尼龙产品有哪些?

尼龙是由杰出的美国科学家卡罗瑟斯及其领导的科研团队开发的。它是世界上第一种合成纤维。尼龙的出现给纺织品带来了新的面貌。它的合成是合成纤维工业的重大突破,也是高分子化学的一个非常重要的里程碑。

主要产品

随着汽车小型化、电子电气设备高性能化和机械设备轻量化的发展,对尼龙的需求会越来越大。特别是尼龙作为一种结构材料,对其强度、耐热性、耐寒性提出了很高的要求。尼龙固有的缺点也是限制其应用的重要因素。尤其是PA6和PA66,与PA46、PAl2等品种相比,具有很强的价格优势,虽然部分性能不能满足相关行业发展的要求。因此,有必要针对某一应用领域,通过改性来提高其某些性能,以扩大其应用领域。由于PA极性强,吸湿性强,尺寸稳定性差,但可以通过改性来改善。

1.增强型PA

在PA中添加30%的玻璃纤维可以明显提高PA的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性和耐疲劳性。

尼龙

强度是未加固的2.5倍。玻纤增强PA的成型工艺与未增强的基本相同,但流动性比增强前差,应适当提高注射压力和速度,提高机筒温度10-40℃。由于玻璃纤维在注射成型过程中会沿流动方向取向,在取向方向上力学性能和收缩率会增强,从而导致制品的变形和翘曲。因此,在设计模具时,浇口的位置和形状要合理,从技术上可以提高模具的温度。产品取出后,会放入热水中缓慢冷却。另外,玻璃纤维比例越大,对注塑机塑化部件的磨损越大,最好使用双金属螺杆和机筒。

2.阻燃PA

由于PA中添加了阻燃剂,大部分阻燃剂在高温下容易分解,释放出酸性物质,对金属有腐蚀作用。因此,塑化部件(螺钉、胶鞋、胶鞋、胶鞋、法兰等。)需要镀硬铬。在工艺上,尽量控制机筒温度不要太高,注射速度不要太快,避免胶料因温度过高分解而导致产品变色和力学性能下降。

3.透明PA

具有良好的拉伸强度、冲击强度、刚性、耐磨性、耐化学性、表面硬度等性能,透光率高,与光学玻璃相近。加工温度为300-365,438±05℃。在成型过程中,应严格控制机筒温度。熔体温度过高,产品会因降解而变色,温度过低,会因塑化不良而影响产品的透明性。模具温度应保持尽可能低。如果模具温度高,产品的透明度会因结晶而降低。

4.耐候PA

在PA中加入炭黑等吸收紫外线的添加剂,大大增强了PA的自润滑性和金属的磨损性,会影响成型时零件的下料和磨损。因此,必须采用喂料能力强、耐磨性高的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈和过胶圈的组合。一种聚合物,其中聚酰胺分子链中的重复结构单元是酰胺基团。

概括起来,主要修改在以下几个方面:

①提高尼龙的吸水性和产品的尺寸稳定性。

②提高尼龙的阻燃性,满足电子、电力、通讯等行业的要求。

尼龙

③提高尼龙的机械强度,达到金属材料的强度,替代金属。

④提高尼龙的耐低温性能,增强其抵抗环境应变的能力。

⑤提高尼龙的耐磨性,以适应耐磨性要求高的场合。⑥提高尼龙的抗静电性能,以满足矿山及其机械应用的要求。

⑦提高尼龙的耐热性,以适应汽车发动机等高温条件的领域。

⑧降低尼龙成本,提高产品竞争力。

总之,通过以上改进,实现了尼龙复合材料的高性能化和功能化,进而推动相关行业的产品向高性能、高质量方向发展。

5.纳米尼龙

据日本东丽化学公司介绍,该公司已成功开发出比以往超细纤维直径小两位数的纳米级单丝结构新技术,并通过控制纳米结构技术达到纤维细度的极限。东丽化学公司表示,利用这种新技术开发出直径为10μm、单丝超过1.4万根的纳米尼龙纤维。与以前的产品相比,这种纤维的表面积约为以前产品的1000倍,具有较高的表面活性。[1]

6.超级尼龙

三角-罗利尼龙纤维有许多用途,从服装、地毯到绳索到微型计算机的数据线。北卡罗来纳大学纺织学院的研究人员正在努力改进这种纤维,据报道,已经开发出最强的脂肪族尼龙纤维。

科学家聚合物教授Tonelli博士和纺织工程、化学和自然科学助理教授Richard Ketak博士正在研究一种方法,在没有昂贵和复杂工艺的情况下生产强度更高的尼龙纤维。他们使用脂肪族尼龙或尼龙进行研究。这类尼龙的碳辅助以直链或开支链连接,强调无环链大。

更强的脂肪族尼龙可应用于绳索、装卸带、降落伞和汽车轮胎,或生产适合高温利用的合成材料。这一发现在费城举行的美国化学科学年会上提出,并发表在《聚合物》期刊上。

这种纤维是由聚合物或包括许多单元的长链分子制成的。当这些聚合物链排列整齐时,这种聚合物就会变成晶态。

这些卷曲的聚合物需要拉伸,如果要制成更强的纤维,需要消除其弹性。在尼龙链上加氢可以防止拉伸,所以克服这种结合是生产更强尼龙纤维的关键因素。

超级纤维,比如凯夫拉纤维,是由芳香族尼龙聚合物制成的,非常硬,长链含有环状链。芳香尼龙很难制造,所以很贵。

因此,Tonelli教授和Ketak博士使用聚酰胺66(尼龙66)进行研究。这种材料是一种商业热塑性材料,易于制造,但难以拉伸和排列。同时,尼龙66的弹性很难抵消。

这一发现解决了尼龙66能溶于三氯化镓的问题,并能有效打破氢键问题。允许聚合物链延伸。

7.PA尼龙

PA的力学性能,如抗拉强度和抗压强度随温度和吸湿性而变化,所以水是PA的增塑剂。加入玻璃纤维后,其拉伸和压缩强度可提高2倍左右,耐温性也相应提高。PA本身具有非常高的耐磨性,因此可以在没有润滑的情况下运行。如果想获得特殊的润滑效果,可以在PA中加入硫化物。

适用塑料制品:各种齿轮、涡轮、齿条、凸轮、轴承、螺旋桨、传动带。

其他:收缩率1-2%,注意成型后吸湿的尺寸变化。

吸水率:100%相对吸湿饱和时可吸收8%。

合适的壁厚:2-3.5毫米

8.PA66

疲劳强度和刚性高,耐热性好,摩擦系数低,耐磨性好,但吸湿性高,尺寸稳定性不足。

应用:中等负荷,工作温度

PA6

疲劳强度、刚性和耐热性比尼龙66低,但弹性好,减振降噪能力好。白色

应用:在轻载、中温(80-100)条件下工作的无润滑或少润滑、低噪音的耐磨应力传递部件。

PA610

强度、刚性和耐热性比尼龙66低,但吸湿性低,耐磨性好。卡其布

用途:和尼龙6一样,适用于要求比较精密的齿轮和工况湿度变化较大的零件。

PA1010

强度、刚性、耐热性和吸湿性分别低于尼龙66和尼龙610。成型工艺好,耐磨性好。

应用:在轻负荷、低温、湿度变化大、无润滑或少润滑条件下工作的零件。

MCPA

强度、耐疲劳性、耐热性和刚性优于PA6和PA66,吸湿性低于PA6和PA66,耐磨性好。可以直接在模型中聚合,适合铸造大型零件。应用:高负荷,高工作温度(低于120 ),没有或很少润滑。象牙

铸造尼龙

浇铸尼龙(MC尼龙)又称单体浇铸尼龙,是由己内酰胺单体在强碱(如NaoH)和一些助催化剂的作用下,用模具直接聚合得到产品的坯体。由于聚合和成型工艺合二为一,成型方便,设备投资低,易于制造大型机器零件。其力学性能和物理性能高于尼龙6。能制造几十公斤的齿轮、涡轮、轴承等等。

尼龙1010

尼龙1010是我国独创的工程塑料,由蓖麻油、癸二胺、癸二酸缩合而成。成本低,经济效果好,具有优良的自润滑性和耐磨性,耐油性好,脆性转变温度低(约-60℃),机械强度高,广泛应用于机械零件和化工电气零件。

改性尼龙

改性尼龙是工程塑料的一种,是以尼龙原料为基础,通过改变其物理性能而形成的颗粒状产品。此类产品的产量根据一些制造商的不同需求进行调整。

改性尼龙一般包括:增强尼龙、增韧尼龙、耐磨尼龙、无卤阻燃尼龙、导电尼龙、阻燃尼龙等。1.热性能:玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm);高热变形温度(HDT);长期使用的高温(UL-746 b);使用温度范围大;低热膨胀系数。2.机械性能:高强度、高机械模量、低蠕变、强耐磨性和抗疲劳性。3.其他:良好的耐化学性、电阻、阻燃性、耐候性和尺寸稳定性。这类产品的产量是根据一些制造商的不同需求而修改的。改性尼龙一般包括:增强尼龙、增韧尼龙、耐磨尼龙、无卤阻燃尼龙、导电尼龙、阻燃尼龙等。改性尼龙具有许多特性,因此广泛应用于汽车、电器设备、机械零件、运输设备、纺织品、造纸机械等[2]。

芳香尼龙

芳香族尼龙又称聚芳酰胺,是一种耐高温、耐辐射、耐腐蚀的尼龙新品种,由美国杜邦公司于20世纪60年代首次开发。任何含有芳环结构的尼龙分子都属于芳香族尼龙。如果只是将合成尼龙的二元胺或二元酸分别替换为芳香族二元胺或芳香族二元酸,得到的尼龙就是半芳香族尼龙,由芳香族二元酸和芳香族二元胺合成的尼龙就是全芳香族尼龙。芳香族尼龙的脆化温度可达-70℃,维卡软化温度可达270℃。具有耐高温、耐辐射、耐腐蚀、耐磨、自熄性,在潮湿状态下能保持较高的电气性能。芳族尼龙可被挤出、模塑、层压和浸渍,并可用于制造纤维、薄膜、浸渍薄膜、装饰层压板、玻璃纤维增强层压板、耐高温辐射导管、防火墙等。已经商业化的半芳香族尼龙主要有MXD6、PA6T和PA9T,全芳香族尼龙主要有聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰对苯二胺和聚对甲苯酰胺。

全芳尼龙是杜邦公司在20世纪60、70年代开发成功并工业化的。全芳族尼龙因其高熔点、高模量和高强度而广泛用于合成纤维的生产。PPTA是由对苯二胺和对苯二甲酰氯通过杜邦公司开发的低温溶液聚合制得的。PPTA具有高强度、高模量、耐高温、低密度等优异性能。主要用作合成纤维纺丝的原料;PPTA纤维还可用作橡胶增强材料和塑料增强剂。但PPTA存在耐疲劳和耐压的缺点,PPTA无法实现熔融挤出成型。

MXD6

MXD6是Lum等人在20世纪50年代用间苯二甲胺和己二酸缩聚合成的结晶尼龙树脂。MXD6由日本三菱气体化学公司的直接缩聚法和东洋纺织公司的尼龙盐法合成。这两种不同的聚合方法得到的MXD6的用途也不同:直接缩聚法合成的MXD6可用于制造阻隔材料或工程结构材料;尼龙盐法合成的MXD6可用于生产纤维级MXD6树脂。MXD6作为一种结晶半芳香族尼龙,具有吸水率低、热变形温度高、拉伸强度和弯曲强度高、成型收缩率小、对O2、CO2等气体阻隔性好等特点。MXD6可与聚丙烯(PP)一起挤出,与高密度聚乙烯(HDPE)一起吹塑,因为它具有较宽的加工温度。在工业上,MXD6主要代替金属用作包装材料和工程结构材料。前者包括食品饮料包装、设备包装(防潮、减震垫、发泡材料);后者包括高耐热级雷尼、MXD6/PPO合金、抗振级雷尼等。此外,MXD6还用于磁性塑料、透明粘合剂等。

PA6T

PA6T是由芳香族二酸和脂肪族二胺合成的半芳香族尼龙。PA6T具有优异的耐热性和尺寸稳定性。由于其高熔点,PA6T可以通过固相聚合或界面聚合来制备。它可用于纤维制造、机械零件和薄膜产品。日本三井化学株式会社开发的改性PA6T具有高刚性、高强度、低吸水率的特点,主要用于汽车内燃机零件、耐热电气零件、传动零件和电子组件。正是由于PA6T熔点高,不能像普通脂肪族尼龙一样注塑成型,限制了PA6T的应用。

PA9T

PA9T由壬二胺和对苯二甲酸熔融缩聚而成,最早由日本可乐公司开发。PA9T具有良好的耐热性和熔融加工性,吸水率仅为0.17%,是PA46(1.8%)的1/10,尺寸稳定性好。它被广泛应用于电子电气、信息设备、汽车零部件等领域。当重复单元链中二胺的碳原子数为6时,PA6T的熔点为370℃,比其热分解温度高约350℃。因此,如果不加入第三种甚至第四种组分来降低熔点,就不可能得到实用的尼龙(尼龙的熔融加工温度一般在320℃以下)。但如果加入其他组分降低熔点,必然导致PA6T的结晶度、尺寸稳定性、耐化学性等性能下降。因此,增加二胺中的碳原子数成为另一个研究热点,PA9T的结构成为兼具耐热性和熔融加工性的理想结构。但合成PA9T的主要原料壬烷二胺的合成路线比较复杂:丁二烯经过水合、易位、羟基化、氨化、还原等化学反应,最终可以得到壬烷二胺。这导致PA9T的生产成本较高,进一步限制了PA9T的大规模生产和应用。

聚苯二酰胺

聚苯二酰胺(PPA)是一种半结晶半芳香族尼龙,是由间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸和己二胺缩聚而成的聚合物混合物。PPA树脂通常以间歇方式生产。PPA具有良好的耐热性、优异的机械性能和尺寸稳定性、低吸水率和优异的加工性能,以及良好的电性能和耐化学性。PPA可以通过注射成型和挤出成型来加工。PPA广泛应用于汽车、电子电器和一般工业机械领域。

聚间苯二甲酰对苯二胺

聚对苯二甲酰对苯二胺(MPIA)是20世纪60年代由杜邦公司开发的一种新型聚芳酰胺。它是由间苯二胺和间苯二甲酰氯通过低温溶液缩聚和界面聚合合成的。MPIA的突出特点是耐热寿命长,此外,它还具有高模量、耐磨性、阻燃性、高温尺寸稳定性等优点。但是MPIA的耐光性有点差,需要添加抗紫外线剂。MPIA主要用于工作服、高温工业过滤材料、降落伞、高温传送带、电绝缘材料等。在工业和易燃易爆的高温环境中。MPIA还可加工成棒、板和纤维,因其优异的耐热性、耐滑动性和耐辐射性而用于航空航天、原子能工业、电气和汽车工业。

聚对苯甲酰胺

聚(对苯甲酰胺,简称PBA)是由杜邦公司在20世纪70年代研制成功的。其合成路线为:对硝基甲苯经液相空气氧化得到对硝基甲酸,再经氨化还原反应得到对硝基甲酸,对氨基苯甲酸转化为对氨基苯甲酰氯或对硫代酰胺苯甲酰氯的盐酸,最后缩聚得到PBA。PBA具有高模量和高强度的特点,在工业上可用于火箭发动机壳体、高压容器、体育用品和涂层织物。