半芳香族高溫尼龍由脂肪族二胺(二酸)和芳香族二酸(二胺)經縮聚而成,不僅保留了傳統尼龍優異的力學性能、耐摩擦性能和耐有機溶劑性能,而且隨著苯環的引入,其耐熱性能大大提高、吸水率明顯降低,在航空航天、汽車、電子電氣、LED和軍工等領域具有廣闊的應用前景。
目前半芳香族尼龍中,PA6T、PA9T、PA10T產品商業化相對成熟。其中PA10T是目前商業化中綜合性能最好的耐溫尼龍,今天我們就來了解PA10T。
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PA10T的簡介
聚對苯二甲酰癸二胺(PA10T)是以對苯二甲酸和癸二胺為單體,經縮聚聚合而成的半芳香族聚酰胺。我國曹明、章明秋等對PA10T的合成與共聚改性進行了系統性的研究,2009年,金發科技率先實現PA10T的商業化生產,產品牌號為Vicnyl,填補了我國在高溫尼龍新材料上自主研發的空白。
圖 | PA10T聚合反應機理
PA10T主鏈上苯環的存在賦予了 PA10T良好的物理機械性能和耐熱性,而長鏈亞甲基則會增加材料的韌性并降低其吸水率,從而可通過注塑和擠出加工制成所需產品。
PA10T具有優異的耐熱性能,其熔點在316℃,耐化學腐蝕性能,吸水率低,尺寸穩定性好,玻纖增強改性后耐無鉛焊錫溫度超過280℃,加工性能良好,成本較低,工藝簡單,綜合性能優異。
圖 | PA10T與其他高溫尼龍的比較
此外,PA10T的生產原料來源豐富,對苯二甲酸技術成熟,市場供應充沛,而癸二胺除了能從石油中得到之外,也可來源于自然界的蓖麻油,我國盛產蓖麻,蓖麻油產量豐富。因此,PA10T又是一種生物基材料,具有重要的環保意義。
圖 | 蓖麻油
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PA10T的應用
PA10綜合性能優越,可廣泛應用于汽車、電子電器、航空航天、LED、軍工和化工、水暖等領域。
(1)LED反射支架
PA10T具有高反射率、良好的尺寸穩定性以及與與引線框架、封裝樹脂(硅樹脂和環氧樹脂)之間有良好的粘結性,可用于戶外顯示用LED反射支架。
(2)連接器
PA10T突出的耐熱性、超低吸水率、尺寸穩定性、高流動性、適用于薄壁快速成型以及良好的SMT適用性,可用于SMT連接器、USB Type C連接器等電子電氣部件。
(3)消費類電子產品
PA10T 可用作手機支架天線LDS材料、手機揚聲器支架,智能手表內部支架、LDS天線材料等。
(4)汽車
PA10T可用于引擎罩下耐熱部件,軸承保持架,點火線圈骨架,冷卻液泵,節溫器,進氣歧管等。
圖 | 耐高溫尼龍樹脂用途:LED支架+連接器(SMT)+汽車零部件+特種紡絲(圖源:鏈塑網攝于BENZO展臺)。
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PA10T的生產商
(1)金發科技
金發科技采用水位分散介質的固相懸浮聚合技術在全球率先實現生物基耐高溫聚酰胺 PA10T 產業化,牌號:Vicnyl。金發科技于2017年6月開始的年產10000噸PA10T/PA6T合成項目,計劃于2020年10月開始設備安裝和調試,2021年第二季度投產。
(2)EMS艾曼斯
艾曼斯的生物基PA10T/X產品系列有注塑級Grivory HT3和擠出級Grivory HT3-CO,生產原料來自蓖麻油。
(3)杰事杰
杰事杰自2000年起對PA12T、PA10T、PA6T等進行了系統研究,獨立研發生產出半芳香族耐高溫尼龍Genius HPN系列,目前PA10T年產能數百噸,PA9T年產能2000噸。
(4)Evonik贏創
贏創的VESTAMID? HTplus是PA10T共聚酰胺。PA10T是癸二胺和對苯二酸的縮聚產品,并且癸二胺提取自蓖麻油,該PPA聚合物基于可再生原料的比例最高可達50%。