尼龙材料相关整理.docx

1、尼龙材料相关整理1.聚酰胺特性聚酰胺(PA)具有品种多、产量大、应用广泛的特点，是五大工程塑料之一。但是，也由于聚酰胺品种繁多，在应用领域方面有些产品具有相似性，有些又有相当大的差别，需要仔细区分。聚酰胺(Polyamide)俗称尼龙，是分子主链上含有重复酰胺基团-NHCO-的热塑性树脂总称。尼龙中的主要品种是PA6和PA66，占绝对主导地位；其次是PA11、PA12、PA610、PA612，另外还有PA1010、PA46、PA7、PA9、PA13。新品种有尼龙6I、尼龙9T、特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等；改性品种包括：增强尼龙、单体浇铸尼龙(MC尼龙)、反应注射成型(RIM)尼龙、芳香族

2、尼龙、透明尼龙、高抗冲(超韧)尼龙、电镀尼龙、导电尼龙、阻燃尼龙、尼龙与其他聚合物共混物和合金等。1.1.性能指标尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂，作为工程塑料的尼龙分子量一般为15000-30000。尼龙具有很高的机械强度，软化点高，耐热，摩擦系数低，耐磨损，具有自润滑性、吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂；电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好等。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好，因而容易增强。但是尼龙染色性差，不易着色。尼龙的吸水性大，影响尺寸稳定性和电性能，纤维增强可降低树脂吸水率，使其能在高温、高湿下工作。其中尼龙66的硬度、刚性最高，但韧性最差。尼龙的燃烧性为UL9

3、4V2级，氧指数为24-28。尼龙的分解温度299，在449-499会发生自燃。尼龙的熔体流动性好，故制品壁厚可小到1mm。1.2.性能特点与用途1.2.1.PA6物性：乳白色或微黄色透明到不透明角质状结晶性聚合物；可自由着色，韧性、耐磨性、自润滑性好、刚性小、耐低温，耐细菌、能慢燃，离火慢熄，有滴落、起泡现象。最高使用温度可达180，加抗冲改性剂后会降至160；用15%-50%玻纤增强，可提高至199，无机填充PA能提高其热变形温度。加工：成型加工性极好，可注塑、吹塑、浇塑、喷涂、粉末成型、机加工、焊接、粘接。PA6是吸水率最高的PA，尺寸稳定性差，并影响电性能(击穿电压)。应用：轴承、齿轮

4、、凸轮、滚子、滑轮、辊轴、螺钉、螺帽、垫片、高压油管、储油容器等。1.2.2.PA66物性：半透明或不透明的乳白色结晶聚合物，受紫外光照射会发紫白色或蓝白色光，机械强度较高，耐应力开裂性好，是耐磨性最好的PA，自润滑性优良，仅次于聚四氟乙烯和聚甲醛，耐热性也较好，属自熄性材料，化学稳定性好，尤其耐油性极佳，但易溶于苯酚，甲酸等极性溶剂，加碳黑可提高耐候性；吸水性大，因而尺寸稳定性差。加工：成型加工性好，可用于注塑、挤出、吹塑、喷涂、浇铸成型、机械加工、焊接、粘接。应用：与尼龙6基本相同，还可作把手、壳体、支撑架等。1.2.3.PA610物性：半透明、乳白色结晶型热塑性聚合物，性能介于PA6和P

5、A66之间，但相对密度小，具有较好的机械强度和韧性；吸水性小，因而尺寸稳定性好；耐强碱，比PA6和PA66更耐弱酸，耐有机溶剂，但也溶于酚类和甲酸中；属自熄性材料。作为重要的工程塑料，尼龙610(PA610)可用于制作各种结构件，但在高温(150)、卤水、油类和强的外力冲击下时，结构件会产生形变甚至断裂，所以必须改性。改性方法有接枝、共聚、共混、原位聚合、填充和交联等，但单一改性不能达到满意的效果。采用玻纤(GF)增强和辐照来改性PA610，能提高PA610的力学强度，耐温等级，耐油和耐水性能。应用：机械制造(汽车用齿轮、衬垫、轴承、滑轮等)、精密部件、输油管、储油容器、传动带、仪表壳体、纺织

6、机械部件等。1.2.4.PA612物性：除具有一般PA特点外，还具有相对宽度小、吸水性低、尺寸稳定性好的优点，有较高的拉伸强度和冲击强度。应用：精密机械部件、电线电缆绝缘层、枪托、弹药箱工具架、线圈等。1.2.5.PA11物性：白色、半透明结晶型聚合物，相对密度小，熔点低，吸水性低，尺寸稳定性好，柔性好，耐曲折，低温冲击性好，成型温度范围宽，成纤亦好，染色性差，可添加石墨、二硫化钼、玻璃纤维增强改性。加工：用一般热塑性塑料成型工艺，可烧结成型、流延成膜、金属表面静电粉末涂覆和火焰喷涂，发泡。应用：输送汽油的硬管和软管、电缆护套、食品包装膜、发泡建材、静电喷涂等。1.2.6.PA12物性：尼龙1

7、2与尼龙11性能相似，相对密度小，仅1.02，是尼龙系列中最小的；吸水率低，尺寸稳定性好；耐低温性优良，可达-70；熔点低，成型加工容易，成型温度范围较宽；柔软性、化学稳定性、耐油性、耐磨性均较好，且属自熄性材料。长期使用温度为80(经热处理后可达90)，在油中可于100下长期工作，惰性气体中可长期工作温度为110。加工：可采用注塑、挤出等方法加工成单丝、薄膜、板、棒、型材，粉末可采用流动床浸渍法、静电涂装法、旋转成型等方法加工，尤其适宜在金属表面涂覆和喷涂。应用：轴承、齿轮、精密部件、油管、软管、电线电缆护套等。1.2.7.PA1010物性：白色或微黄色半透明颗粒。质轻且坚硬，具有吸水性小，

8、尺寸稳定性好，无毒，电绝缘性能优异等特点。在-40下仍保持一定韧性。增强后具有高强度、耐磨等优点，并提高了原树脂的热稳定性和尺寸稳定性，是一种极优良的工程塑料。应用：广泛应用于航天航空、造船、汽车、纺织、仪表、电气、医疗器械等领域。增强后可用作泵的叶轮、自动打字机的凸轮、各种高负荷的机械零件、工具把手、电器开关、设备建筑结构件、汽车、船舶的加油孔盖轴承、齿轮等。1.2.8.其他为了得到优异的综合性能，尼龙也经常进行改性后再使用，最典型的改性方法为增强和增韧。1.2.8.1.增强尼龙用增强材料来提高尼龙性能。增强材料有玻璃纤维，石棉纤维，碳纤维，钛金属等，其中以玻璃纤维为主，提高尼龙的耐热性、尺

9、寸稳定性、刚性、机械性能(拉伸强度和弯曲强度)等，特别是机械性能提高，使之成为性能优良的工程塑料。1.2.8.2.增韧尼龙增韧尼龙又名高抗冲尼龙，以尼龙66、尼龙6为基体，通过与接枝韧性聚合物共混的方法而制得。虽然强度、刚性、耐热性比母体尼龙有所下降，但冲击强度可提高10倍以上，并具有优异的耐磨性和尺寸稳定性。1.3.常用聚酰胺品名PA聚酰胺(尼龙)PA-6聚己内酰胺(尼龙6)PA-66聚己二酸己二胺(尼龙66)PA-1010聚癸二酸癸二胺(尼龙1010)PA-11聚十一酰胺(尼龙11)PA-12聚十二酰胺(尼龙12)PA-610聚癸二酰乙二胺(尼龙610)PA-612聚十二烷二酰己二胺(尼龙

10、612)PA-8聚辛酰胺(尼龙8)PA-9聚9-氨基壬酸(尼龙9)适用于尺寸稳定性、抗冲击，耐磨、强度高、阻燃性能好的制件、尤其是替代某些金属的大型结构制件。并可用于电子接插件、风扇叶、线圈骨架、开关、继电器、外壳、轴承架、轴套、齿轮、机械零件、阀门配件、水泵配件、钓鱼工具、纺织器材、运动器材、矿山机械、手柄、汽车水箱、发动机气门室罩、汽车电器、正驶齿轮罩、轮护板、电动工具外壳及配件等。PA6原料，利用新型阻燃体系，为适应国际上高度阻燃安全性、电绝缘安全性和高强度综合性能要求而研制的高档次的注射级品种。PA6系列产品适用于耐热、绝缘高的电器件及其它电子产品，汽车水箱上下水室，它具有优良的，耐磨

11、性、高强度、高刚性、耐蠕度、磨擦系数低，可用于运动部件、汽车配件、铁路构件、摩托车、运动器材、齿轮、纺织部件等。2.尼龙材料2.1.概述2.1.1.产品定义以及中英文名称聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)p?li?maid，是分子主链上含有重复酰胺基团-NHCO-的热塑性树脂总称。包括脂肪族PA，脂肪芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA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。2.1.2.尼龙的种类尼龙1938年在美国被成功的合成，是世界上出现的第一种合成纤维。尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新，它的合成是合成纤维工业的重大突破，同时也是

12、高分子化学的一个重要里程碑。尼龙的主要品种是尼龙6(聚己内酰胺)和尼龙66(聚己二酸己二胺)，占绝对主导地位，其次是尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙46、尼龙7、尼龙9、尼龙13，新品种有尼龙6I，尼龙9T和特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等，尼龙的改性品种数量繁多，如增强尼龙，单体浇铸尼龙(MC尼龙)，反应注射成型(RIM)尼龙，芳香族尼龙，透明尼龙，高抗冲(超韧)尼龙，电镀尼龙，导电尼龙，阻燃尼龙，尼龙与其他聚合物共混物和合金等，满足不同特殊要求，广泛用作金属，木材等传统材料代用品，作为各种结构材料。尼龙是最重要的工程塑料，产量在五大通用工程塑料中居首位。2.1

13、.3.尼龙的改性由于PA强极性的特点，吸湿性强，尺寸稳定性差，但可以通过改性来改善。(1)玻璃纤维增强PA：在PA加入30%的玻璃纤维，PA的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高，耐疲劳强度是未增强前的2.5倍。玻璃纤维增强PA的成型工艺与未增强时大致相同，但因流动较增强前差，所以注射压力和注射速度要适当提高，机筒温度提高10-40。由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向，引起力学性能和收缩率在取向方向上增强，导致制品变形翘曲，因此，模具设计时，浇口的位置、形状要合理，工艺上可以提高模具的温度，制品取出后放入热水中让其缓慢冷却。另外，加入玻纤的比例越大，其对注塑机的塑化元件的磨损越

14、大，最好是采用双金属螺杆和机筒。(2)阻燃PA：由于在PA中加入了阻燃剂，大部分阻燃剂在高温下易分解，释放出酸性物质，对金属具有腐蚀作用，因此，塑化元件(螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈、法兰等)需镀硬铬处理。在工艺方面，尽量控制机筒温度不能过高，注射速度不能太快，以避免因胶料温度过高而分解引起制品变色和力学性能下降。(3)透明PA：具有良好的拉伸强度、耐冲击强度、刚性、耐磨性、耐化学性、表面硬度等性能，透光率高，与光学玻璃相近，加工温度为300315，成型加工时，需严格控制机筒温度，熔体温度太高会因降解而导致制品变色，温度太低会因塑化不良而影响制品的透明度。模具温度尽量取低些，模具温度高会因结

15、晶而使制品的透明度降低。(4)耐候PA：在PA中加入了碳黑等吸收紫外线的助剂，这些对PA的自润滑性和对金属的磨损大大增强，成型加工时会影响下料和磨损机件。因此，需要采用进料能力强及耐磨性高的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈组合。2.1.4.尼龙的用途聚酰胺(PA)具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。聚酰胺主要用于合成纤维，其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维，比棉花耐磨性高10倍，比羊毛高20倍，在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维，可大大提高其耐磨性

16、。聚酰胺用作合成纤维时称为锦纶，用作塑料时称为尼龙。聚酰胺6，由己内酰胺通过开环聚合而得，根据聚合后分子量的大小，也就是相对粘度的大小，分为民用和工业用。工业用尼龙6要求相对强度要大，因此相对粘度要大，一般3.0才能用来制造工程塑料。由于聚酰胺具有无毒、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性，因此广泛应用于代替铜等金属在机械、化工、仪表、汽车等工业中制造轴承、齿轮、泵叶及其他零件。聚酰胺熔融纺成丝后有很高的强度，主要做合成纤维并可作为医用缝线。锦纶在民用上可以混纺或纯纺成各种医疗及针织品。锦纶长丝多用于针织及丝绸工业，如织单丝袜、弹力丝袜等各种耐磨解释的锦纶袜，锦纶纱巾，蚊帐，锦纶花边，

17、弹力锦纶外衣，各种锦纶绸或交织的丝绸品。锦纶短纤维大都用来与羊毛或其它化学纤维的毛型产品混纺，制成各种耐磨经穿的衣料。在工业上锦纶大量用来制造帘子线、工业用布、缆绳、传送带、帐篷、渔网等。在国防上主要用作降落伞及其他军用织物。2.2.市场产需情况2004年国内用于工程塑料的PA产量已近20万吨，其中PA6占70%，PA66占23%，长碳链和耐高温PA占7%。2008年1-5月份，我国锦纶切片进口量为34.59万吨，比2007年同期增加33.76。2008年1-5月份，锦纶纤维及锦纶长丝总共进口量为17.62万吨。自2000年起，我国PA需求量平均每年以20.4%的速度递增。预计今后几年随着汽车

18、工业及其零部件国产化进程加快，用于汽车和体育健身器材的PA会有较大幅度的增长，今后几年将继续保持15%20%的年增长率。随着中国汽车工业的高速发展，用作汽车帘子布原料的尼龙6，需求增长迅速。2.2.1.2008年1-5月锦纶行业供需情况2.2.1.1.2008年1-5月己内酰胺需求情况表 1 2008年1-5月己内酰胺表观消费量，单位：万吨1-5月2007年同期同比增加进口量35.534.662.42%出口量23.3吨28.6吨-18.53%国产量22.8121.535.95%表观消费量58.3056.183.77%长期以来，锦纶原料特别是己内酰胺工业发展严重滞后于聚合和纺丝，已成为我国锦纶工

19、业发展的瓶颈。尽管近年来，我国CPL企业进行扩能改造，至2008年国内的四家己内酰胺工厂的产能分别是：南京帝斯曼产能为16万吨年、巴陵石化产能为14.5万吨年、石家庄化纤产能为14万吨年、瞿化产能为1.0万吨年、产能合计为45.5万吨。尽管CPL产能、产量有了较大的提高，但近期仍然无法满足下游聚合、纺丝企业的需求。表 2 2008年1-5月己内酰胺进口情况(按国别统计)进口量(万吨)去年同期(万吨)同比增%进口金额(万美元)去年同期(万美元)同比增%总量22.4720.2411.00%55777.3046066.0821.08%美国4.002.3074.20%9844.505197.4989.

20、41%白俄罗斯2.841.39104.01%7096.903145.39125.63%俄罗斯联邦2.672.3712.64%6561.535336.0922.97%日本2.472.0520.32%6155.654716.6630.51%波兰2.232.172.76%5574.384941.8612.80%墨西哥1.781.723.55%4427.193894.0313.69%乌克兰1.581.1735.04%3929.312653.9148.06%韩国1.441.96-26.73%3603.074552.00-20.85%泰国1.311.1415.03%3253.812615.5424.40%

21、比利时0.890.6731.31%2196.391516.6944.81%2.2.1.2.2008年15月锦纶切片供需情况表 3 2008年1-5月份锦纶切片进出口情况，单位：万吨1-5月份2007年同期同比增减进口量34.5925.8633.76%出口量4.342.11105.69%2008年1-5月锦纶切片的供应量较去年同期有了大幅度的增长，锦纶切片的进口量为34.59万吨，比去年同期增加33.76%，进口总量中36.48%来自台湾地区；锦纶6切片出口同比增长一倍多，但绝对值仍然相对较小。表 4 2008年1-5月锦纶切片分国别(地区)进口情况进口量(万吨)去年同期(万吨)同比增%进口金额

22、(万美元)去年同期(万美元)同比增%总量34.5925.9333.43%99885.9969607.9243.50%台湾12.6210.7417.52%34235.5326440.5429.48%美国4.982.5992.60%13941.256863.47103.12%德国3.243.123.60%9791.668673.1112.90%韩国2.281.4952.93%6371.763934.3061.95%俄罗斯联邦1.951.2457.88%5010.642879.0174.04%日本1.811.4722.97%7406.195300.8339.72%比利时1.451.0340.36%4

23、053.362828.5143.30%法国0.680.24184.67%1982.10930.05113.12%新加坡0.640.5810.45%1936.431711.6413.13%2.2.1.3.2008年15月锦纶纤维供需情况(5)2008年1-5月份锦纶纤维表观消费量表 5 2008年1-5月份锦纶纤维表观消费量,单位：万吨1-5月2007年同期同比增减产量39.5435.8410.33%进口量9.079.72-6.69%出口量5.023.4246.78%使用量43.5942.143.44%2008年15月产量为39.54万吨，同比增加10.33%，锦纶进口9.07万吨、同比减少6.

24、69 %，出口5.02万吨，同比大幅增加46.78%。因此，2008年15月锦纶表观消费量为43.59万吨，比去年同期小幅增加3.44%。(6)2008年15月锦纶长丝进口情况表 6 锦纶长丝分国别进口,单位：万吨1-5数量2007年同期同比增1-5金额2007年同期同比增总量8.559.18-6.9523659.1724873.32-4.88台湾5.375.59-3.8412492.9013611.26-8.22韩国1.261.33-5.243718.163364.3410.52印尼0.150.1226.85499.33330.4551.11美国0.100.13-22.05522.33614

25、.52-15.00日本0.110.12-11.26877.43781.9712.21泰国0.350.2822.77982.86774.0426.981-5月份锦纶长丝进口总量为8.55万吨，同比减少6.95%。台湾仍是最大进口来源地，进口量为5.37万吨，占进口总量比例达到62.8%，比去年同期减少3.84个百分点，这与大陆的一些新建、扩建装置陆续投产有关；韩国继续位居第二，但进口量仅为1.26万吨，占总量的14.73%；其他国家和地区进口量仍很小。表 7 锦纶长丝分贸易方式进口，单位：万吨1-5月数量2007年同期同比增%1-5月金额2007年同期同比增%总量8.559.18-6.95236

26、59.1724873.32-4.88一般贸易3.324.09-18.8711239.4912636.89-11.06加工贸易5.094.923.5111786.0611555.781.99来料加工2.382.1411.263644.473142.7315.97进料加工2.712.78-2.468141.588413.05-3.23保税区0.140.18-23.44620.41679.47-8.69仓储进出境0.080.15-46.98385.11554.65-30.57仓储转口0.050.02131.60235.30124.8288.51锦纶长丝进口贸易方式比去年同期情况稍差。一般贸易进口量同

27、比减少18.87%；加工贸易进口量同比减少了3.51%。2.2.1.4.产销率和库存情况表 8 2008年1-5月锦纶长丝库存情况月末库存(吨)库存占当月产量比%5月2007年5月5月2007年5月化纤151980553538674.9528.87锦纶长丝10795577059124.895.82表 9 2008年1-5月锦纶长丝产销率情况当月%累计%5月2007年5月1-5月2007年1-5月化纤103.2395.4298.1998.79锦纶长丝97.0297.4997.7297.002008年5月锦纶长丝当月的库存是10.8万吨，比去年同期有较大幅度的增长，1-5月份锦纶长丝的产销率是97

28、.72%比去年下降0.72个百分点，由于受到原料涨价、下游需求不旺的影响，产销情况不太乐观。2.2.1.5.锦纶丝分省市情况表 10 锦纶纤维主要省市2008年1-5月份产量变化，单位：吨序号地区2008.052008.1-5同比%占全国()全国8205739539410.33100.00%1江苏省2272511976916.6730.29%2浙江省172856916813.7117.49%3福建省131306569326.1916.61%4山东省7943429587.8210.86%5河南省78343770714.549.54%6广东省817034738-12.348.79%7上海市15688943-14.112.26%8安徽省154864672.961.64%9辽宁省7053683-7.020.93%10湖南省5783265-50.970.83%11四川省3151728-9.910.44%12湖北省25612358.430.31%小计8205739535510.34占全国()10099.992008年1-5月份锦纶纤维总产量为395394吨，12大省市的1-5月产量合计为395355吨，占全国总产量的99.99%，由此可见，我国锦纶纤维的产量就来自几乎全部来自这12大省市。江苏省锦纶纤维以11.98万吨产量名列第一，浙江、福建分别以69.17万吨、65.69