工程塑料中的尼龙家族你都认识吗

聚酰胺俗称尼龙（Nylon），包括脂肪族尼龙和芳香族尼龙（芳香族尼龙又包括了半芳香族尼龙和全芳香族尼龙）。其中脂肪族尼龙品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定，比如PA66、PA12等。芳香族尼龙大部分是高温尼龙，用量没有脂肪族尼龙那么大，但凭借其优异的性能，有价值的应用开发也越来越多，比如PA9T、PA6T等。第一部分：脂肪族尼龙脂肪族尼龙的分类1、根据二元胺和二元酸的碳原子数，由两种单体合成的尼龙有：PA46、PA66、PA610、PA612、PA1010等；2、根据单体所含的碳原子数命名有：PA6、PA11、PA12等。脂肪族尼龙的特性尼龙有优良的韧性、自润滑性、耐磨性、耐化学性、气体透过性、及耐油性、无毒和容易着色等优点，所以尼龙在工业上得到广泛应用。尼龙冲击强度高(高过ABS，POM但比PC低)。热变形温度低,吸湿性大,尺寸稳定性差。最常用的PA66在尼龙材料中结构较强，PA6具有最佳的加工性能。脂肪族尼龙的工艺特性流变特性尼龙大多数为结晶性树脂，当温度超过其熔点后，其熔体粘度较小，熔体流动性极好，应防止溢边的发生。同时由于熔体冷凝速度快，应防止物料阻塞喷嘴、流道、浇口等引起制品不足现象。模具溢边值0.03，而且熔体粘度对温度和剪切力变化都比较敏感，但对温度更加敏感，降低熔体粘度先从料筒温度入手。吸水性与干燥尼龙的吸水性较大，潮湿的尼龙在成型过程中，表现为粘度急剧下降并混有气泡制品表面出现银丝，所得制品机械强度下降，所以加工前材料必需干燥。结晶性除透明尼龙外,尼龙大都为结晶高聚物,结晶度高,制品拉伸强度、耐磨性、硬度、润滑性等项性能有所提高，热膨胀系数和吸水性趋于下降，但对透明度以及抗冲击性能有所不利。模具温度对结晶影响较大,模温高结晶度高,模温低结晶度低。收缩率与其他结晶塑料相似，尼龙树脂存在收缩率较大的问题,一般尼龙的收缩同结晶关系最大，当制品结晶度大时制品收缩也会加大,在成型过程中降低模具温度/加大注射压力/降低料温都会减小收缩，但制品内应力加大易变形。比如非玻纤增强的PA6和PA66收缩率在1.5-2%，加入玻璃纤维后可以使收缩率降低到0.3%～0.8%。第二部分：芳香族尼龙前面我们有提到过，芳香族尼龙又包括了半芳香族尼龙和全芳香族尼龙。全芳族尼龙，例如聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）和聚间苯二甲酰间苯二胺（PMIA）等，由于分子链中的芳基使其具有良好的力学性能、绝缘性、化学稳定性和超高的热性能。目前全芳香尼龙主要应用于航天、原子能工业和电子电气等行业。但全芳香尼龙超高的熔点使其无法熔融挤出和注射成型，只能采用特殊的方法进行成型加工，限制了它在日常工程塑料方面的应用，也难以回收再利用。半芳香族尼龙，分子链中既含芳基也含有亚甲基，使其兼具脂肪族聚酰胺和全芳香尼龙的特点，既具备优良的力学性能、热性能还能进行常规的熔融挤出和注塑成型，适合在耐高温领域广泛使用。随着近年来汽车工业和电子电气工业的迅速发展和环保产业的需求，其市场需求不断增大，应用开发也有了很多的进展，半芳香族尼龙主要包括PA9T、PA6T、PA10T等等，下面我们分别来做一下了解。耐高温尼龙之PA6TPA6T是半芳香族尼龙中的典型代表，是由己二胺和对苯二甲酸缩聚而成。纯的PA6T熔点高达370℃，在这个温度下尼龙已经发生了降解，无法进行热塑成型，所以市面流通的PA6T均是经过与其他单体共聚后降低了熔点的共聚物或复合物。PA6T在脂肪链的基础上引入了大量苯环，与传统的PA6、PA66相比，PA6T拥有更高的Tg，较低的吸水率，尺寸稳定性以及耐热性好等特点。由于PA6T需要引入其他单体进行共聚以降低熔融加工温度，不同的单体配比成为PA6T改性的关键,因此可以说,PA6T的耐高温改性具有很大的发展空间。应用范围：由于其优异的耐焊接性、低吸水率、优良流动性等等，在汽车零件，机械零件以及电气/电子零件如手机、无人机等上均有广泛的应用。耐高温尼龙之PA9TPA9T是由日本公司独自开发的，是以壬二胺和对苯二甲酸缩聚而成，商品名为Genestar。虽然同为半芳香性尼龙，PA9T在加工前并不需要像PA6T一样要通过共聚改性降低熔点，纯的PA9T熔点在306℃。PA9T高的玻璃化转变温度(125℃)和高的结晶性，赋予了其在高温环境下良好的韧性。同时它还拥有其它PA材料无法比拟的耐化学品性能，仅次于PPS，而其吸水率只有0.17%，是所有PA当中最低的。PA9T的综合性能无疑是传统耐热尼龙中比较好的一种，而随着生产规模的不断扩大，其成本将会接近普通PA的成本，因此PA9T是一个有很大发展潜力的品种。应用领域：主要应用于电气电子工业、汽车工业及纤维工业三个领域。耐高温尼龙之PA10TPA10T是以对苯二甲酸和癸二胺为单体，经缩聚聚合而成，具有优异的耐热性能，其熔点在316℃，耐化学腐蚀性能，吸水率低，尺寸稳定性好，玻纤增强改性后耐无铅焊锡温度超过280℃，综合性能优异。与其他短链高温尼龙如PA46、PA4T、PA6T、PA6I、等相比，PA10T具有较长的二胺柔性长链，使得大分子具有一定的柔顺性，从而具有较高的结晶速率和结晶度，适用于快速成型，制作一些小型的电子元器件，比如LED反射支架、连接器等。又由于其分子主链中的苯环结构所带来的刚性和耐腐蚀性等优异性能，PA10T的改性产品也可以应用到一些化学试剂，或耐热的环境中，比如水处理、纳米注塑NMT、发动机周边等。应用范围：LED反射支架、连接器、水处理、纳米注塑NMT、发动机周边等。耐高温尼龙之PA4TPA4T是21世纪以来第一个合成的高温尼龙，由掌握着全球唯一丁二胺工业化方案的帝斯曼推出。与PA6T相似，其熔点也很高（430℃），一般也是与其他尼龙共聚，比如尼龙66或尼龙6。这种21世纪的第1个新聚合体，具有卓越的空间稳定性、无铅焊接兼容性、高熔点，在温度上升的情况下具有很高的硬度和机械强度，且相比DSM公司原有的PA46产品，甚至是PA9T，它显示出了超低的吸水率。应用范围：PA4T可以应用在电子电气、汽车工业中。在电子电气领域，PA4T可用于生产体积小、质量轻、使用寿命长的电子元器件，例如电路板、记忆卡接插件、内存模块连接器、CPU插座、电流转向器、耐高温线轴等产品，应用在智能手机、平板电脑、PC电脑、可穿戴设备等领域。在汽车工业中，PA4T可用于生产电气系统、燃油系统、冷却系统、引擎盖等耐高温汽车零部件。此外，PA4T在航空航天领域也有需求。耐高温尼龙之PA5TPA5T熔点会低于PA6T，此前限制其发展的主要原因在于戊二胺的产