半芳香族尼龙在汽车、电子电气等领域的应用

半芳香尼龙因其优良耐热的性能，易加工性，特别适合生产各种耐热部件、薄壁产品，其产品在汽车和电子电气等领域应用广泛。

一、汽车领域 

 

汽车工业的发展离不开轻量化、低油耗、降低有害气体排放这些标准。为了达到这些标准，提高汽车发动机燃烧室的燃烧温度，可使燃油燃烧更充分，以有效降低一氧化碳排放量及油耗，但这将会导致发动机工作温度的提高，因此对汽车发动机及附近所使用塑料材料的耐热性能也需要进一步提高。

与此同时，汽车工业为了满足轻量化和环保的要求，以耐高温塑料来替代无法回收的热固性塑料以及发动机附近的燃油系统、冷却系统、排气系统等金属零部件。

随着半芳香族尼龙不断发展，半芳香族尼龙由于具有良好的力学性能、耐高温、耐腐蚀、质量小等优点，因此，越来越多的半芳香尼龙应用于汽车机罩、油箱、油管等燃油系统部件、汽车传动系、底盘与热控制部件、中间冷却器罐、滚动轴承保持架、发动机支架和要求低摩擦系数的滑动部件等。
     发动机支架

 

另外由于半芳香尼龙具有抗蠕变性、抗疲劳强度，还可用于传感器、连接器、开关以及油过滤器外壳等。半芳香尼龙还可代替聚苯硫醚、聚醚醚铜等材料用于气缸、活塞推杆的制造。如德国大众公司用半芳香尼龙ZyltelHTNPPA制造加热器循环阀，克莱斯勒公司用半芳香尼龙材料生产发动机谐振器。

杜邦公司用65%玻璃纤维和矿物混杂增强的半芳香尼龙制造燃油系统的节流阀体、液压控制元件，油过滤器、油泵及冷却系统的部件。阿莫科公司用名为Amodel的半芳香尼龙制造汽车恒温器外壳、启动齿轮等部件。可乐丽公司用PA9T制造汽车齿轮、轴承及燃料管路等部件。

二、电子电气领域 

 

21世纪以来，工业发达国家的电子电气产品发展方向为小型化、轻量化、薄壁化、高性能化、集成高密度化和低成本化，一些高新技术开始应用于产品生产。比如在电路板两面安装芯片和电子元件，更多地采用表面安装技术，但所用材料必须耐流焊锡200℃以上的高温，并在270~280℃维持45~75s。

密集型插针需要漏电性能很高的材料，同时，电子产品的使用环境也对材料的耐热性能提出更高的要求。半芳香尼龙具有良好的耐热性、漏电性以及较高的耐回流焊温度，因此半芳香尼龙是电子产品相关部件的理想材料，可用于连接器、接插件、线圈骨架等。

   低压连接器

 

例如用杜邦公司ZytelHTN可生产双面可插入的连接器；用阿莫科公司的半芳香尼龙可以生产各种连接器，印刷电路基板，线圈骨架，各种敏感元件等。还可以利用半芳香尼龙的耐热、低翘曲性能作为铝电解电容器座板，利用其耐热耐焊锡性能作为LED盖，利用其热变形温度、冲击强度高性能可作为高亮度电源部件。

三、其他应用

 

由于半芳香尼龙的耐热性好，并兼具优良坚固性和染色性，在经纤化后，可作为衣料及工业用纤维材料。

半芳香尼龙也是良好的复合材料基体，在LED行业主要应用于LED支架，具体应用于LED显示屏上的黑料和应用于中低功率LED照明的白料。均要求树脂具有良好的稳定性、耐热性和高流动性。

黑料为50%以上矿物填充型，对树脂颜色则基本无要求，白料为钛白粉增白加矿物增强型，要求树脂颜色白，且高温无明显黄变。而以半芳香尼龙为基体生产的填充增强复合材料，很好满足了以上要求。

LED支架

 

由于半芳香族尼龙具有耐热性、高强度、高刚性、尺寸稳定性、吸水率低、耐化学药品、耐油、低线膨胀系数和优良的电绝缘性等性能，可用于生产割草机发动机的绝缘子，机械轴承的保持架，空气压缩机阀片，油田抽油杆用导轨、扶正器，抽水机管件，连接件，阻隔薄膜等。

深沟球轴承尼龙保持架  图源：浙江中精轴承

 

最近使用半芳香族尼龙制成的过滤膜进行水处理也是一大研究热点。Khan等研究了来自FilmTecCorporation的两种市售过滤膜对生物污染的过滤效果。一种是聚酰胺芳族反渗透(RO)(BW30)薄膜，另一种为半芳族纳米过滤(NF270)膜。

将膜样本固定在可移动的试样上，并在连续流动的情况下放置于含有机碳的本地微生物的水中。生物膜形成后，取出膜样本进行分析。分析结果表明，NF膜比RO膜更耐生物污染，且清洁后NF膜的初始化学特征得到更好的恢复，有望循环利用。Giagnorio等在评估了三种广泛使用的商业纳滤膜——NF90膜、NF270膜与Hydra70膜对饮用水中铬的去除效果。

Cr(VI)截留率会受到铬的形态、进料溶液的化学性质和不同膜的分离机制影响。其中，NF90膜在进料液的高离子强度下也保持非常高的污染物截留率。同时，与NF270膜相比，NF90膜暴露于Cr(VI)时不易降解，选择性损失很小。

参考资料：王宝生等，半芳香族尼龙研究进展，工程塑料应用，2022

艾邦编辑：艾晓伊

 

原文始发于微信公众号（艾邦高分子）：半芳香族尼龙在汽车、电子电气等领域的应用