El 2021, la capacitat de producció de PA6 de la Xina és de 5,715 milions de tones, i s'espera que arribi a 6.145 milions de tones el 2022, amb una taxa de creixement del 7,5%. El PA6 de la Xina té un alt grau de localització. A nivell mundial, al voltant del 55% de les rodanxes PA6 s’utilitzen per a fibres, i al voltant del 45% s’utilitzen per a plàstics d’enginyeria i pel·lícules per a automòbils, electrònica, ferrocarrils, etc. El consum total de PA6 a la Xina el 2021 és de 4.127 milions de tones, aproximadament el 20% dels quals s’utilitza per a plàstics d’enginyeria.
Material granular negre de niló pa
Des del 2021 fins al 2022, el preu del PA6 també va passar per diverses altes i baixes de muntanya russa.
Nylon 6 (PA6), també conegut com a poliamida 6, niló 6, la seva força mecànica i la seva cristal·lització és bona i té les característiques de la resistència a la corrosió, la resistència al desgast. S'ha utilitzat àmpliament en la indústria de l'automòbil, el trànsit ferroviari, els envasos de cinema, els electrodomèstics i el tèxtil. Tot i que el seu rendiment complet és excel·lent, també té una sèrie de mancances. Per exemple, PA6 no té una forta resistència a l’àcid i alcalí i la força d’impacte no és alta a baixa temperatura i estat sec. L’existència de base hidrofílica provocarà una taxa d’absorció d’aigua més elevada i el mòdul elàstic, la resistència al fluix, la força d’impacte, etc., es reduirà molt després de l’absorció d’aigua, afectant així l’estabilitat dimensional dels productes i les propietats elèctriques dels productes. Per tant, cal estudiar la modificació de PA6.
PA6 utilitzat en automòbils
PA6 utilitzat al tèxtil
- Rendiment PA6
La matèria primera de la PA té una font àmplia, que és la base de la seva producció industrial a gran escala. A causa de la disposició regular de l'estructura molecular, PA pot formar molts enllaços d'hidrogen entre macromolècules, de manera que té una cristalinitat elevada. Al mateix temps, també té característiques destacades en propietats mecàniques, propietats químiques, propietats tèrmiques i altres aspectes, inclosos:
(1) Força de tracció alta i força de flexió;
(2) Bona resistència a l'impacte;
(3) alta resistència a la calor;
(4) Té les característiques de la resistent al desgast i de l’auto-lubricació, que és incomparable per als materials metàl·lics.
(5) bona resistència a la inflor i resistència a la corrosió a dissolvents i fàrmacs químics;
(6) Bona processament de flux, modelat per injecció disponible, extrusió, modelat de cops i altres mètodes per al processament de productes;
(7) Excel·lent rendiment de barrera;
(8) Amb una alta activitat química, els grups polars poden reaccionar amb monòmers i polímers que contenen grups polars per formar nous compostos de polímer.
Per tal de donar propietats mecàniques més fortes de PA6, sovint s’afegeixen una varietat de modificadors, entre els quals l’additiu més comú és la fibra de vidre. L’elastòmer o el cautxú sintètic com POE, SBR o EPDM s’afegeix normalment per donar una resistència d’impacte més forta a PA6. Si no hi ha additius en el producte PA6, la matèria primera de plàstic té una taxa de contracció de l’1%a l’1,5%i l’addició de fibra de vidre proporciona un producte amb una taxa de contracció del 0,3%. Entre ells, l’absorció d’humitat i la cristalinitat del material són els principals factors que determinen la velocitat de contracció del conjunt de modelat, i els paràmetres del procés com el disseny de parts de plàstic i el gruix de la paret també tenen una relació funcional amb la velocitat de contracció real.
Fibra de vidre
Poe Elastomer
El tractament d’assecat de PA6 per modelar per injecció és fàcil d’absorbir aigua, de manera que s’ha d’adjuntar una gran importància al tractament d’assecat abans del processament real. Si el material subministrat s’embolica en material impermeable, el contenidor s’ha de mantenir en estat tancat. Quan la humitat és superior al 0,2%, l’aire calent s’ha de seleccionar per assecar -se continuat a no menys de 80 ℃ durant 16 hores; Si el material està exposat a l’aire durant almenys 8 hores, s’hauria d’assecar al buit a 105 ℃ durant més de 8 hores.
- El procés de producció de PA6
1. Polimerització de dues etapes
La polimerització de dues etapes es divideix principalment en dues etapes: la polimerització frontal i la polimerització posterior. Generalment, és adequat per a la producció de productes d’alta viscositat com la seda del teixit de cordó industrial. La polimerització de dues etapes inclou principalment tres mètodes: polimerització de pressió pre i post-normal, pre-pressurització i polimerització post-decompressió i polimerització pressió a alta pressió i polimerització de pressió post-normal. Entre ells, el mètode de polimerització de descompressió comporta una gran inversió i un elevat cost, seguit de la polimerització de pressió pre-alta i la polimerització de pressió post-normal. La polimerització de pressió prèvia i post-normal té un baix cost i no requereix gaire inversió.
2. Mètode de polimerització contínua atmosfèrica
La polimerització contínua sota pressió atmosfèrica és aplicable a la producció de seda civil PA6, entre la qual el procés de producció de Noy Company a Itàlia és el més representatiu. El mètode es caracteritza per una polimerització contínua a gran escala a 260 ℃ durant 20h. Es van obtenir rodanxes a l’etapa de contracorrent d’aigua calenta. Després que els oligòmers es van assecar per gas nitrogen, els monòmers es van recuperar per extracció i es va introduir el procés d’evaporació i concentració contínua alhora. Aquest mètode té un excel·lent rendiment continu de producció, pot obtenir productes de gran qualitat, un rendiment elevat i no ocupa una àrea massa gran en aplicació pràctica, és un procés típic de producció de seda civil.
3. Polimerització d’hidròlisi intermitent
El mètode de polimerització d’hidròlisi per lots utilitza bullidor de polimerització resistent a la pressió. Aquest mètode és adequat per a la producció de rodanxes de grau plàstica de diverses varietats i petites d’enginyeria per lots. L’alimentació única, després de la reacció (descàrrega única) amb tall de pressió de nitrogen, extracció, després d’assecar-se per preparar PA6. El procés de polimerització per lots es pot dividir en tres etapes: la primera etapa és la policondensació de l’anell que es desvela d’aigua; La segona etapa és la polimerització de buit; La tercera etapa és la reacció d’equilibri.
La polimerització per lots és adequada per a la producció de moltes varietats de productes per lots petits, pot produir diferents productes de viscositat i copolimerització PA, però el consum de matèries primeres és superior a la polimerització contínua, el cicle de producció és més llarg, la repetibilitat de qualitat del producte és deficient.
4. Procés de polimerització contínua d'extrusió d'extrusió
El procés de polimerització contínua d’extrusió de bessons és una nova tecnologia desenvolupada en els darrers anys. Adopta la polimerització catalítica anióica i el caprolactam s’activa per deshidratació i després entra contínuament a l’extrusora de bessó. En l'extrusió de bessons, el material de reacció es mou al llarg de la direcció axial amb la rotació del cargol, i la seva massa molecular relativa continua augmentant. El material molecular baix s’extreu pel sistema de buit de l’extrusora de bessó, i el polímer es refreda i es talla, s’asseca i s’envasa.
El procés té les característiques del flux de producció curt i el procés de producció senzill, i el monòmer no reaccionat amb un pes molecular relatiu baix es pot reciclar directament després de ser extret del sistema de reacció i el contingut de monòmers del producte és molt baix, sense extracció. L’aigua de la rodanxa és baixa, el temps d’assecat és curt, pot reduir molt el consum d’energia. Al mateix temps, el pes molecular relatiu del producte es pot controlar pel temps de residència del material a l'extrusora de bessó.
- Estudi sobre la modificació de PA6
1. Modificació apreciada
A causa de l'existència d'enllaços d'hidrogen en molècules PA6, inevitablement es veurà afectada la seva flexibilitat i força. Amb l’augment de la densitat d’enllaços d’hidrogen, s’incrementarà la força mecànica de PA6. Com més àtoms de carboni hi ha, més llarga és la cadena flexible, més resistent és. Les propietats mecàniques dels compostos PA6 es poden millorar afegint fibra de vidre. El Whisker Tetragonal Zno té una compensació molt elevada. A partir d’això, els resultats de l’estudi sobre l’efecte de millora del Whisker ZnO sobre la PA de colada mostren que el compost té la resistència a la tensora més alta quan el contingut de bigot és del 5%i augmentar el contingut de bigot reduirà la resistència a la calor i l’absorció d’aigua del material. La cendra de la mosca es va tractar amb agent d’acoblament de silà i després es va omplir al producte PA6 de repartiment per a la seva modificació. El producte final tenia una millor estabilitat tèrmica, velocitat de contracció i absorció d’aigua.
2. Flame Modificació Retardant
L’índex d’oxigen de PA6 és de 26,4, que és material inflamable. Les lleis i regulacions nacionals requereixen clarament el retard de la flama dels materials de polímer, per la qual cosa és necessari donar una gran importància a la modificació de retard de la flama de PA6 quan s’utilitza en productes relacionats amb l’electricitat. El retard de la flama de l’hipofosfat d’alumini és relativament bona en els materials preparats combinant diverses sals hipofosfat metàl·liques amb PA6. Quan el contingut d’hipofosfat d’alumini és del 18%, la pèrdua de cremada del material pot arribar a 25 i UL94 pot assolir el grau V-0.
L’àcid cianúric de melamina (MCA) modificat amb fòsfor vermell es pot utilitzar com a retardant de la flama de PA6. El fòsfor vermell pot dificultar la formació de la gran xarxa d’enllaç d’hidrogen plans entre la melamina i l’àcid cianúric, refinant així MCA i MCA pot formar carboni sota l’acció del fòsfor vermell. Per tant, MCA modificat pot tenir un paper retardant de la flama en la fase de condensació i la fase de gas, cosa que propicia la millora de la propietat retardant de la flama de PA6. L’índex d’oxigen limitant (LOI) del compost es va millorar afegint l’àcid sulfonic de guanidina a la matriu PA6 mitjançant el mètode de barreja de fusió. El test de combustió vertical va demostrar que el rendiment de gotetes fosques es va reduir significativament en comparació amb la de PA6 pur quan l’addició d’àcid sulfonic de guanidina va ser del 3%i el grau d’UL94 es va incrementar a V-0 quan l’addició d’àcid sulfonic de guanidina no va ser inferior al 5%.
Fòsfor vermell
3. Modificació de la modificació
La PA endurida i modificada es pot obtenir afegint la resina o elastòmer dúctil a la resina de PA i després barrejant i extrusió.Quan l’agent de durada és SBS polaritzat, el sistema de barreja endurit de SBS polaritzat i PA6 s’obté mitjançant el mètode de combinació de fusió mecànica. Quan augmenta la quantitat de SBS polaritzades, també es millorarà la força d’impacte Notch i la flexibilitat del material. En comparació amb els compostos PA6 i EPDM, EPDM empeltat amb anhídrid maleic té una millor compatibilitat de cautxú i plàstic i major duresa. Quan la dosi de EPDM empeltat amb anhídrid maleic va ser del 15%, el material barrejat tenia 9 vegades més força d’impacte que el material PA6.
Agent de durada de SBS
Font foto: cautxú i plàstic de Guofeng
4. Modificació d’abastament
El farcit econòmic s’afegeix a la resina de PA i es pot obtenir el material compost de PA modificat després de la barreja i l’extrusió. Utilitzant carbur de silici com a farcit de conductivitat tèrmica, agent d'acoblament KH560 i resina epoxi E51 per tractar la superfície del farcit, mitjançant un procés de combinació d'extrusió de bessó, el material compost de conductivitat tèrmica té un excel·lent rendiment. Quan la quantitat d’ompliment de farciment de conductivitat tèrmica, l’extensió de la cadena PA6 i el canvi de tractament superficial, també canviaran la cristal·lització, la resistència a la calor, les propietats mecàniques i de conductivitat tèrmica del compost.
Carbur de silici
El producte compost obtingut a partir de PA6 i Montmorillonita orgànica tractada per modelat per injecció de barreja de fosa té una fricció i desgast excel·lents, resistència a la calor i propietats mecàniques. El farcit és en pols d'alumini, el substrat és copolimeritzat PA6 i PA66, i el material compost es pot preparar mitjançant la barreja de fosa. Quan el contingut de pols d’alumini augmenta, la resistència a la tracció del compost augmenta primer i després disminueix, i el mòdul de flexió augmenta gradualment, mentre que la força d’impacte disminueix. Després d’omplir els microbots de cendra de mosca a PA6, es pot millorar molt la duresa, l’impacte i la resistència a la tracció del material i el producte es pot dotar d’una millor estabilitat.
5.Pa aliatge
L’aliatge PA6 pertany a un sistema multi-component, la majoria dels quals estan compostos per almenys dos tipus de polímers, entre els quals barreja polímer, copolímer d’empelt i copolímer de blocs. PA6 i polipropilè empeltat per anhídrid maleic (PP-G-MAH) Després de barrejar el material compost, la taxa d’absorció d’aigua és molt inferior a la PA6 i té una força d’impacte molt més alta que PA6.
Polipropilen
El polietilè de baixa densitat empeltat (LDPE), l’anhídrid maleic (MAH) i el diisopropil benzè peròxid (DCP) de l’iniciaic (MAH) i el diisopropil benzè (DCP), barrejant polietilè de baixa densitat (LDPE), anhidrids maleics (MAH) i peroxid de diisopropil (DCP) en proportació. A continuació, es pot preparar la barreja de LDPE-G-MAH i PA6 mitjançant la fusió del mètode de barreja combinada amb una petita quantitat de PA6. Quan la dosi d'anhídrid maleic era de 1,0, es podrien obtenir les barreges amb la millor resistència a la tracció. Quan es va mantenir la dosi de l'anhídrid maleic a la part 1,0, el canvi de la dosi de DCP no tindria massa efecte sobre les propietats de la barreja. Quan la dosi de DCP era de 0,6, es podria obtenir la resistència a la tracció òptima de la barreja.
Exemples passats de tecnologia d’agregació de PA6 inclouen l’Inventa de Suïssa, Itàlia, Noy i Kart Fischer i Zimmer. Sobre la base d’aprendre activament de la tecnologia i l’experiència avançades estrangeres, el nostre país s’acosta, s’acosta i introdueix una gran quantitat d’equips moderns (com ara tubs VK i altres tecnologies bàsiques), millora substancialment la tecnologia de producció i els processos de PA6 i s’acosta més a la direcció del desenvolupament internacional (no obstant això, additius clau com TIO2 i les llavors encara necessiten ser introduïdes).
La capacitat de polimerització de PA6 a la Xina ha mantingut una ràpida tendència d’expansió, amb la capacitat de producció superior a la de PA66. En la fase actual, la investigació de modificació de PA6 consisteix principalment en reforçar, endurir, retardant de la flama, farcit i anti-fouling (mitjançant la introducció de grups electronegatius forts a la cadena molecular PA6, protegint la seva combinació amb colorants àcids, per aconseguir anti-foguling). Tot i que aquest tipus de modificació es realitza bàsicament combinant materials especials, els mètodes de modificació d’extrusió i reacció també són adequats. Amb el desenvolupament posterior de la tecnologia moderna, es poden introduir materials nano per modificar PA6 per obtenir materials PA6 modificats amb alta duresa, alta resistència, alta resistència, resistència a la temperatura i electroploblació, de manera que s’adapti eficaçment a les necessitats de diversos camps.
Syntholution Tech.
For inquiry please contact：little@syntholution.com
Post Horari: 16-2023 de març