聚酰胺系列品种的应用

    1、汽车工业
  汽车工业是聚酰胺工程塑料大的消费市场。PA具有较好的机械性能和耐热稳定性。是制造强度高、耐热性好的零件的理想材料。
  尼龙(PA)具有较好的耐热性,可以经受汽车发动机运转等产生的高温和环境产生的高、低温变化;有优良的耐油性,可以经受汽车上使用的汽油、机油、齿轮油、制动油和润滑油;耐化学药品腐蚀,不受汽车冷却液、蓄电池液的腐蚀;具有高强度,是汽车发动机、传动部件及受力结构部件的理想材料。
  用于汽车部件的尼龙有玻纤增强PA6、PA66、填充PA66、PA6/EPDM合金、PA1010、PA11、PA12、PA46等。玻纤增强PA,主要用于发动机汽缸盖、空气滤清器外壳、冷却风扇、滤油器壳体、夹子正时齿轮等。填充PA66主要用作轮胎盖板等要求尺寸稳定性好的部件;PA/PP合金主要用于油管类、卡扣、门锁等要求一定的刚性和耐环境温度,尺寸稳定的部件,PA/PPO合金具有高强度,耐高温特点,用来制造轿车的外板、仪表板、发动机罩盖、进口歧管等。这些部件的涂饰性和耐温性要求高,采用PA/PPO合金可完全满足要求。
  美国通用电器公司开发的NORYL GTX是一种非结晶性PPO和PA的合金,其热变形温度为185~195℃,拉伸强度56MPa,弯曲强度70~73MPa,耐寒性达-30度,具有良好的加工性和尺寸稳定性,可和车身一起涂装,日产汽车公司已用于Be-1型轿车的前翼子板、前围和后围板。这种材料还可用于车门外板,发动机罩和左右后边板等,我国的桑塔纳、夏利轿车等车轮罩盖都采用PA66/PPO合金。PA66。PPO合金具有很高的刚性,可经受高低温的考验,承受飞沙的撞击,特别是有良好的涂饰性。
  PA11具有柔性好、耐水耐化学腐蚀和尺寸稳定的特点。欧美广泛使用PA11作为汽车的制动管和输油管。我国大部分汽车均采用PA11输油管。PA11管路具有质量轻、耐腐蚀,不易疲劳开裂,使用寿命长,安全方便,密封性好等优点。
  PA12的性能与PA11相似,PA12的突出特点是耐低温性,在-60度下的弯曲强度大于8MPa。PA12z作为汽车用途亦可作油路系统材料。近,日本等将PA12用于重型卡车、拖斗车气压制动系统以及高压风管。美国主要用PA12作为汽车紧固件、汽油过滤装置。
  PA的另一个用途是控制系统,主要有接线柱、接插件等。这种部件虽小,但用量大。
  国内将汽车分为发动机、电气、车身、驱动控制四大部分。四大部分都用PA材料,用量多的是发动机和驱动控制部件。
  发动机部件是PA主要应用市场。由于改性PA的耐热性能满足发动机工作效率,其次是成型技术日趋成熟,在制造方面,采用改性PA制造结构复杂的部件其生产率比金属加工高得多。
  近,我国的富康已采用玻纤增强PA66制造空气进气歧管。
  用玻纤增强PA66或PA6制造散热器比铜材散热器的成本低得多,而且安装方便快捷。
  用石墨填充尼龙制造的汽车发动机传动轴的保持架,可在80~85℃,2500~4000r/min的条件长期使用。代替45#合金钢;用尼龙1010制造汽车传动轴的十字节衬套代滚针轴承。用尼龙1010生产桑塔纳轿车配件,如集控门锁中的压板、滑水板、固定螺钉,内燃机配件。
  尼龙合金在汽车上的应用越来越大,轿车车轮盖板用尼龙合金其涂装性十分优异,用作车身板不仅质量轻,而且能够制造钢板难以成型的曲面。并可与金属配电盘同时进行150℃以上的联机涂饰,另外,还可改善汽车外板的防腐性和碰撞时的复原性。具有广阔的发展前景。
  2、铁路运输业
  铁路运输业是国民经济发展的命脉。铁路、机车电气化的发展,为尼龙提供了应用市场。铁路使用尼龙工程塑料的领域主要是铁路轨枕垫绝缘垫片,铁路槽板、电气讯号装置,机车转向器、电路接线柱等部件。
  铁路用材。如轨枕垫要求耐环境气候变化、耐冲击,国内广泛使用增强增韧PA66。铁轨槽板,轨端绝缘板等要求高刚性、高韧性,均采用PA66合金。
  3、电气、电子工业也是尼龙工程塑料应用的大市场,其用量仅次于汽车工业。电气、电子、通讯设备的小型化、轻量化发展对塑料的需求越来越大。主要用途是空调、彩电、程控交换机、复印机、计算机的线圈骨架、接插件、接线柱、高压包、转动轮、小型变压器等部件;移动电话外科、电气电源装置的高低压开关、继电器外壳,均采用尼龙。
  电气、电子设备对安全防火有较高的要求。所用材料必须符合阻燃防火标准,所以使用的尼龙,均应进行阻燃改性。
  随着电讯、电子、计算机的发展,程控交换机、计算机用接插件消费量将成倍增长。按国际惯例,接插件用PA量占电气电子行业总量的10%以上。接插件材料主要是阻燃PA6,阻燃增强PA66及阻燃增强PA1010,当然,阻燃PBT因其加工流动性好,在一些薄壁复杂构件方面有很大的优势,与PA竞争,但从价格上比,PA仍具较大的竞争优势。
移动电话是PA潜在的市场,电话的薄型化已成为发展方向,抗冲击,手感丰富是移动电话用材的重要标准,受青睐的莫过于PA6/PPO、PA6/ABS合金。
  在家用电器方面,空调、电饭煲、微波炉、干燥机、洗碗机、自动切菜机、电熨斗、电吹风、VCD、摄像机等均使用尼龙。空调的压缩机接线盒、风扇叶等用阻燃增韧PA6和增强阻燃PA66;电熨斗、电吹风的理想材料是增强阻燃PA66或增强阻燃PA66/PPO合金,这类合金具有很高的热变行温度,可长期在200℃下工作。VCD、摄像机外壳材料要求尺寸稳定、表面美观、耐冲击。好使用PA6/PPO或PA66/PS合金。
  4、机械工业
  机械工业包括矿山机械、造纸机械、橡塑机械、纺织机械、轧钢机械、食品加工机械、机械加工机械、搬运机械等众多产业。在提高产业的生产效率、减轻体力方面发挥重大作用。工程塑料为产业机械小型化、高精度化提供了高性能的材料。其中,尼龙系列材料的用量大
。机械用工程塑料的优越性主要体现在机械的小型化、低噪声、抗腐蚀、寿命长这四个方面,对材料的要求是高强度、耐冲击、耐磨损。这正是尼龙所具备的优点。
机械产品中使用PA的部件主要有传动齿轮轴套、密封垫圈、轴承骨架、搬运机械的滚轮、轧钢滑板以及相配套的电源装置部件。所使用的尼龙品种有普通PA6、PA66、PA1010、增强PA6、PA66、MCPA6、抗静电增强PA6等产品。
  MC尼龙具有自润滑耐磨特点,特别适合用作机械传动齿轮、轴套、密封圈地滚轮等部件,我国岳阳石化总厂研究院研制的MCPA6成功地用作纺织机传动齿轮,纺丝牵伸机齿轮,显示出两大优点,一是使用寿命长,二是噪音低。这一点对于纺织行业降噪,改善工厂劳动环境十分重要。MCPA6用于造纸打浆机轴套,其寿命比铜长5~6倍。用于矿山皮带输送滚筒,搬运液压机的滚轮的寿命是金属轮的十多倍。
  抗静电增强PA6用作纺织棱,其使用寿命是木材的几倍。这种材料的推广,为节约了大量的木材;PA1010用作纺织机的套圈、套筒、夹纱器、加捻机的钢板圈、导线器、轴承轴瓦、转子等,减少噪音。增强PA66的一个大用途是用作轴承骨架材料,玻纤增强PA66具有较高的机械强度和热变行温度,有较好的尺寸稳定和较低的成型收缩率。是轴承保持架的理想材料。轴承保持架过去是用钢、铜及酚醛层压布管塑料制造。采用玻纤增强PA66具有以下几方面的优点:
  (1)成型加工方便,易加工复杂的结构和较精密的产品;
  (2)保持架离心力小;
  (3)耐摩擦磨损,轴承温升较低;
  (4)自滑性好,可简化主机的润滑系统;
  (5)保持架易装卸;
  (6)保持架抗冲击、抗断裂性好;
  (7)保持架的缓震性好,轴承噪声低;
  (8)耐酸、抗腐蚀。
  我国使用玻纤增强PA66轴承保持架较晚,70年代才有实质性应用,与国外差距甚远。这方面的市场潜力很大。
  5、电动工具
  电动工具如手提电钻、电锯、电吹风等均可用玻纤增强PA6或PA6/PPO等作外壳材料,可保证良好的耐热性、尺寸稳定和高强度的需要。工具箱过去使用金属材料。现均用增强PA6制造,可制造结构复杂的箱体。便于工具分类存放,给保管使用带来很多方便。
  6、包装工业
  食品保鲜、贮存成为影响食品加工行业发展的重要因素,食品包装材料必须具备保鲜贮存运输、装饰功能,作为软包装材料用薄膜要求隔氧性,耐穿刺性,透明性和可印刷性优良。在众多塑料膜中,尼龙膜的隔氧性好,特别适合食品包装。PA6、PA66均可作为食品包装膜用料。
作为包装材料的另一用途是液体包装用吹塑制件如桶、缸、瓶之类。这类包装容器,主要用于有机容剂、农药、汽油、柴油的包装运输。这类容器用料是以尼龙为主体材料,以聚乙烯(PE)、聚乙酸乙烯(EVA)等为辅料的多组分材料或采用共聚尼龙。在加工方面,可用共混吹塑、多层挤出吹塑方法。这种多组分成型可得到抗渗透性更好的包装容器。
  7、其他用途
  现代生活中,人们十分注重体育活动。运动器具、保健器具如同家电一样进入百姓家庭。使用工程塑料制造运动器具美观大方,经久耐用,质轻。如健身器的扶手,按摩器转向齿轮、罩盖、滑雪板、滑冰鞋鞋底等,可用增强PA6和增韧PA6。
  近年来,出现的全塑自行车,其车轮用玻纤增强PA6,强度高,韧性好,能满足激烈的冲击和弯曲变形。保持性能不变。
  此外,用玻纤增强PA6或PA66制造的膨胀螺丝、全塑螺钉、广泛用于家具、包装箱的制造。塑料螺钉抗腐蚀,使用寿命长,易于装卸。很有发展前景。
  尼龙扎带用于各种电话线、电线和仪表用线的捆扎,使用方便,又美观规整。
  8、应用趋势
  (1)国内汽车用尼龙将有较大的增长。富康、桑塔纳、捷达、大发等塑料零配件国产化率较高,随市场竞争的日趋激烈,采用新型材料,特别是国产汽车专用料的比例将不断上升。像海狮、金杯等面包车,塑料化进程也在不断加快。从产品类型上看,增强PA、PA6/PP、PA6/PP、PA6/PE、PA66/PPO系列合金用量将迅速增加。
  (2)无卤阻燃PA的市场逐步代替卤素阻燃PA、增强阻燃PA6、增强阻燃PA66/PPO在电器业的应用将进一步增长。
  (3)机电产品走向小型化、智能化,PA系列工程塑料将发挥重要作用。一些高强度耐高温品种如玻纤增强PA66/PPO、玻纤增强PA1010、PA66、PA46等品种将占有相当的市场份额。
  国内包装材料在未来10年中无论是质量还是产量上都将得到迅速发展。对于食品、化妆品保质保鲜对包装材料要求极好的隔氧作用;农药等有机溶剂包装运输防渗漏将提到议事日程。PA6、PA66及PA/PE合金、共聚PA的隔氧、抗渗透性能十分优异。所以,PA类包装材料将有更广阔的市场。
  (5)纯PA6、PA66的需求将有较大幅度增长,主要在机械部件、日用杂货,如尼龙绳网等。