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一文读懂长碳链半芳香族高温尼龙PA12T

近年来,随着汽车、电子电器等领域对塑料材料要求的提高,具有尼龙典型优异性能而耐热温度又大幅度提高的高耐温半芳香族尼龙的市场需求急剧扩大。

半芳香族尼龙包括PA6T、PA9T、PA10T、PA12T等,由于其具有高结晶性、低吸水性、优秀的耐热性,可以用作电气/电子部件、汽车部件,特别是可以用作电子部件的基板成型材料,应用前景广阔。其中,PA12T作为我国继PA10T之后又一个具有自主知识产权的高温尼龙新品种备受关注。


01 PA12T简介

聚对苯二甲酰十二碳二胺(PA12T)是郑州大学自主开发的一种主链含有苯环的新型半芳香族尼龙。分子结构式如下:


PA12T由长碳链十二碳二元胺与芳香族二元酸对苯二甲酸经高温高压缩聚而成,熔点约为301°C,玻璃化转变温度在125°C左右,较PA6T具有更高的熔融加工性,尺寸稳定性由于PA9T;从分子结构来看,碳链越长,酰胺键的浓度越小,由于极低的酰胺键含量,吸水率低于PA6T、PA46、PA9T和PA10T等耐高温尼龙,尺寸稳定性好,流动性好,加工性能优良;此外,由于十二碳二胺超长的烷基,其冲击性能也较好。

图  PA12T聚合工艺流程

有关PA12T的专利从高温尼龙开始发展的20世纪60年代就一直存在,但由于十二碳二胺的价格相对较高,制约了其产业化发展。长链二元胺可由长链二元酸制得,自2000年以来,山东凯赛生物科技材料有限公司采用生物发酵法生产出聚合级长链二元酸,生物法长链二元酸的出现后,产品价格大幅度降低,市场规模也因此大幅扩张,据了解,微生物法生产长链二元酸在国内的产量超过了4万吨/年,使得PA12T的原料来源很稳定。

02 PA12T的发展现状

PA12T因其极佳的尺寸精度以及耐热性能、耐化学性,因此可以作为一个广泛适用于汽车、机械、电子电气工业中耐热制件的理想工程塑料。同时,对于在特殊条件比如短期高温下必须保持结构完整性的制件,PA12T也是比较理想的选择。PA12T是一种综合性能优于PA6T和PA9T的耐热性尼龙新品种,将来有望取代PA9T在多领域得到应用。

PA12T的应用领域:
  • 汽车
耐高温尼龙系列产品具有突出的耐热性,吸水(湿)率低,优异的尺寸稳定性,在潮湿环境中有更高的强度和刚性保持率,已经被所有的汽车制造商认可。它能承受高强度、高负载、高温,能在恶劣环境下工作,因此非常适合于发动机区域的应用,特别是排气控制系统、中压增冷器的端盖、涡轮增压器部件、管子、发动机区域的传感器、开关和连接器、进气装置、线缆固定槽、发电机和起动机零部件等。
  • 电子电气
现今社会大力提倡使用不含铅的焊锡,广泛推行无铅制程,而PA12T符合无铅焊接的各项要求:在经历3次回流焊、长时间高温以及紫外线老化处理后,仍保持高白度和反射率,具有高的尺寸稳定性,高流动性,快速结晶,适用于快速成型,与引线框架、封装树脂(硅树脂和环氧树脂)之间有良好的粘结性,如接插件、断路器、LED灯支架、SMD元件、微动开关、电动机部件、计算机及其辅助设备、通讯业、电气产品等。
  • 水暖卫浴

PA12T可替代金属,制作水暖卫浴零部件。

目前,PA12T工业化生产规模较小:
  • 江门德众泰是国际上实现PA12T产业化的极少数企业之一,PA6T、PA12T拥有5000吨/年的生产能力;

  • 惠生集团建有年产5000吨的PA12T生产线;

  • 杰事杰也对PA12T进行了系统研究;

  • 河南君恒此前采用郑州大学技术也进行了PA12T小规模生产,目前已停产。

如何快速、高效、低成本的实现PA12T工业化生产是今后的发展方向。

艾邦建有工程塑料产业链微信群,杜邦、巴斯夫、DSM、可乐丽、EMS、索尔维、金发、杰事杰、新和成、德众泰、沃特等企业均已加入,欢迎产业链上下游的朋友入群探讨,共谋进步。

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