半芳香族尼龍特種工程塑料的發展與應用

發布時間：

2023-07-13 14:50

一、半芳香族尼龍的結構與性能
半芳香族尼龍按樹脂類型可分為均聚半芳香族尼龍和共聚半芳香族尼龍。均聚半芳香族尼龍成分確定，普遍具有較高的結晶度，特別適合纖維制造。下表為常見均聚半芳香族尼龍的結構與熔點。

我們看到，PA MXD6的熔點只有238℃，耐熱性偏低，主要用于氣體阻隔和與樹脂共混改性。PA6I為無定形聚合物，耐溫較差，但透光率高，可以作為透明材料使用。除此之外，常見均聚半芳香族尼龍均由芳香族二元酸和脂肪族二元胺合成，如PA6T和PA10T等。芳環的剛性和酰胺鍵的氫鍵作用共同賦予半芳香族尼龍優異的耐熱性，熔點較脂肪族尼龍有大幅提升，特別是那些脂肪鏈中碳原子數≤6的樹脂品種。
從結構與性能方面分析，除了PA TMDT外，半芳香族尼龍隨著二元胺碳鏈的增長，樹脂吸水率下降，但熔點下降、熔體流動性變差。PA6I與PA6共混改性可以降低吸水率，提高成型制品的尺寸穩定性。同時，也可以添加到玻璃纖維增強的其他高分子材料中，以減少制品表面浮纖，改善產品外觀。半芳香族尼龍的性能因結構的不同而差異明顯，因此應用亦會不同。
下表為常見商品化半芳香族尼龍樹脂的結構與性能對比。

國內半芳香族尼龍的產業化工作開展較晚。進入 2000 年以后，國內部分高校如鄭州大學、四川大學和浙江大學等開始致力于半芳香族尼龍的合成技術開發及產業化轉化，使我國逐漸具備了半芳香族尼龍特種工程塑料的自主生產能力。2023年，濰坊東盛恒尼科技有限公司的半芳香族尼龍試測結束，已正式向市面推廣。
二、半芳香族尼龍的應用
1、在電子電器的應用
半芳香族尼龍在電子電器領域是目前應用較廣泛的領域。這主要是利用半芳香族尼龍優異的耐熱性能和薄壁成型性，要求玻璃纖維增強產品在1.8MPa載荷下熱變形溫度達到 280℃以上，即可生產過“回流焊”的精密零件，如適用無鉛焊錫表面貼裝技術（SMT）的電子連接器和無鹵阻燃的低壓電器精密零件等。
2、在LED行業的應用
隨著節能、環保概念的深入，發光二極管（LED）技術因能耗低、亮度高和穩定性高得到快速發展。半芳香族尼龍在LED行業主要是應用在LED支架上，具體為：用于LED顯示屏的黑料和用于中低功率LED照明的白料。黑料為50%以上礦物填充型，要求樹脂具有良好的穩定性和高流動性，對樹脂顏色則基本無要求。白料為鈦白粉增白加礦物增強型，要求樹脂具有良好的穩定性和高的耐熱性，要求樹脂顏色白，且高溫無明顯黃變。
3、在汽車工業的應用
對于汽車領域大多數應用場景來說，其長期使用溫度均不會超過100℃，大部分半芳香族尼龍產品不會出現因長期使用而變形的問題。
經過多年發展，半芳香族尼龍已發展成為特種工程塑料領域的主要品種之一，并已在電子和汽車等多個領域得到廣泛應用。國內半芳香族尼龍產業經過了十幾年的前期積累，實現了從無到有的實質性突破，為國內電子電器、LED行業和汽車工業等高技術領域發展提供了有力的支撐。
然而，一方面，國內在該領域原始技術積累還有待進一步加強，國產樹脂質量較國外同類產品還有一定的差距；另一方面，國外化工巨頭并不會輕易放棄任何機會，正不斷通過低端產品降價及副牌料低價沖擊等方法擾亂國內市場。
同時，市場對半芳香族尼龍的售價、耐溫性、穩定性及流動性不斷提出更苛刻的要求，來自PPS、PCT及LCP 等高性能材料的替代性競爭也更加激烈。國內相關生產企業應該團結協作、整合資源、加大**投入，用技術與生產實力與國外廠家競爭，并為中國從制造大國轉變為制造強國貢獻自己的力量。

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