مطالعه در مورد خواص ، فناوری تولید و اصلاح PA6

در سال 2021 ، ظرفیت تولید PA6 چین 5.715 میلیون تن است و پیش بینی می شود در سال 2022 به 6.145 میلیون تن برسد که نرخ رشد آن 7.5 ٪ است. PA6 چین از محلی سازی بالایی برخوردار است. در سطح جهان ، حدود 55 ٪ از برش های PA6 برای الیاف استفاده می شود و حدود 45 ٪ برای پلاستیک های مهندسی و فیلم های خودرو ، الکترونیک ، راه آهن و غیره استفاده می شود. کل مصرف PA6 در چین در سال 2021 4.127 میلیون تن است که حدود 20 ٪ از آنها برای پلاستیک مهندسی استفاده می شود.

图片 1

مواد دانه سیاه نایلونی PA

图片 2

از سال 2021 تا 2022 ، قیمت PA6 نیز چندین فراز و نشیب غلتکی را پشت سر گذاشت.

图片 3

نایلون 6 (PA6) ، همچنین به عنوان پلی آمید 6 ، نایلون 6 شناخته می شود ، قدرت مکانیکی و تبلور آن خوب است و ویژگی های مقاومت در برابر خوردگی ، مقاومت در برابر سایش را دارد. این برنامه به طور گسترده ای در صنعت خودرو ، ترانزیت ریلی ، بسته بندی فیلم ، لوازم الکترونیکی و نساجی مورد استفاده قرار گرفته است. اگرچه عملکرد جامع آن بسیار عالی است ، اما دارای یک سری کاستی ها نیز هست. به عنوان مثال ، PA6 مقاومت اسید و قلیایی قوی ندارد و استحکام ضربه در دمای پایین و حالت خشک زیاد نیست. وجود پایه آبگریز باعث جذب آب بالاتر خواهد شد و مدول الاستیک ، مقاومت خزش ، استحکام ضربه و غیره پس از جذب آب بسیار کاهش می یابد ، بنابراین بر پایداری بعدی محصولات و خصوصیات الکتریکی محصولات تأثیر می گذارد. بنابراین ، لازم است که اصلاح PA6 را مطالعه کنید.

4 图片PA6 در اتومبیل استفاده می شود

5 图片pa6 در نساجی استفاده می شود

 

  • عملکرد PA6

مواد اولیه PA منبع گسترده ای دارد که اساس تولید صنعتی در مقیاس بزرگ آن است. با توجه به ترتیب منظم ساختار مولکولی ، PA می تواند بسیاری از پیوندهای هیدروژن بین ماکرومولکول ها را تشکیل دهد ، بنابراین تبلور بالایی دارد. در عین حال ، همچنین از ویژگی های مکانیکی ، خصوصیات شیمیایی ، خواص حرارتی و جنبه های دیگر از جمله موارد برجسته ای برخوردار است ، از جمله:

(1) استحکام کششی بالا و استحکام خمش.

(2) مقاومت در برابر ضربه خوب ؛

(3) مقاومت در برابر حرارت زیاد ؛

(4) ویژگی های مقاوم در برابر سایش و خودآزمایی را دارد که برای مواد فلزی غیرقابل مقایسه است.

(5) مقاومت در برابر تورم خوب و مقاومت در برابر خوردگی در برابر حلالها و داروهای شیمیایی.

(6) پردازش جریان خوب ، قالب تزریق موجود ، اکستروژن ، قالب گیری ضربه و سایر روشها برای پردازش محصول.

(7) عملکرد سد عالی ؛

(8) با فعالیت شیمیایی بالا ، گروه های قطبی می توانند با مونومر و پلیمرهای حاوی گروه های قطبی برای تشکیل ترکیبات پلیمری جدید واکنش نشان دهند.

به منظور دادن خصوصیات مکانیکی قوی تر PA6 ، انواع مختلفی از اصلاح کننده ها اضافه می شوند که از جمله رایج ترین افزودنی آنها فیبر شیشه ای است. الاستومر یا لاستیک مصنوعی مانند POE ، SBR یا EPDM معمولاً اضافه می شود تا مقاومت در برابر ضربه قوی تر به PA6 بدهد. در صورت عدم وجود مواد افزودنی در محصول PA6 ، مواد اولیه پلاستیکی دارای میزان انقباض 1 ٪ تا 1.5 ٪ است و افزودن فیبر شیشه ای به محصولی با میزان انقباض 0.3 ٪ می دهد. در میان آنها ، جذب رطوبت و تبلور مواد اصلی ترین عوامل تعیین کننده میزان انقباض مونتاژ قالب است و پارامترهای فرآیند مانند طراحی قطعات پلاستیکی و ضخامت دیواره نیز با سرعت کوچک شدن واقعی رابطه عملکردی دارند.

6 پوند

فیبر شیشه ای 

7 پوند

پوزومر

درمان خشک کردن PA6 برای قالب تزریق به راحتی قابل جذب آب است ، بنابراین باید قبل از پردازش واقعی از اهمیت زیادی به درمان خشک کردن متصل شود. اگر مواد تهیه شده در مواد ضد آب پیچیده شود ، ظرف باید در حالت بسته نگهداری شود. هنگامی که رطوبت بیشتر از 0.2 ٪ باشد ، هوای گرم باید برای خشک شدن مداوم در کمتر از 80 ℃ برای 16 ساعت انتخاب شود. اگر ماده حداقل 8 ساعت در معرض هوا باشد ، باید بیش از 8 ساعت در 105 ℃ خلاء شود.

 

  • روند تولید PA6

پلیمریزاسیون مرحله دو مرحله

پلیمریزاسیون دو مرحله ای عمدتا به دو مرحله تقسیم می شود: پلیمریزاسیون جلو و پلیمریزاسیون پشت. به طور کلی ، برای تولید محصولات ویسکوزیته بالا مانند ابریشم پارچه ای صنعتی مناسب است. پلیمریزاسیون دو مرحله ای عمدتا شامل سه روش است: پلیمریزاسیون فشار قبل و بعد از طبیعی ، قبل از فشار و پلیمریزاسیون پس از فشار و پلیمریزاسیون فشار قبل از فشار و پلیمریزاسیون فشار پس از طبیعی. در میان آنها ، روش پلیمریزاسیون رفع فشار شامل سرمایه گذاری بزرگ و هزینه بالایی است و به دنبال آن پلیمریزاسیون فشار از قبل بالا و پلیمریزاسیون فشار پس از طبیعی است. پلیمریزاسیون فشار قبل و بعد از طبیعی هزینه کم دارد و نیازی به سرمایه گذاری زیادی ندارد.

2. روش پلیمریزاسیون مداوم جوی

پلیمریزاسیون مداوم تحت فشار جوی برای تولید ابریشم مدنی PA6 کاربرد دارد ، که از این میان روند تولید شرکت NOY در ایتالیا نماینده ترین است. این روش با پلیمریزاسیون مداوم در مقیاس بزرگ در 260 ℃ برای 20 ساعت مشخص می شود. برش ها در مرحله ضد آب گرم آب به دست آمد. پس از خشک شدن الیگومرها توسط گاز نیتروژن ، مونومرها با استخراج بازیابی شدند و روند تبخیر و غلظت مداوم در همان زمان معرفی شد. این روش دارای عملکرد مداوم تولید مداوم است ، می تواند محصولات با کیفیت بالا ، عملکرد بالا را بدست آورد و در کاربرد عملی منطقه خیلی بزرگی را اشغال نمی کند ، یک فرآیند تولید ابریشم مدنی معمولی است.

3. پلیمریزاسیون هیدرولیز هیدرولیز

روش پلیمریزاسیون هیدرولیز دسته ای از کتری پلیمریزاسیون مقاوم در برابر فشار استفاده می کند. این روش برای تولید برش های درجه پلاستیکی چند متغیره و دسته ای از مهندسی دسته ای مناسب است. تغذیه یک بار ، پس از واکنش (تخلیه یک بار) با کاهش فشار نیتروژن ، استخراج ، پس از خشک شدن برای تهیه PA6. فرآیند پلیمریزاسیون دسته ای می تواند به سه مرحله تقسیم شود: مرحله اول پلی کانسیلر حلقه ای بر روی آب است. مرحله دوم پلیمریزاسیون خلاء است. مرحله سوم واکنش تعادل است.

پلیمریزاسیون دسته ای برای تولید بسیاری از انواع محصولات دسته ای کوچک مناسب است ، می تواند محصولات ویسکوزیته مختلفی را تولید کند و کوپلیمریزاسیون PA ، اما مصرف مواد اولیه از پلیمریزاسیون مداوم بالاتر است ، چرخه تولید طولانی تر است ، تکرار کیفیت محصول ضعیف است.

4. فرآیند پلیمریزاسیون مداوم اکستروژن اکستروژن

فرآیند پلیمریزاسیون مداوم اکستروژن دوقلو یک فناوری جدید است که در سالهای اخیر توسعه یافته است. این پلیمریزاسیون کاتالیزوری آنیونی را اتخاذ می کند و کاپرولاکتام با کم آبی فعال می شود و سپس به طور مداوم وارد اکسترودر دوقلو می شود. در اکستروژن دوقلو ، ماده واکنش در امتداد جهت محوری با چرخش پیچ حرکت می کند و توده مولکولی نسبی آن همچنان افزایش می یابد. ماده مولکولی کم توسط سیستم خلاء اکسترودر دوقلو استخراج می شود و پلیمر خنک و خرد شده ، خشک و بسته بندی می شود.

این فرآیند دارای ویژگی های جریان تولید کوتاه و فرآیند تولید ساده است و مونومر غیرقابل تحمل با وزن مولکولی نسبی کم می تواند پس از استخراج از سیستم واکنش ، به طور مستقیم بازیافت شود و محتوای مونومر محصول بسیار کم است ، بدون استخراج. آب برش کم است ، زمان خشک شدن کوتاه است ، می تواند مصرف انرژی را تا حد زیادی کاهش دهد. در عین حال ، وزن مولکولی نسبی محصول را می توان با زمان اقامت مواد در اکسترودر دوقلو کنترل کرد.

 

  • مطالعه در مورد اصلاح PA6

1. اصلاح پیشرفته

با توجه به وجود پیوندهای هیدروژن در مولکول های PA6 ، انعطاف پذیری و استحکام آن به ناچار تحت تأثیر قرار می گیرد. با افزایش چگالی پیوند هیدروژن ، استحکام مکانیکی PA6 به همین ترتیب افزایش می یابد. هرچه اتم های کربن بیشتر باشد ، زنجیره انعطاف پذیر طولانی تر است ، مقاومت بیشتری در آن وجود دارد. خواص مکانیکی کامپوزیت های PA6 را می توان با افزودن فیبر شیشه ای افزایش داد. ویسکر ZnO Tetrongal دارای مرتب سازی بسیار بالایی است. بر این اساس ، نتایج مطالعه در مورد تأثیر افزایش ویسکر ZnO در ریخته گری نشان می دهد که کامپوزیت بالاترین استحکام کششی را دارد که میزان ویسکر 5 ٪ باشد و افزایش محتوای ویسکر باعث کاهش مقاومت در برابر حرارت و جذب آب مواد می شود. خاکستر مگس با ماده اتصال سیلان تحت درمان قرار گرفت و سپس برای اصلاح در محصول Cast PA6 پر شد. محصول نهایی دارای ثبات حرارتی بهتر ، سرعت انقباض و جذب آب بود.

2. اصلاح مهارکننده فلامی

شاخص اکسیژن PA6 26.4 است که ماده قابل اشتعال است. قوانین و مقررات ملی به وضوح به عقب ماندگی شعله مواد پلیمری احتیاج دارند ، بنابراین لازم است اهمیت زیادی به اصلاح عقب ماندگی شعله PA6 در هنگام استفاده در محصولات مربوط به برق وصل کنید. عقب ماندگی شعله هیپوفسفات آلومینیوم در مواد تهیه شده با مخلوط کردن نمکهای مختلف هیپوفسفات فلزی با PA6 نسبتاً خوب است. هنگامی که محتوای هیپوفسفات آلومینیوم 18 ٪ باشد ، از دست دادن سوزش مواد می تواند به 25 برسد و UL94 می تواند به درجه V-0 برسد.

اسید ملامین سیانوریک (MCA) با فسفر قرمز اصلاح شده می تواند به عنوان مهار کننده شعله PA6 استفاده شود. فسفر قرمز می تواند مانع تشکیل شبکه پیوند هیدروژن مسطح مسطح بین ملامین و اسید سیانوری شود ، بنابراین MCA را پالایش می کند ، و MCA می تواند تحت عمل فسفر قرمز کربن تشکیل دهد. بنابراین ، MCA اصلاح شده می تواند در مرحله چگالش و فاز گاز نقش مهمی در شعله بازی کند ، که منجر به بهبود خاصیت بازدارنده شعله PA6 می شود. شاخص محدود کننده اکسیژن (LOI) کامپوزیت با افزودن اسید گوانیدین سولفونیک به ماتریس PA6 با روش مخلوط ذوب بهبود یافت. آزمایش احتراق عمودی نشان داد که عملکرد قطرات مذاب در مقایسه با PA6 خالص به طور قابل توجهی کاهش می یابد که افزودن اسید سولفونیک گوانیدین 3 ٪ بود و درجه UL94 به V-0 افزایش یافت که افزودن اسید سولفونیک گوانیدین کمتر از 5 ٪ نبود.

图片 8فسفر

 

3. اصلاح اصلاح

PA سخت شده و اصلاح شده را می توان با افزودن رزین انعطاف پذیر یا الاستومر به رزین PA و سپس مخلوط کردن و اکستروژن بدست آورد.هنگامی که ماده سفت کننده SBS قطبی باشد ، سیستم مخلوط سخت کننده SBS قطبی و PA6 با روش ترکیب ذوب مکانیکی بدست می آید. با افزایش میزان SBS قطبی ، قدرت ضربه شکاف سیستم و انعطاف پذیری مواد نیز بهبود می یابد. در مقایسه با کامپوزیت های PA6 و EPDM ، EPDM با آنهیدرید مالئیک پیوند یافته لاستیک و پلاستیک بهتر و چقرمگی بالاتر دارد. هنگامی که دوز EPDM با آنهیدرید مالئیک پیوند خورده 15 ٪ بود ، مواد مخلوط 9 برابر قدرت ضربه بیشتر نسبت به مواد PA6 داشتند.

图片 9 عامل سخت کننده SBS

منبع عکس: لاستیک و پلاستیک Guofeng

4. اصلاح اصلاح

پرکننده اقتصادی به رزین PA اضافه می شود و مواد PA کامپوزیت اصلاح شده را می توان پس از ترکیب و اکستروژن بدست آورد. با استفاده از کاربید سیلیکون به عنوان پرکننده هدایت حرارتی ، ماده اتصال دهنده KH560 و رزین اپوکسی E51 برای درمان سطح پرکننده ، با فرآیند ترکیب اکستروژن دوقلو ، مواد کامپوزیت PA هدایت حرارتی عملکرد بسیار خوبی دارند. هنگامی که مقدار پر کردن پرکننده هدایت حرارتی ، پسوند زنجیره ای PA6 و تغییر سطح سطح ، تبلور ، مقاومت در برابر حرارت ، خصوصیات هدایت مکانیکی و حرارتی کامپوزیت نیز تغییر خواهد کرد.

10 图片 

کاربید سیلیکون

محصول کامپوزیت به دست آمده از PA6 و مونت موریلونیت آلی تحت درمان با قالب تزریق مخلوط ذوب ، اصطکاک و سایش عالی ، مقاومت در برابر حرارت و خصوصیات مکانیکی دارد. پرکننده پودر آلومینیوم است ، بستر آن کوپلیمر PA6 و PA66 است و مواد کامپوزیت را می توان با مخلوط کردن ذوب تهیه کرد. با افزایش محتوای پودر آلومینیوم ، ابتدا مقاومت کششی کامپوزیت افزایش می یابد و سپس کاهش می یابد و مدول خمشی به تدریج افزایش می یابد ، در حالی که قدرت ضربه کاهش می یابد. پس از پر کردن میکروبیدهای خاکستر مگس در PA6 ، سختی ، ضربه و استحکام کششی مواد می تواند تا حد زیادی بهبود یابد و محصول با ثبات بهتر می تواند وقف شود.

5. آلیاژ PA

آلیاژ PA6 متعلق به یک سیستم چند جزء است که بیشتر آنها از حداقل دو نوع پلیمر تشکیل شده است ، که در میان آنها مخلوط پلیمر ، کوپلیمر پیوند و کوپلیمر بلوک به طور گسترده ای استفاده می شود. PA6 و آنهیدرید مالئیک پلی پروپیلن (PP-G-MAH) پس از مخلوط کردن مواد کامپوزیت ، میزان جذب آب بسیار پایین تر از PA6 است و استحکام تأثیر بسیار بیشتری نسبت به PA6 دارد.

图片 11 پلی پروپیلن پیوند شده با بوی کم بوی کم 

پلی اتیلن با چگالی کم پیوند (LDPE) ، آنهیدرید مالئیک (MAH) و ابتکار دییزوپروپیل بنزن پراکسید (DCP) را می توان با مخلوط کردن پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) ، آنهیدرید مالئیک و دییزوپروپیل پراکسید پراکسید (DCCP) به تناسب تهیه کرد. سپس ، ترکیب LDPE-G-MAH و PA6 را می توان با استفاده از روش مخلوط کردن با مقدار کمی PA6 تهیه کرد. هنگامی که دوز آنهیدرید مالئیک 1.0 بود ، می توان مخلوط با بهترین استحکام کششی را بدست آورد. هنگامی که دوز آنهیدرید مالئیک در 1.0 قسمت حفظ شد ، تغییر دوز DCP تأثیر زیادی در خواص مخلوط نخواهد داشت. هنگامی که دوز DCP 0.6 بود ، می توان مقاومت کششی بهینه مخلوط را بدست آورد.

نمونه های گذشته از فناوری جمع آوری PA6 شامل اختراع سوئیس ، ناوی ایتالیا و کارت فیشر و زیمر آلمان است. بر اساس یادگیری فعالانه از فناوری و تجربه پیشرفته خارجی ، کشور ما مقدار زیادی از تجهیزات مدرن (مانند لوله های VK و سایر فن آوری های اصلی) را به خود جلب می کند و معرفی می کند ، به طور قابل توجهی فناوری تولید و فرآیندهای PA6 را بهبود می بخشد و به جهت توسعه بین المللی نزدیک می شود (با این حال ، افزودنی های کلیدی مانند Tio2 و SeeT هنوز هم باید معرفی شوند).

ظرفیت پلیمریزاسیون PA6 در چین روند گسترش سریع را حفظ کرده است ، با ظرفیت تولید بیش از حد PA66. در مرحله حاضر ، تحقیقات اصلاح PA6 عمدتاً در مورد تقویت ، سخت شدن ، مقاوم در برابر شعله ، پر کردن و ضد فولینگ است (با معرفی گروه های الکترونگاتیو قوی به زنجیره مولکولی PA6 ، محافظت از ترکیب آن با رنگهای اسیدی ، به منظور دستیابی به ضد فولینگ). اگرچه این نوع اصلاح اساساً با مخلوط کردن مواد خاص انجام می شود ، اما روش های اصلاح اکستروژن و واکنش نیز مناسب هستند. با توسعه بیشتر فناوری مدرن ، مواد نانو را می توان برای اصلاح PA6 برای به دست آوردن مواد PA6 اصلاح شده با سختی بالا ، استحکام بالا ، مقاومت بالا ، مقاومت در برابر دمای بالا و آبکاری معرفی کرد تا به طور مؤثر نیازهای زمینه های مختلف را برآورده کند.

Syntholution Tech.com در تحقیق و توسعه اصلاح کننده نایلون ، تولید ، 30 ٪ از سهم بازار داخلی ، به طور فعال بازارهای خارج از کشور را به حساب می آورد ، از سوالات مشتریان استقبال می کند.

For inquiry please contact:little@syntholution.com


زمان پست: مارس 16-2023