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又一国产高温尼龙商业化,河南君恒PA12T

年来,为了满足汽车轻量化的需求,以耐高温工程塑料替代金属生产汽车发动机周边部件成为趋势,同时,表面贴装技术中无铅焊锡的使用也对电路板基材的耐热性提出了更高的要求。在此类需求的推动下,耐高温尼龙发展迅速。

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一、PA12T的研发背景

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高温尼龙最具代表性的是荷兰DSM公司的尼龙46美国杜邦公司的Zytel HTN系列耐高温尼龙,日本可乐丽公司的尼龙9T比利时Solvay公司的Amodel耐高温尼龙德国BASF公司的Ultramid T系列耐高温尼龙等,除了尼龙46和9T外,其他品种均为尼龙6T或者66的共聚物。

 

尼龙6T和尼龙9T均为半芳香尼龙品种,与尼龙46和全芳香尼龙相比,半芳香尼龙除了具有优良的耐热性外,耐高温半芳香尼龙还具有优异的刚性、尺寸稳定性以及可熔融加工性。因为原料成本和价格垄断等原因,耐高温半芳香尼龙的价格一直较高,国内价格一般在8万元/吨左右,国内尚未有企业实现规模化生产,基本全部依赖进口,每年需进口3万吨左右,且有逐年提高的趋势。

 

国内部分耐高温尼龙的研究起步较早,但一直未实现产业化。上海杰事杰新材料股份有限公司也开发了半芳香尼龙HPN,金发科技也已开发成功半芳香尼龙10T。国内郑州大学自2000年开始,以石油发酵方法合成的长链二元酸为原料,合成了一系列的新型长链半芳香尼龙,如尼龙12T、尼龙11T、尼龙12N、尼龙13N等,并对产物和合成技术申请了国家发明专利。其中尼龙12T的性质与综合性能最好、价格最高的耐高温尼龙品种尼龙9T相当,熔点在310℃左右,玻璃化转变温度在125℃左右,较尼龙6T具有更好的熔融加工性,尺寸稳定性优于尼龙9T。同时,以石油发酵长链二元酸和对苯二甲酸为主要原料,原料成本较尼龙9T更低。


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二、PA12T的商业化

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2016年6月,河南省君恒实业集团生物科技有限公司的年产1000吨耐高温尼龙PA12T一次投料试车成功,经过一年半的试车生产,已经稳定向市场提供PA12T产品。尼龙12T项目“十二五”期间承担完成了国家“863计划”项目--“生物尼龙产业化示范 ”,“十三五”期间又承担了国家重点研发计划重点项目“特种高性能工程塑料产业化技术研究”。该产品是我国第一个采用生物法合成的一个新型耐高温尼龙。

 

1

简介

PA12T是由十二碳二元胺与对苯二甲酸合成的一种新型聚酰胺,结构式如下:

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2

工艺流程

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图 PA12T的工艺流程

 

3

性能

型号

灰分   (%)

密度   (g/cm3)

吸水质量分数

简缺  (kJ/m2)

拉伸强度(MPa)

伸长率(%)

弯曲强度(MPa

弯曲模量(MPa

热变形(℃)

垂直燃烧

PA12T

(45%玻纤)

44.46

1.38

0.31

8.96

199

2.04

282

12726

275

V-1

PA12T

(45%玻纤)

48.82

1.35

0.39

9.65

201

1.79

283

11845

273

V-0

PA12T

(30%玻纤)

31.04

1.28

0.35

11

180

4.40

224

7940

269


PA12T

0.4

1.11

0.43

13

76

40.5

93

2025

115


 

耐高温尼龙PA12T熔点310℃左右,玻璃化转变温度120℃,产品分为低粘度2.0,中粘度2.4,高粘度3.6等牌号,低粘度和中粘度为注塑级料,高粘为挤出级料,可以用于汽车,电子电气等的应用。产品吸水率低于PA6T、PA46、PPA、HTN、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。该产品是我国继PA10T之后又一个具有自主知识产权的新耐高温尼龙,标志着我国耐高温尼龙领域走在了世界的前列。尼龙12T项目的产业化攻克了耐高温尼龙合成过程中原料利用率低,高温、高黏体系合成工程化技术存在传质传热不均导致产品质量不稳定等产业化重大关键技术问题,开发了氨气循环利用技术、高温成盐技术、半芳香尼龙一步法高效制备技术等一系列创新关键技术。

 

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图 河南君恒PA12T产线

 

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图 河南君恒PA12T生产装置


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三、PA12T的应用

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  汽车

高温尼龙系列产品具有突出的耐热性,吸水(湿)率低,具有更高的尺寸稳定性和在潮湿环境下更高的强度和刚性保持率,已经被所有的主要汽车制造商认可。它能承受高强度和高负载、耐高温和在恶劣环境下工作,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。

 

在艾邦10月20日进行的特种工程塑料及高温尼龙论坛的现场,我们荣幸的请到了PA12T合成团队郑州大学的赵清香教授团队以及河南君恒代表光临现场,会议进行的十分成功。如有对上次会议资料有兴趣或者想加入高温尼龙微信群的朋友们,可以添加小编微信ixuzhu或扫描下方二维码添加,备注公司+姓名+高温尼龙。


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