Kajian mengenai sifat, teknologi pengeluaran dan pengubahsuaian PA6

Pada tahun 2021, kapasiti pengeluaran PA6 China adalah 5.715 juta tan, dan dijangka mencapai 6.145 juta tan pada tahun 2022, dengan kadar pertumbuhan sebanyak 7.5%. PA6 China mempunyai tahap penyetempatan yang tinggi. Di seluruh dunia, kira -kira 55% daripada kepingan PA6 digunakan untuk serat, dan kira -kira 45% digunakan untuk plastik dan filem kejuruteraan untuk kereta, elektronik, kereta api, dan lain -lain. Jumlah penggunaan PA6 di China pada tahun 2021 adalah 4.127 juta tan, kira -kira 20% daripadanya digunakan untuk plastik kejuruteraan.

图片 1

PA Nylon Black Granular Bahan

图片 2

Dari 2021 hingga 2022, harga PA6 juga melalui beberapa roller coaster naik dan turun.

图片 3

Nylon 6 (PA6), juga dikenali sebagai poliamida 6, nilon 6, kekuatan mekanikal dan penghablurannya adalah baik, dan mempunyai ciri -ciri rintangan kakisan, rintangan haus. Ia telah digunakan secara meluas dalam industri kereta, transit kereta api, pembungkusan filem, peralatan elektronik dan tekstil. Walaupun prestasi komprehensifnya sangat baik, ia juga mempunyai satu siri kekurangan. Sebagai contoh, PA6 tidak mempunyai rintangan asid dan alkali yang kuat, dan kekuatan impak tidak tinggi pada suhu rendah dan keadaan kering. Kewujudan asas hidrofilik akan menyebabkan kadar penyerapan air yang lebih tinggi, dan modulus elastik, rintangan rayap, kekuatan impak dan sebagainya akan dikurangkan selepas penyerapan air, sehingga mempengaruhi kestabilan dimensi produk dan sifat elektrik produk. Oleh itu, adalah perlu untuk mengkaji pengubahsuaian PA6.

图片 4PA6 digunakan dalam kereta

图片 5PA6 digunakan dalam tekstil

 

  • Prestasi PA6

Bahan mentah PA mempunyai sumber yang luas, yang merupakan asas pengeluaran perindustrian berskala besar. Oleh kerana susunan struktur molekul secara berkala, PA boleh membentuk banyak ikatan hidrogen antara makromolekul, jadi ia mempunyai kristal yang tinggi. Pada masa yang sama, ia juga mempunyai ciri -ciri yang luar biasa dalam sifat mekanikal, sifat kimia, sifat terma dan aspek lain, termasuk:

(1) kekuatan tegangan tinggi dan kekuatan lentur;

(2) rintangan impak yang baik;

(3) rintangan haba yang tinggi;

(4) Ia mempunyai ciri-ciri yang tahan haus dan pelincir diri, yang tiada tandingannya dengan bahan logam.

(5) rintangan pembengkakan yang baik dan ketahanan kakisan terhadap pelarut kimia dan ubat -ubatan;

(6) pemprosesan aliran yang baik, pengacuan suntikan yang tersedia, penyemperitan, pengacuan tamparan dan kaedah lain untuk pemprosesan produk;

(7) prestasi halangan yang sangat baik;

(8) Dengan aktiviti kimia yang tinggi, kumpulan polar boleh bertindak balas dengan monomer dan polimer yang mengandungi kumpulan polar untuk membentuk sebatian polimer baru.

Untuk memberikan sifat mekanikal PA6 yang lebih kuat, pelbagai pengubah sering ditambah, di antaranya bahan tambahan yang paling biasa adalah serat kaca. Elastomer atau getah sintetik seperti POE, SBR, atau EPDM biasanya ditambah untuk memberikan rintangan kesan PA6 yang lebih kuat. Sekiranya tidak ada bahan tambahan dalam produk PA6, bahan mentah plastik mempunyai kadar pengecutan 1%hingga 1.5%, dan penambahan serat kaca memberikan produk dengan kadar pengecutan sebanyak 0.3%. Antaranya, penyerapan kelembapan dan kristalitas bahan adalah faktor utama yang menentukan kadar pengecutan perhimpunan pencetakan, dan parameter proses seperti reka bentuk bahagian plastik dan ketebalan dinding juga mempunyai hubungan fungsional dengan kadar pengecutan sebenar.

图片 6

Serat kaca 

图片 7

Poe Elastomer

Rawatan pengeringan PA6 untuk pengacuan suntikan mudah menyerap air, jadi ia mesti dilampirkan sangat penting untuk rawatan pengeringan sebelum pemprosesan sebenar. Sekiranya bahan yang dibekalkan dibalut dengan bahan kalis air, bekas itu perlu dikekalkan dalam keadaan tertutup. Apabila kelembapan lebih besar daripada 0.2%, udara panas harus dipilih untuk pengeringan berterusan tidak kurang daripada 80 ℃ untuk 16h; Jika bahan terdedah kepada udara sekurang -kurangnya 8h, ia harus dikeringkan pada 105 ℃ selama lebih dari 8h.

 

  • Proses pengeluaran PA6

1. Polimerisasi peringkat dua

Polimerisasi dua peringkat terutamanya dibahagikan kepada dua peringkat: pempolimeran depan dan pempolimeran belakang. Umumnya, ia sesuai untuk pengeluaran produk kelikatan yang tinggi seperti sutera kain kord industri. Pempolimeran dua peringkat terutamanya termasuk tiga kaedah: pempolimeran tekanan pra-dan pasca normal, pra-tekanan dan pempolimeran pasca-penurunan dan pempolimeran tekanan pra-tinggi dan pempolimeran tekanan pasca normal. Antaranya, kaedah pempolimeran penyahmampatan melibatkan pelaburan yang besar dan kos yang tinggi, diikuti oleh pempolimeran tekanan pra-tinggi dan pempolimeran tekanan pasca normal. Pra-dan pempolimeran tekanan pasca normal mempunyai kos yang rendah dan tidak memerlukan banyak pelaburan.

2. Kaedah pempolimeran berterusan atmosfera

Polimerisasi yang berterusan di bawah tekanan atmosfera boleh digunakan untuk pengeluaran sutera awam PA6, di antaranya proses pengeluaran Syarikat Noy di Itali adalah yang paling mewakili. Kaedah ini dicirikan oleh pempolimeran berterusan berskala besar pada 260 ℃ untuk 20h. Hirisan diperolehi di peringkat air panas. Selepas oligomer dikeringkan oleh gas nitrogen, monomer telah pulih oleh pengekstrakan, dan proses penyejatan dan tumpuan berterusan diperkenalkan pada masa yang sama. Kaedah ini mempunyai prestasi pengeluaran berterusan yang luar biasa, boleh mendapatkan produk berkualiti tinggi, hasil yang tinggi, dan tidak menduduki kawasan yang terlalu besar dalam aplikasi praktikal, adalah proses pengeluaran sutera awam yang tipikal.

3. Polimerisasi hidrolisis intermittent

Kaedah pempolimeran hidrolisis batch menggunakan cerek pempolimeran tahan tekanan. Kaedah ini sesuai untuk pengeluaran irisan gred plastik kejuruteraan berbilang dan batch kecil. Makan sekali, selepas tindak balas (satu kali pelepasan) dengan potongan tekanan nitrogen, pengekstrakan, selepas pengeringan untuk menyediakan PA6. Proses pempolimeran batch boleh dibahagikan kepada tiga peringkat: peringkat pertama adalah polycondensation cincin air; Tahap kedua adalah pempolimeran vakum; Tahap ketiga adalah reaksi keseimbangan.

Pempolimeran batch sesuai untuk pengeluaran pelbagai jenis produk batch kecil, boleh menghasilkan produk kelikatan yang berbeza dan kopolimerisasi PA, tetapi penggunaan bahan mentah lebih tinggi daripada pempolimeran berterusan, kitaran pengeluaran lebih lama, kebolehulangan kualiti produk adalah kurang baik.

4. Proses pempolimeran berterusan penyemperitan-skru

Proses pempolimeran berterusan Twin-Skru adalah teknologi baru yang dibangunkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Ia mengamalkan pempolimeran pemangkin anionik dan caprolactam diaktifkan oleh dehidrasi dan kemudian terus memasuki extruder berkembar berkembar. Dalam penyemperitan skru berkembar, bahan tindak balas bergerak di sepanjang arah paksi dengan putaran skru, dan jisim molekul relatifnya terus meningkat. Bahan molekul yang rendah diekstrak oleh sistem vakum extruder berkembar, dan polimer disejukkan dan dihiris, dikeringkan dan dibungkus.

Proses ini mempunyai ciri -ciri aliran pengeluaran pendek dan proses pengeluaran yang mudah, dan monomer yang tidak bereaksi dengan berat molekul relatif rendah boleh dikitar semula secara langsung selepas diekstrak dari sistem tindak balas, dan kandungan monomer produk sangat rendah, tanpa pengekstrakan. Air slice adalah rendah, masa pengeringan adalah pendek, dapat mengurangkan penggunaan tenaga. Pada masa yang sama, berat molekul relatif produk boleh dikawal oleh masa kediaman bahan dalam extruder berkembar.

 

  • Kajian mengenai pengubahsuaian PA6

1. Pengubahsuaian yang ditetapkan

Oleh kerana kewujudan ikatan hidrogen dalam molekul PA6, fleksibiliti dan kekuatannya tidak dapat dielakkan. Dengan peningkatan ketumpatan ikatan hidrogen, kekuatan mekanikal PA6 akan meningkat. Lebih banyak atom karbon ada, semakin lama rantai fleksibel, semakin berdaya tahan. Ciri -ciri mekanikal komposit PA6 boleh dipertingkatkan dengan menambahkan serat kaca. Whisker ZnO tetragonal mempunyai keakraban yang sangat tinggi. Berdasarkan ini, hasil kajian mengenai kesan peningkatan znO whisker pada PA pemutus menunjukkan bahawa komposit mempunyai kekuatan tegangan tertinggi apabila kandungan kumis adalah 5%, dan meningkatkan kandungan kumis akan mengurangkan rintangan haba dan penyerapan air bahan. Abu terbang dirawat dengan ejen gandingan silane dan kemudian diisi ke dalam produk PA6 cast untuk pengubahsuaian. Produk akhir mempunyai kestabilan haba yang lebih baik, kadar pengecutan dan penyerapan air.

2. Pengubahsuaian Retardant

Indeks oksigen PA6 adalah 26.4, yang merupakan bahan mudah terbakar. Undang-undang dan peraturan kebangsaan jelas memerlukan keterukan api bahan polimer, jadi perlu untuk melampirkan kepentingan besar untuk pengubahsuaian retardan api PA6 apabila ia digunakan dalam produk yang berkaitan dengan elektrik. Keterlambatan api hypophosphate aluminium agak baik dalam bahan -bahan yang disediakan dengan menggabungkan pelbagai garam hypophosphate logam dengan PA6. Apabila kandungan hypophosphate aluminium adalah 18%, kehilangan bahan pembakaran boleh mencapai 25, dan UL94 dapat mencapai gred V-0.

Asid cyanuric melamin (MCA) yang diubahsuai dengan fosforus merah boleh digunakan sebagai retardan api PA6. Fosforus merah boleh menghalang pembentukan rangkaian ikatan hidrogen planar yang besar antara melamin dan asid sianurik, sehingga penapisan MCA, dan MCA dapat membentuk karbon di bawah tindakan fosforus merah. Oleh itu, MCA yang diubahsuai boleh memainkan peranan retardan api dalam fasa pemeluwapan dan fasa gas, yang kondusif untuk peningkatan harta retardan api PA6. Indeks oksigen yang mengehadkan (LOI) komposit telah diperbaiki dengan menambahkan asid guanidine sulfonic ke dalam matriks PA6 dengan kaedah pencampuran cair. Ujian pembakaran menegak menunjukkan bahawa hasil titisan cair dikurangkan dengan ketara berbanding dengan PA6 tulen apabila penambahan asid sulfonik guanidin adalah 3%, dan gred UL94 meningkat kepada V-0 apabila penambahan asid guanidine sulfonic tidak kurang daripada 5%.

图片 8Fosforus merah

 

3. Pengubahsuaian

PA yang teguh dan diubahsuai boleh diperolehi dengan menambahkan resin mulur atau elastomer ke resin PA dan kemudian menggabungkan dan penyemperitan.Apabila ejen pengukuhan dipolarisasi SBS, sistem campuran yang menguatkan SBS dan PA6 dipolarisasi diperolehi oleh kaedah pengadunan lebur mekanikal. Apabila jumlah SBS terpolarisasi meningkat, kekuatan impak sistem dan fleksibiliti bahan juga akan ditingkatkan. Berbanding dengan komposit PA6 dan EPDM, EPDM yang dicantumkan dengan anhidrida maleik mempunyai keserasian getah dan plastik yang lebih baik dan ketangguhan yang lebih tinggi. Apabila dos EPDM yang dicantumkan dengan anhidrida maleik adalah 15%, bahan campuran mempunyai 9 kali lebih banyak kesan kesan ternganga daripada bahan PA6.

图片 9 Ejen SBS Toughening

Sumber Foto: Guofeng Rubber and Plastic

4. Mengubah pengubahsuaian

Pengisi ekonomi dimasukkan ke dalam resin PA, dan bahan PA komposit yang diubahsuai boleh diperolehi selepas penggabungan dan penyemperitan. Menggunakan karbida silikon sebagai pengisi kekonduksian terma, ejen gandingan KH560 dan resin epoksi E51 untuk merawat permukaan pengisi, dengan proses pengadunan penyemperitan berkembar, bahan komposit PA termal mempunyai prestasi yang sangat baik. Apabila jumlah pengisian pengisi kekonduksian terma, sambungan rantai PA6 dan perubahan rawatan permukaan, penghabluran, rintangan haba, sifat kekonduksian mekanikal dan terma komposit juga akan berubah.

图片 10 

Silicon Carbide

Produk komposit yang diperolehi dari PA6 dan montmorillonite organik yang dirawat oleh pencetakan suntikan campuran cair mempunyai geseran dan haus yang sangat baik, rintangan haba dan sifat mekanikal. Pengisi adalah serbuk aluminium, substrat adalah kopolimer PA6 dan PA66, dan bahan komposit boleh disediakan dengan mencairkan pengadunan. Apabila kandungan serbuk aluminium meningkat, kekuatan tegangan komposit meningkat terlebih dahulu dan kemudian berkurangan, dan modulus lenturan secara beransur -ansur meningkat, sementara kekuatan impak berkurangan. Selepas mengisi mikroba abu terbang di PA6, kekerasan, kesan dan kekuatan tegangan bahan dapat diperbaiki, dan produk itu dapat dikurniakan dengan kestabilan yang lebih baik.

5.PA aloi

Aloi PA6 tergolong dalam sistem pelbagai komponen, yang kebanyakannya terdiri daripada sekurang-kurangnya dua jenis polimer, di antaranya menggabungkan polimer, kopolimer rasuah dan kopolimer blok digunakan secara meluas. PA6 dan maleic anhydride dicantumkan polypropylene (PP-G-MAH) selepas menggabungkan bahan komposit, kadar penyerapan air jauh lebih rendah daripada PA6, dan mempunyai kekuatan impak yang jauh lebih tinggi daripada PA6.

图片 11 Polypropylene Anhydride Maleic Rendah 

Polyethylene ketumpatan rendah (LDPE), maleic anhydride (MAh) dan pemula diisopropil benzena peroksida (DCP) boleh disediakan dengan mencampurkan polietilena ketumpatan rendah (LDPE), maleic anhydride (MAh) dan diisopropil peroksida. Kemudian, campuran LDPE-G-MAH dan PA6 boleh disediakan dengan kaedah pencampuran lebur yang digabungkan dengan sedikit PA6. Apabila dos anhydride maleic adalah 1.0, campuran dengan kekuatan tegangan terbaik dapat diperolehi. Apabila dos anhydride maleic dikekalkan pada bahagian 1.0, perubahan dos DCP tidak akan terlalu banyak memberi kesan kepada sifat -sifat campuran. Apabila dos DCP adalah 0.6, kekuatan tegangan optimum campuran dapat diperolehi.

Contoh -contoh teknologi agregasi PA6 yang lalu termasuk Inventia Switzerland, Noy Itali, dan Kart Fischer dan Zimmer dari Jerman. Berdasarkan pembelajaran secara aktif dari teknologi dan pengalaman canggih asing, negara kita menarik, menarik dan memperkenalkan sejumlah besar peralatan moden (seperti tiub VK dan teknologi teras lain), dengan ketara meningkatkan teknologi pengeluaran dan proses PA6 dan semakin dekat dengan arah pembangunan antarabangsa (bagaimanapun, bahan tambahan utama seperti TiO2 dan benih masih perlu diperkenalkan).

Kapasiti pempolimeran PA6 di China telah mengekalkan trend pengembangan pesat, dengan kapasiti pengeluaran jauh melebihi PA66. Pada peringkat sekarang, penyelidikan pengubahsuaian PA6 adalah terutamanya mengenai pengukuhan, pengertian, retardan api, pengisian dan anti-fouling (dengan memperkenalkan kumpulan elektronegatif yang kuat ke dalam rantaian molekul PA6, melindungi gabungannya dengan pewarna berasid, untuk mencapai anti-fouling). Walaupun pengubahsuaian semacam ini pada dasarnya dijalankan dengan menggabungkan bahan -bahan khas, kaedah pengubahsuaian penyemperitan dan tindak balas juga sesuai. Dengan perkembangan teknologi moden, bahan nano dapat diperkenalkan untuk mengubahsuai PA6 untuk mendapatkan bahan PA6 yang diubahsuai dengan kekerasan yang tinggi, kekuatan tinggi, ketangguhan yang tinggi, rintangan suhu tinggi dan elektroplating, untuk memenuhi keperluan pelbagai bidang.

Sintetik teknologi.

For inquiry please contact:little@syntholution.com


Masa Post: Mar-16-2023