耐高温尼龙材料的研究进展

第47卷第2期2019年1月广　州　化　工

Guangzhou Chemical Industry

Vol.47No.2Jan.2019

耐高温尼龙材料的研究进展*

杨　冬1,黄朱才2,袁李明2,刘胜文2,焦元启2

(1东莞市意普万尼龙科技股份有限公司,广东　东莞　523800;2东莞理工学院生态环境与建筑工程学院,广东　东莞　523800)

摘　要:耐高温尼龙在汽车㊁电子电器等领域具有广泛的应用,但目前高端耐高温尼龙被国外尼龙生产巨头所控制,国内

主要依赖进口㊂本文在总结国内外耐高温尼龙的种类,主要制备工艺,改性和应用研究进展㊂重点分析了耐高温尼龙的合成工艺和功能化改性方向,并指出开发新工艺,寻找新原料,合理调控耐热性能是目前国内企业的主要发展方向㊂

关键词:耐高温;共聚;玻璃化转变温度　

中图分类号:TQ914.1

　文献标志码:B

文章编号:1001-9677(2019)02-0031-04

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基金项目:2016年东莞市重大科技专项(2017215102005)㊂通讯作者:焦元启(1983-),男,主要从事高分子材料的研究㊂

Research Progress on High Temperature Resistance Nylon *

YANG Dong 1,HUANG Zhu -cai 2,YUAN Li -ming 2,LIU Sheng -wen 2,JIAO Yuan -qi 2

(1Dongguan Epone Nylon Science &Technology Co.,Ltd.,Guangdong Dongguan 523800;2Dongguan Cleaner Production Center,School of Environment and Civil Engineering,Dongguan

University of Technology,Guangdong Dongguan 523800,China)

Abstract :The high temperature resistance is widely used in auto industry and electrical industry.The synthesis and high-performance nylon with well heat resistance is monopolized by international enterprises,i.e.,Dupont and much of the consumed high -performance nylon is imported from these international enterprises.The classification,synthesis method and technology,modification and application of high temperature resistance nylon were comprehensive introduced.The key progress of technology of semi-aromatic nylon,development of new technology and new raw materials were the key factor to fasten the R&D high temperature resistance.Some proposals were put forward for the future development of high temperature resistance nylon.

Key words :high temperature resistance;nylon;copolymerization

随着汽车轻量化的发展和高端电子信息产业的快速发展,人们对聚合物材料的耐热性能提出了更高的要求,于是,国内外企业纷纷转向研究开发耐高温尼龙㊂耐高温尼龙主要分为半芳香尼龙和全芳香尼龙,其中,半芳香尼龙因具有较好综合性能,成为耐高温尼龙发展的典型代表,耐高温尼龙的耐热性能从原料组成上可以分为均聚与共聚两种,共聚半芳香尼龙具有可设计性强,成本低㊁原料易得㊁产品性能易调控等优点,成为国内外研究的热点㊂但由于国内半芳香尼龙产业起步较晚,目前国内的耐高温尼龙主要依赖于进口㊂因此开发国产耐高温尼龙树脂对发展汽车㊁电子和电器等产业具有十分重要的支撑作用㊂本文将对国内外耐高温尼龙的研究进行总结㊂

将均含有苯环的二元胺和二元酸共聚后,得到全芳香尼龙,全芳香尼龙的熔点(T m )太高,不利于加工,常被用于一些特殊场合㊂如果只有二元胺或二元酸含有芳环,共聚后得到半芳香尼龙,半芳香尼龙兼顾良好的耐热性能和加工性能,具有十分广阔的市场前景㊂半芳香尼龙树脂主要是国外巨头所垄断,国内研究较少㊂相比常见的脂肪族尼龙PA6或PA66,半

芳香尼龙因主链上含有苯环,T m 和玻璃化转变温度(T g )都显著提高,T g 常超过100℃,耐热性能和热老化性能得到明显的改善㊂拉伸强度等力学性能随温度的变化导致的性能下降变缓,能在更宽的温度范围内保持力学性能稳定性和尺寸稳定性㊂同时,耐腐蚀,耐磨等其它性能得到显著提升㊂下面从耐高温尼龙的合成工艺㊁目前主要产品种类和功能化改性等三个方面进行论述㊂

1　合成工艺

耐高温尼龙的合成有高温溶液缩聚法㊁低温溶液缩聚法㊁界面聚合法㊁聚酯缩合法和熔融缩聚法等五种常见工艺㊂

高温高压溶液缩聚法是工业界最常采用的方法㊂该工艺主要是在N 2气氛保护下,将等摩尔的芳香族二元酸和脂肪族二元胺㊁或芳香族二元胺和脂肪族二元酸在催化剂的作用下,发生逐步聚合反应㊂

低温溶液缩聚工艺一般是将计量的芳香二元酸和脂肪族二元胺及少量的稳定剂加入到溶剂中,再加人少量的催化剂,在