尼龙改性的应用、趋势与设计思路?这里为您一键解决!

酰胺(PA、俗称尼龙)具有良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性,且摩擦系数低,有一定的阻燃性,易于加工,适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性,提高性能和扩大应用范围(www.gkmr.net)。聚酰胺可由二元胺和二元酸制取,也可以用ω-氨基酸或环内酰胺来合成。根据二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同,可制得多种不同的聚酰胺,目前聚酰胺品种多达几十种,其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的应用最广泛。

为了提质增效,一些生产厂家依据不同需求进行改性制作的改性尼龙出现在人们的视野中。作为工程塑料的一种,改性尼龙大致包括:增强尼龙,增韧尼龙,耐磨尼龙,无卤阻燃尼龙,导电尼龙,阻燃尼龙等等。

改性尼龙的优点

概括起来,主要在以下几方面进行改性。

①改善尼龙的 吸水性,提高制品的尺寸稳定性。

②提高尼龙的 阻燃性,以适应电子、电气、通讯等行业的要求。

③提高尼龙的 机械强度,以达到金属材料的强度,取代金属

④提高尼龙的 抗低温性能,增强其对耐环境应变的能力。

⑤提高尼龙的 耐磨性,以适应耐磨要求高的场合。

⑥提高尼龙的 抗静电性,以适应矿山及其机械应用的要求。

⑦提高尼龙的 耐热性,以适应如汽车发动机等耐高温条件的领域。

⑧降低尼龙的 成本,提高产品竞争力。

其它诸如耐化学药品性、耐候性、尺寸安定性佳等等性质,都是依据一些生产厂家所需求的不同而进行改性制作的,改性尼龙具有很多的特性,因此,在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。总之,通过上述改进,我们可以实现尼龙复合材料的高性能化与功能化。

几种尼龙改性案例

玻璃纤维增强PA

在PA 加入30% 的玻璃纤维,PA 的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高,耐疲劳强度是未增强的2.5 倍。玻璃纤维增强PA 的成型工艺与未增强时大致相同,但因流动较增强前差,所以注射压力和注射速度要适当提高,机筒温度提高10-40℃。由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向,引起力学性能和收缩率在取向方向上增强,导致制品变形翘曲,因此,模具设计时,浇口的位置、形状要合理,工艺上可以提高模具的温度,制品取出后放入热水中让其缓慢冷却。另外,加入玻纤的比例越大,其对注塑机的塑化元件的磨损越大,最好是采用双金属螺杆、机筒。

阻燃PA

由于在PA中加入了阻燃剂,大部分阻燃剂在高温下易分解,释放出酸性物质,对金属具有腐蚀作用,因此,塑化元件(螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈、法兰等)需镀硬铬处理。工艺方面,尽量控制机筒温度不能过高,注射速度不能太快,以避免因胶料温度过高而分解引起制品变色和力学性能下降。

透明PA

具有良好的拉伸强度、耐冲击强度、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300-315 ℃,成型加工时,需严格控制机筒温度,熔体温度太高会因降解而导致制品变色,温度太低会因塑化不良而影响制品的透明度。模具温度尽量取低些,模具温度高会因结晶而使制品的透明度降低。

耐候PA

在PA 中加入了碳黑等吸收紫外线的助剂,这些对PA的自润滑性和对金属的磨损大大增强,成型加工时会影响下料和磨损机件。因此,需要采用进料能力强及耐磨性高的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈组合。聚酰胺分子链上的重复结构单无是酰胺基的一类聚合物。

改性尼龙发展趋势

改性尼龙未来发展趋势如下:

①高强度高刚性尼龙的市场需求量越来越大,新的增强材料如无机晶须增强、碳纤维增强PA将成为重要的品种,主要是用于汽车发动机部件,机械部件以及航空设备部件。

②尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流。尼龙合金化是实现尼龙高性能的重要途径,也是制造尼龙、尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段。通过掺混其他高聚物,来改善尼龙的吸水性,提高制品的尺寸稳定性,以及低温脆性、耐热性和耐磨性。从而,适用车种不同要求的用途。

③纳米尼龙的制造技术与应用将得到迅速发展。纳米尼龙的优点在于其热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高,而制造成本与普通尼龙相当。因而,具有很大的竞争力。

④用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日俱增,绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的重视。

⑤抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙将成为电子设备、矿山机械、纺织机械的首选材料。

⑥加工助剂的研究与应用,将推动改性尼龙的功能化、高性能化的进程。

⑦综合技术的应用,产品的精细化是推动其产业发展的动力。

设计思路与更多干货

本次DT新材料于 2021年9月10日-11举办《尼龙改性及高性能化加工技术》高级研修班(第四期),将邀请 原中石化巴陵石化研究院副院长,中广核浙江俊尔新材料常务副总 教授级高工 邓凯恒(曾用名邓如生)为大家分享 尼龙改性及高性能化加工技术的创新思路和实战经验。欢迎各单位积极莅临参与。

邓凯桓 教授级高工 资深技术专家 (曾用名;邓如生)

曾任中石化巴陵石化研究院副院长,中广核浙江俊尔新材料常务副总,中车株洲时代新材技术中心副主任及工塑事业部总工兼书记。湖南省新材料协会专家、湖南省塑料协会副会长、科技部新材料评审专家。

从事聚酰胺树脂合成与改性研究40年,主持国家863项目,发改委重点技改、科技部重点计划及湖南省重大专项7项,获省部级科技进步奖123等奬5项。获发明专利25项,专著2部。

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研修背景

随着尼龙的国产化进程持续推进,为国内改性企业同时带来了巨大的机遇和挑战。双碳背景下,在研发功能助剂时如何更加关注安全、绿色,如何满足材料的需求?如何提升尼龙的效能、深度挖掘其应用价值?如何根据特殊的应用环境,快速确定工艺设计思路,打造定制化的改性创新?针对改性生产中的诸多问题,如何发现原因,快速解决?

在此背景下,DT新材料延续前三期的精彩,将于 2021年9月10日-11日举办 《尼龙改性及高性能化加工技术》高级研修班(第四期)。本次研修从尼龙的树脂合成、高性能助剂、改性加工技术、创新配方设计、工艺难题解析以及新产品开发流程等方面出发,为大家邀请到国内尼龙树脂合成、高性能助剂开发、改性加工领域拥有多年实战经验的行业专家,为大家分享尼龙改性及高性能化加工技术的创新思路和实战经验。共同应对尼龙产业链面临的机遇和挑战,促进企业技术创新和产品质量提升,欢迎各单位莅临参与。

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研修组织

主办单位:DT新材料

协办单位:DT塑料产业网、宁波德泰中研信息科技有限公司、镇海新材料小镇

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研修地点

宁波赛思学术会堂(中科院宁波材料所旁)

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研修大纲

研修方式:主题研修+案例分析+互动交流

每讲研修均包含互动时间,结合企业实际生产过程中遇到技术问题,进行案例分析与讨论。

每讲研修中均设有茶歇,供学员休息交流。

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其他讲师信息

方志刚 技术经理 巴斯夫

在塑料行业拥有二十多年从业经验。

2006年作为技术应用专家加入汽巴精化,从事包括抗氧剂、光稳定剂等塑料添加剂技术工作。2009年随着汽巴并入巴斯夫。十几年来一直从事抗氧剂、光稳定剂等塑料添加剂的新产品开发、产品应用技术开发等工作,在塑料添加剂行业有丰富的经验,有许多的技术开发成功应用案例。

刘学习 总经理 上海世壮格功能材料科技有限公司

从事尼龙无卤阻燃开发以来,参与开发了多种无卤阻燃剂协效剂,GWIT增强剂,无卤阻燃剂的疏水改性。目前聚焦于无卤阻燃母粒研发。

姚为忠 材料专家 曾任国内知名改性企业工程材料总工

从事塑料改性研究工作19年,曾就职于世界著名外资材料公司多年,并在国内知名改性企业做过工程材料总工,创办过塑料改性企业和塑料添加剂公司,拥有多篇发明专利,主持并获得过国家创新基金支持。

邓军 资深技术专家 CAE技术服务总监

CAE专家、南航博士(在读)、资深技术专家。

20年注塑现场工艺经验、13年模流分析经验,拥有丰富的模具结构分析及判定能力。

曾任南京聚隆CAE总监

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赞助方式

独家赞助、会场展板、晚宴赞助、会议赞助、易拉宝展示……

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往届回顾

2021.7.16-17 《聚丙烯改性及高性能化加工技术》高级研修班(第三期)宁波

2021.5.14-15 《聚合物先进发泡技术系列培训—弹性体发泡专场》 宁波

2021.3.29-30 《聚合物先进发泡技术系列培训—聚烯烃专场》 宁波

2020.12.21-22《尼龙改性及高性能化加工技术高级研修班》(第三期) 宁波

2019.7.11-12 《聚丙烯改性及高性能化加工技术》高级研修班 宁波

2019.5.10 国外新材料新牌号技术解析研讨会 余姚

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联系方式

参会联系:

张丹

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侯张霞

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徐蕾

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申请报告及其他事宜联系:

李怀宇

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本文来源:UTPE弹性体门户、PA尼龙产业链

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