尼龙材料.
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尼龙材料汇总
一、概述
1、产品定义以及中英文名称
聚酰胺俗称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide(简称PA)[pɔli'æmaid],是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中,脂肪族PA品种多,产量大,应用广泛,其命名由合成单体具体的碳原子数而定。
2、尼龙的种类
尼龙1938年在美国被成功的合成,是世界上出现的第一种合成纤维。尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新,它的合成是合成纤维工业的重大突破,同时也是高分子化学的一个重要里程碑。尼龙的主要品种是尼龙6(聚己内酰胺)和尼龙66(聚己二酸己二胺),占绝对主导地位,其次是尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙46、尼龙7、尼龙9、尼龙13,新品种有尼龙6I,尼龙9T和特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等,尼龙的改性品种数量繁多,如增强尼龙,单体浇铸尼龙(MC尼龙),反应注射成型(RIM)尼龙,芳香族尼龙,透明尼龙,高抗冲(超韧)尼龙,电镀尼龙,导电尼龙,阻燃尼龙,尼龙与其他聚合物共混物和合金等,满足不同特殊要求,广泛用作金属,木材等传统材料代用品,作为各种结构材料。
尼龙是最重要的工程塑料,产量在五大通用工程塑料中居首位。3、尼龙的改性
由于PA强极性的特点,吸湿性强,尺寸稳定性差,但可以通过改性来改善。
1)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前的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和机筒。
2)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。在工艺方面,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。
3)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。
4)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。
4、尼龙的用途
聚酰胺(PA)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。聚酰胺主要用于合成纤维,其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维,比棉花耐磨性高10倍,比羊毛高20倍,在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维,可大大提高其耐磨性。聚酰胺用作合成纤维时称为锦纶,用作塑料时称为尼龙。聚酰胺6,由己内酰胺通过开环聚合而得,根据聚合后分子量的大小,也就是相对粘度ηr的大小,分为民用和工业用。工业用尼龙6要求相对强度要大,因此相对粘度ηr要大,一般ηr≥3.0才能用来制造工程塑料。
由于聚酰胺具有无毒、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性,因此广泛应用于代替铜等金属在机械、化工、仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件。聚酰胺熔融纺成丝后有很高的强度,主要做合成纤维并可作为医用缝线。
锦纶在民用上可以混纺或纯纺成各种医疗及针织品。锦纶长丝多用于针织及丝绸工业,如织单丝袜、弹力丝袜等各种耐磨解释的锦纶袜,锦纶纱巾,蚊帐,锦纶花边,弹力锦纶外衣,各种锦纶绸或交织的丝绸品。锦纶短纤维大都用来与羊毛或其它化学纤维的毛型产品混纺,制成各种耐磨经穿的衣料。
在工业上锦纶大量用来制造帘子线、工业用布、缆绳、传送带、帐篷、渔网等。在国防上主要用作降落伞及其他军用织物。
二、市场产需情况
2004年国内用于工程塑料的PA产量已近20万吨,其中PA6占70%,PA66占23%,长碳链和耐高温PA占7%。2008年1-5月份,我国锦纶切片进口量为34.59万吨,比2007年同期增加33.76%。2008年1-5月份,锦纶纤维及锦纶长丝总共进口量为17.62万吨。自2000年起,我国PA需求量平均每年以20.4%的速度递增。预计今后几年随着汽车工业及其零部件国产化进程加快,用于汽车和体育健身器材的PA会有较大幅度的增长,今后几年将继续保持15%~20%的年增长率。随着中国汽车工业的高速发展,用作汽车帘子布原料的尼龙6,需求增长迅速。
1、2008年1-5月锦纶行业供需情况
1)2008年1-5月己内酰胺需求情况
表12008年1-5月己内酰胺表观消费量
单位:万吨
长期以来,锦纶原料特别是己内酰胺工业发展严重滞后于聚合和纺丝,已成为我国锦纶工业发展的瓶颈。尽管近年来,我国CPL企业进行扩能改造,至2008年国内的四家己内酰胺工厂的产能分别是:南京帝斯曼产能为16万吨/年、巴陵石化产能为14.5万吨/年、石家庄化纤产能为14万吨/年、瞿化产能为1.0万吨/年、产能合计为45.5万吨。尽管CPL产能、产量有了较大的提高,但近期仍然无法满足下游聚合、纺丝企业的需求。
表22008年1-5月己内酰胺进口情况(按国别统计)