宜。

PA46原料

其他高溫尼龍:PA6T、PA9T、PA10T,PA4T等各種 PA+數(shù)字+T,也可以直接統(tǒng)稱叫他們PPA,半芳香族尼龍,長碳鏈尼龍等:耐熱性好,加纖增強跟PA46一樣高,甚至個別PA6T、9T改性后,熱變形溫度達到290+,但樹脂耐熱性最好還是PA46,在PAXT系列高溫尼龍,耐化學性優(yōu)秀、尺寸穩(wěn)定性高。主要應用:電子元件、連接器、LED封裝。先看圖:


4、PA6T(聚己二酰己二胺):由三井化學、杜邦、索爾維等生產(chǎn),熔點 320+℃,玻璃化溫度 180℃,熱變形溫度(玻纖增強)290℃,優(yōu)勢:①比PA46吸水率低!耐焊接性優(yōu)異,耐化學品性優(yōu)異,②比PA46尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異,高溫剛性優(yōu)異,吸水率低,好加工韌性一般。高溫尼龍里面性價比的王者,全新料加纖做到3W+一噸。

PA6T原料

5、PA9T(聚癸二酰壬二胺): 由可樂麗生產(chǎn),熔點 306℃,優(yōu)勢:①相比PA46高溫剛性優(yōu)異,②尺寸穩(wěn)定性比PA46優(yōu)異,可以做PA46不適合做的精密連接件,流動性也可以,韌性優(yōu)異,適用于電氣電子、汽車、纖維等行業(yè)。

PA6T/9T原料

6、PA10T (聚對苯二甲酰癸二胺)由EMS、Arkema 等生產(chǎn),熔點 316℃,優(yōu)勢:①相比PA46高溫剛性優(yōu)異,②尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異,流動性也可以,③韌性優(yōu)異、超高沖擊強度,高溫尼龍里面最佳!在汽車、電子電氣、LED、飲水系統(tǒng)等領域有所應用。

EMS PA10T改性樹脂

7、PA4T (聚對苯二甲酰對苯二胺):由于以上PA6-9-10T不斷對標PA46開始各種摩擦后,DSM推出了PA4T熔點高達325°C,加纖改性后,熱變形溫度(HDT)甚至高達300+°C,在室溫和高溫下均表現(xiàn)出高機械強度和剛性,PA4T不僅繼承了自家PA46部分優(yōu)勢,還幾乎綜合了以上PA**T的所有優(yōu)點。搬回一局!不過價格也感人,動不動上百的價格!

以上是通過4種高溫尼龍PA**T與PA46簡單對比,這四種材料在耐高溫、機械性能和化學穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出色,但各自性能存在差異。實際選用時應依據(jù)具體使用場景和需求來決定。

8、MXD6尼龍 (間苯二甲胺與己二酸的聚合物)尼龍MXD6具有非常突出的氣體阻隔性能、綜合物性優(yōu)于PA66接近于PPA,良好的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性。耐溫稍微低于PPA體系,具有高強度和剛性。阻隔尼龍就是它了,MXD6有良好的阻隔性、耐熱性和機械強度!MXD6尼龍以其出色的氣體阻隔性能在包裝和汽車應用中脫穎而出。在很多耐水解、耐氣體阻隔要求的高溫需求產(chǎn)品中得到很好的應用。

以上常規(guī)尼龍、耐高溫尼龍點評完,下面進入低溫尼龍、韌性尼龍,如PA11、PA12透明尼龍彈性材料!低比重、耐寒抗沖!

9、PA11(聚十一內(nèi)酰胺):由蓖麻油提煉,是一種生物基材料,因此被認為更環(huán)保和可持續(xù)。優(yōu)異的沖擊強度、熔點約為200°C,耐熱低于PA6,低溫韌性好很多、良好的化學穩(wěn)定性。應用:管材、油箱、包裝材料、電纜護套。

PA11原料

10、PA12(聚十二內(nèi)酰胺):通過丁二烯線性化制備石化基材料,高透明,記憶尼龍就是說PA12,眼鏡框樹脂材料,熔點175°C到185°C之間,但改進后的PA12在熱性能方面與PA11接近,耐低溫沖擊,良好的耐化學性和耐油性,較低的吸濕性,尺寸穩(wěn)定性優(yōu)秀,尼龍中縮水率最低。應用:燃油系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電子元件,眼鏡等。

透明PA12

PA11和PA12兩種尼龍性能接近,選擇通常取決于具體應用的需求,包括成本、性能要求(如溫度范圍、化學穩(wěn)定性、強度)、加工便利性以及環(huán)境考量。PA11環(huán)保屬性使其成為優(yōu)選;而在其他情況下,PA12的成本效益和良好的綜合性能可能更適合。

10、PA610(聚癸二酰己二胺):是一種半透明或不透明的乳白色結晶型聚合物,參考PA6,熔點225,耐熱性但略高于PA6、對比普通尼龍PA6/PA66兩兄弟,優(yōu)勢:①PA610具有較好綜合機械強度,拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度都較為出色。②吸水率相對較低,尺寸穩(wěn)定性高,常用于刷子的尼龍絲。應用:電氣部件、齒輪、軸承。


PA610原料

11、PA612(聚十二酰己二胺):相比普通PA6/66,①有更低的吸水率和密度,②尺寸穩(wěn)定性好的優(yōu)點,這點可以參考PA610,③有較高的拉伸強度和沖擊強度,透明度高。尼龍612耐磨性好、耐化學性佳,耐溫接近PA6,主要用于制高級牙刷和其它工業(yè)用鬃絲,也可用于輸油管、耐油繩索、傳送帶、軸承、襯墊等電子元件。


PA612應用于尼龍刷

12、PA1010(尼龍 1010):是中國在 1958年研制,由蓖麻油做原料提取癸二胺及癸二酸再縮合而成。它的兩種主要單體均來自蓖麻籽,是一種可再生的生物基尼龍材料。熔點205-210、耐熱、強度、密度略小于PA6。對比PA6在應用上,優(yōu)勢:尼龍 1010 側重吸水率低,尺寸穩(wěn)定。和韌性。耐磨損性能出色。跟上面PA612和PA610有類似性能和應用。由于價格也不美麗、產(chǎn)能低很難推廣開來。

13、PA1212(尼龍 1212):是一種長碳鏈尼龍,P熔點通常在 178 - 180℃,長期使用溫度一般在 140 - 150℃左右,這個與PA12重合。對比PA6、PA66具有吸水率低,尺寸穩(wěn)定性好。耐磨損性能較好。適用于需要高精度和耐磨損的場合配件,具有良好的柔韌性和低溫韌性,耐低溫非常出色。但價格也不美麗,參考PA12!

14、PA56(聚酰胺56)是一種新型的生物基尼龍,前面提到的PA11也是生物基尼龍,PA56由生物基戊二胺和石油基己二酸聚合而成。熔點大約在260℃左右,強度、柔軟度、吸濕性、回彈性和耐低溫性能接近于PA66,優(yōu)勢:生物基更環(huán)保,柔韌性略優(yōu)于PA66,紡絲手感柔韌性好,缺點:生物基尼龍價格都不給力,PA56接近PA66的性能,卻要承受兩倍的價格,推廣極難。


生物基PA56原料

15、PA尼龍彈性體:也稱為熱塑性聚酰胺彈性體(Thermoplastic Polyamide Elastomers, TPAE),是一種尼龍如PA11、PA12基礎上改性,由聚酰胺硬鏈段和脂肪族聚酯或聚醚軟鏈段構成的嵌段共聚物。這種材料結合了尼龍的強度和彈性體的柔韌性,可以理解性能為PA11/12+TPU的組合,從高拉伸強度、耐低溫、彈性恢復性、耐磨性和耐化學性展現(xiàn)出一系列優(yōu)異的性能,是塑料彈性體里面鉆石段位。主要生產(chǎn)公司產(chǎn)品有阿科瑪pebax、贏創(chuàng)TPAE等,這個在高端運動鞋、運動器材上等領域有增長的趨勢。


TPAE尼龍彈性體


專業(yè)跑鞋如特步減震旋pro就采用了尼龍彈性體

由于篇幅受限,先講到這,如果大家喜歡,往后一年里塑料君將會把每一種尼龍材質(zhì)拆分出來,每一個品類做一個專題,從發(fā)展、性能、詳細到具體應用。

如果您有關于聚酰胺PA家族15種尼龍,到底有多少種塑料?的需求或者疑問,可以撥打電話與我們共同探討交流,歡迎您的來電!

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