尼龍塑料因為具有良好的綜合性能,包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性,且摩擦系數(shù)低,有一定的阻燃性,易于加工,廣泛應用于汽車、電氣設備、機械部構、交通器材、紡織、造紙機械等領域。尼龍通過用玻璃纖維和其它填料填充增強改性,提高性能和擴大應用范圍。在某些領域,尼龍作為結構性材料,對其強度、耐熱性、耐寒性等方面提出了很高的要求,改性更有針對性。
尼龍塑料的改性方法
1、改善尼龍的吸水性,提高制品的尺寸穩(wěn)定性。
2、提高尼龍的阻燃性,以適應電子、電氣、通訊等行業(yè)的要求。
3、提高尼龍的機械強度,以達到金屬材料的強度,取代金屬
4、提高尼龍的抗低溫性能,增強其對耐環(huán)境應變的能力。
5、提高尼龍的耐磨性,以適應耐磨要求高的場合。
6、提高尼龍的抗靜電性,以適應礦山及其機械應用的要求。
7、提高尼龍的耐熱性,以適應如汽車發(fā)動機等耐高溫條件的領域。
8、降低尼龍的成本,提高產(chǎn)品競爭力。
通過各種改性方法,提高尼龍塑料性能與功能,進而促進相關行業(yè)產(chǎn)品向高性能、高質(zhì)量方向發(fā)展。
改性尼龍塑料的發(fā)展歷程
玻璃纖維增強PA在20世紀50年代就有研究,但形成產(chǎn)業(yè)化是20世紀70年代,自1976年美國杜邦公司開發(fā)出超韌PA66后,各國大公司紛紛開發(fā)新的改性PA產(chǎn)品,美國、西歐、日本、荷蘭、意大利等大力開發(fā)增強PA、阻燃PA、填充PA,大量的改性PA投放市場。
20世紀80年代,相容劑技術開發(fā)成功,推動了PA合金的發(fā)展,世界各國相繼開發(fā)出PA/PE、PA/PP、PA/ABS、PA/PC、PA/PBT、PA/PET、PA/PPO、PA/PPS、PA/I.CP(液晶高分子)、PA/PA等上千種合金,廣泛用于汽車、機車、電子、電氣械、紡織、體育用品、辦公用品、家電部件等行業(yè)。
20世紀90年代,改性尼龍新品種不斷增加,這個時期改性尼龍走向商品化,形成了新的產(chǎn)業(yè),并得到了迅速發(fā)展,20世紀90年代末,世界尼龍合金產(chǎn)量達110萬噸/年。
在產(chǎn)品開發(fā)方面,主要以高性能尼龍PPO/PA6,PPS/PA66、增韌尼龍、納米尼龍、無鹵阻燃尼龍為主導方向;在應用方面,汽車部件、電器部件開發(fā)取得了重大進展,如汽車進氣歧管用高流動改性尼龍已經(jīng)商品化,這種結構復雜的部件的塑料化,除在應用方面具有重大意義外,更重要的是延長了部件的壽命,促進了工程塑料加工技術的發(fā)展。
改性尼龍塑料發(fā)展的趨勢
尼龍塑料作為工程塑料具有很強的生命力,主要在于它改性后實現(xiàn)高性能化,其次是汽車、電器、通訊、電子、機械等產(chǎn)業(yè)自身對產(chǎn)品高性能的要求越來越強烈,相關產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,促進了工程塑料高性能化的進程,改性尼龍塑料未來發(fā)展趨勢如下。
1、高強度高剛性尼龍的市場需求量越來越大,新的增強材料如無機晶須增強、碳纖維增強PA將成為重要的品種,主要是用于汽車發(fā)動機部件,機械部件以及航空設備部件。
2、尼龍合金化將成為改性工程塑料發(fā)展的主流。尼龍合金化是實現(xiàn)尼龍高性能的重要途徑,也是制造尼龍專用料、提高尼龍性能的主要手段。通過摻混其他高聚物,來改善尼龍的吸水性,提高制品的尺寸穩(wěn)定性,以及低溫脆性、耐熱性和耐磨性。
3、納米尼龍的制造技術與應用將得到迅速發(fā)展。納米尼龍的優(yōu)點在于其熱性能、力學性能、阻燃性、阻隔性比純尼龍高。
4、用于電子、電氣、電器的阻燃尼龍與日俱增,綠色化阻燃尼龍越來越受到市場的重視。
5、抗靜電、導電尼龍以及磁性尼龍將成為電子設備、礦山機械、紡織機械的首選材料。