Studio sulle proprietà, la tecnologia di produzione e la modifica di PA6

Nel 2021, la capacità di produzione PA6 in Cina è di 5,715 milioni di tonnellate e si prevede che raggiungerà 6,145 milioni di tonnellate nel 2022, con un tasso di crescita del 7,5%. La PA6 cinese ha un alto grado di localizzazione. A livello globale, per le fibre vengono utilizzate circa il 55% delle fette di PA6 e circa il 45% viene utilizzato per la plastica ingegneristica e i film per automobili, elettronica, ferrovie, ecc. Il consumo totale di PA6 in Cina nel 2021 è di 4,127 milioni di tonnellate, circa il 20% di cui è usato circa il 20% per la plastica ingegneristica.

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Materiale granulare nero di nylon

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Dal 2021 al 2022, il prezzo del PA6 ha attraversato anche diversi alti e bassi delle montagne russe.

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Il nylon 6 (PA6), noto anche come poliammide 6, nylon 6, la sua resistenza meccanica e cristallizzazione è buona e ha le caratteristiche della resistenza alla corrosione, resistenza all'usura. È stato ampiamente utilizzato nell'industria automobilistica, transito ferroviario, imballaggi cinematografici, elettrodomestici e tessuti. Sebbene la sua performance completa sia eccellente, ha anche una serie di carenze. Ad esempio, PA6 non ha una forte resistenza all'acido e alcalino e la resistenza all'impatto non è elevata a bassa temperatura e stato secco. L'esistenza della base idrofila causerà un tasso di assorbimento delle acque più elevato e il modulo elastico, la resistenza alla creep, la resistenza all'impatto e così via saranno notevolmente ridotti dopo l'assorbimento dell'acqua, influenzando così la stabilità dimensionale dei prodotti e le proprietà elettriche dei prodotti. Pertanto, è necessario studiare la modifica di PA6.

图片 4PA6 utilizzato nelle automobili

图片 5Pa6 usato in tessile

 

  • Prestazioni PA6

La materia prima di PA ha un'ampia fonte, che è la base della sua produzione industriale su larga scala. A causa della regolare disposizione della struttura molecolare, la PA può formare molti legami idrogeno tra le macromolecole, quindi ha un'elevata cristallinità. Allo stesso tempo, ha anche caratteristiche eccezionali in proprietà meccaniche, proprietà chimiche, proprietà termiche e altri aspetti, tra cui:

(1) alta resistenza alla trazione e forza di flessione;

(2) buona resistenza all'impatto;

(3) elevata resistenza al calore;

(4) Ha le caratteristiche di resistenza all'usura e auto-lubrificazione, che è incomparabile per i materiali metallici.

(5) buona resistenza al gonfiore e resistenza alla corrosione a solventi e farmaci chimici;

(6) buona elaborazione del flusso, modanatura a iniezione disponibile, estrusione, modanatura di soffiaggio e altri metodi per l'elaborazione del prodotto;

(7) eccellenti prestazioni della barriera;

(8) Con elevata attività chimica, i gruppi polari possono reagire con monomeri e polimeri contenenti gruppi polari per formare nuovi composti polimerici.

Al fine di fornire proprietà meccaniche più forti di PA6, vengono spesso aggiunte una varietà di modificatori, tra cui l'additivo più comune è la fibra di vetro. Elastomer o gomma sintetica come POE, SBR o EPDM viene generalmente aggiunto per dare una resistenza all'impatto più forte di PA6. Se non ci sono additivi nel prodotto PA6, la materia prima di plastica ha un tasso di restringimento dell'1%all'1,5%e l'aggiunta di fibra di vetro offre un prodotto con un tasso di restringimento dello 0,3%. Tra questi, l'assorbimento e la cristallinità dell'umidità del materiale sono i principali fattori che determinano il tasso di restringimento del gruppo di stampaggio e i parametri di processo come la progettazione di parti di plastica e lo spessore della parete hanno anche una relazione funzionale con il tasso di restringimento effettivo.

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Fibra di vetro 

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Poe elastomero

Il trattamento di asciugatura di PA6 per lo stampaggio a iniezione è facile da assorbire l'acqua, quindi deve essere attaccato grande importanza al trattamento di essiccazione prima dell'elaborazione effettiva. Se il materiale fornito è avvolto in materiale impermeabile, il contenitore deve essere mantenuto in uno stato chiuso. Quando l'umidità è maggiore dello 0,2%, l'aria calda dovrebbe essere selezionata per l'essiccazione continua non meno di 80 ℃ per 16 ore; Se il materiale è esposto all'aria per almeno 8 ore, dovrebbe essere essiccato a vuoto a 105 ℃ per più di 8 ore.

 

  • Il processo di produzione di PA6

1. Polimerizzazione per due stadi

La polimerizzazione a due stadi è principalmente divisa in due fasi: polimerizzazione frontale e polimerizzazione posteriore. In generale, è adatto alla produzione di prodotti ad alta viscosità come la seta del tessuto del cordone industriale. La polimerizzazione a due stadi include principalmente tre metodi: polimerizzazione pre-pressione pre e post-normale, pre-pressurizzazione e polimerizzazione post-decompressione e polimerizzazione pressocale e polimerizzazione post-normali. Tra questi, il metodo di polimerizzazione di decompressione comporta grandi investimenti e costi elevati, seguito da polimerizzazione pre-pressione e polimerizzazione post-normale. La polimerizzazione della pressione pre e post-normale ha un costo basso e non richiede molti investimenti.

2. Metodo della polimerizzazione continua atmosferica

La polimerizzazione continua sotto pressione atmosferica è applicabile alla produzione di seta civile PA6, tra cui il processo di produzione di Noy Company in Italia è il più rappresentativo. Il metodo è caratterizzato da polimerizzazione continua su larga scala a 260 ℃ per 20 ore. Le fette sono state ottenute nella fase di controcorrente dell'acqua calda. Dopo che gli oligomer sono stati essiccati da gas azoto, i monomeri sono stati recuperati per estrazione e il processo di evaporazione e concentrazione continua è stato introdotto contemporaneamente. Questo metodo ha prestazioni di produzione continue eccezionali, può ottenere prodotti di alta qualità, elevato rendimento e non occupa un'area troppo ampia in applicazione pratica, è un tipico processo di produzione di seta civile.

3. Polimerizzazione di idrolisi intermittente

Il metodo di polimerizzazione dell'idrolisi batch utilizza un bollitore di polimerizzazione resistente alla pressione. Questo metodo è adatto per la produzione di fette di grado di plastica in ingegneria multi-vanità e piccoli batch. L'alimentazione una tantum, dopo la reazione (scarica una tantum) con taglio della pressione di azoto, estrazione, dopo essiccarsi per preparare PA6. Il processo di polimerizzazione batch può essere diviso in tre fasi: il primo stadio è l'acqua che svela la policondensazione dell'anello; Il secondo stadio è la polimerizzazione a vuoto; Il terzo stadio è la reazione di equilibrio.

La polimerizzazione batch è adatta per la produzione di molte varietà di piccoli prodotti batch, può produrre diversi prodotti di viscosità e PA di copolimerizzazione, ma il consumo di materie prime è superiore alla polimerizzazione continua, il ciclo di produzione è più lungo, la ripetibilità della qualità del prodotto è scarsa.

4. Extrusione a vite di topitto Processo di polimerizzazione continua

Il processo di polimerizzazione continua di estrusione a doppia vite è una nuova tecnologia sviluppata negli ultimi anni. Adotta la polimerizzazione catalitica anionica e il caprolattam viene attivato dalla disidratazione e quindi entra continuamente in estrusione a doppia vite. Nell'estrusione a doppia vite, il materiale di reazione si muove lungo la direzione assiale con la rotazione della vite e la sua massa molecolare relativa continua ad aumentare. Il materiale molecolare basso viene estratto dal sistema a vuoto dell'estrusore a doppia vite e il polimero viene raffreddato e tagliato, essiccato e imballato.

Il processo ha le caratteristiche del flusso di produzione breve e del semplice processo di produzione e il monomero non reagito con basso peso molecolare relativo può essere riciclato direttamente dopo essere stato estratto dal sistema di reazione e il contenuto monomero del prodotto è molto basso, senza estrazione. L'acqua a fetta è bassa, il tempo di asciugatura è breve, può ridurre notevolmente il consumo di energia. Allo stesso tempo, il peso molecolare relativo del prodotto può essere controllato dal tempo di permanenza del materiale nell'estrusore a doppia vite.

 

  • Studio sulla modifica di PA6

1. Modifica migliorata

A causa dell'esistenza di legami idrogeno nelle molecole PA6, la sua flessibilità e resistenza saranno inevitabilmente influenzate. Con l'aumento della densità del legame idrogeno, la resistenza meccanica di PA6 verrà corrispondentemente aumentata. Più atomi di carbonio ci sono, più a lungo è la catena flessibile, più è resiliente. Le proprietà meccaniche dei compositi PA6 possono essere migliorate aggiungendo fibra di vetro. Il baffio tetragonale ZnO ha una pulizia molto alta. Sulla base di questo, i risultati dello studio sull'effetto di miglioramento del baffio ZnO sulla Casting PA mostrano che il composito ha la più alta resistenza alla trazione quando il contenuto del baffio è del 5%e l'aumento del contenuto del baffio ridurrà la resistenza al calore e l'assorbimento dell'acqua del materiale. La cenere volante è stata trattata con agente di accoppiamento silano e quindi riempita nel prodotto CAST PA6 per la modifica. Il prodotto finale aveva una migliore stabilità termica, tasso di restringimento e assorbimento d'acqua.

2. Modifica ritardante Flame

L'indice di ossigeno di PA6 è 26.4, che è materiale infiammabile. Le leggi e i regolamenti nazionali richiedono chiaramente la ritardo della fiamma dei materiali polimerici, quindi è necessario attribuire grande importanza alla modifica della ritardo della fiamma di PA6 quando viene utilizzata nei prodotti correlati all'elettricità. La ritardo della fiamma dell'ipofosfato di alluminio è relativamente buona nei materiali preparati fondendo vari sali di ipofosfato metallico con PA6. Quando il contenuto di ipofosfato in alluminio è del 18%, la perdita di combustione del materiale può raggiungere 25 e UL94 può raggiungere il grado V-0.

L'acido cianurico di melamina (MCA) modificata con fosforo rosso può essere usato come ritardante di fiamma di PA6. Il fosforo rosso può ostacolare la formazione di una grande rete di legame idrogeno planare tra melamina e acido cianurico, perfezionando così MCA e MCA può formare carbonio sotto l'azione del fosforo rosso. Pertanto, l'MCA modificato può svolgere un ruolo ritardante di fiamma nella fase di condensazione e nella fase gassosa, che è favorevole al miglioramento della proprietà ritardante di fiamma di PA6. L'indice di ossigeno limitante (LOI) del composito è stato migliorato aggiungendo acido di guanidina solfonica nella matrice PA6 mediante metodo di fusione di fusione. Il test di combustione verticale ha mostrato che la resa delle goccioline fusi era significativamente ridotta rispetto a quella del PA6 puro quando l'aggiunta di acido guanidina solfonico era del 3%e il grado di UL94 era aumentato a V-0 quando l'aggiunta di acido solfonico della guanidina non era inferiore al 5%.

图片 8Fosforo rosso

 

3. Modifica per i toughing

La PA indurita e modificata può essere ottenuta aggiungendo la resina duttile o l'elastomero alla resina PA e quindi mescolando ed estrusione.Quando l'agente di inasprimento è SBS polarizzato, il sistema di miscela di ingegnamento di SBS polarizzato SBS e PA6 è ottenuto mediante metodo di fusione meccanica di fusione. Quando viene aumentata la quantità di SBS polarizzato, verrà anche migliorata la resistenza all'impatto del sistema e la flessibilità del materiale. Rispetto ai compositi PA6 e EPDM, EPDM innestato con anidride maleica ha una migliore compatibilità in gomma e plastica e una maggiore tenacità. Quando il dosaggio di EPDM innestato con anidride maleica era del 15%, il materiale misto aveva una resistenza a impatto 9 volte più tanti rispetto al materiale PA6.

图片 9 Agente di ingegnamento SBS

Fonte fotografica: gomma Guofeng e plastica

4. Modifica di ridimensionamento

Il riempitivo economico viene aggiunto nella resina PA e il materiale PA composito modificato può essere ottenuto dopo la fusione ed estrusione. Utilizzando il carburo di silicio come riempitivo di conducibilità termica, agente di accoppiamento KH560 e resina epossidica E51 per trattare la superficie del riempitivo, mediante processo di miscelazione di estrusione a doppia vite, il materiale composito PA di conducibilità termica ha prestazioni eccellenti. Quando la quantità di riempimento di riempitivo di conducibilità termica, l'estensione della catena PA6 e il cambiamento del trattamento superficiale, cambieranno anche la cristallizzazione, la resistenza al calore, le proprietà meccaniche e di conducibilità termica del composito.

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Carburo di silicio

Il prodotto composito ottenuto da PA6 e montmorillonite organica trattata mediante modanatura a iniezione di miscela di fusione ha un attrito e un'usura eccellenti, resistenza al calore e proprietà meccaniche. Il riempitivo è in polvere di alluminio, il substrato è copolimerizzato PA6 e PA66 e il materiale composito può essere preparato mediante fusione di fusione. Quando il contenuto della polvere di alluminio aumenta, la resistenza alla trazione del composito aumenta prima e poi diminuisce e il modulo di flessione aumenta gradualmente, mentre la resistenza all'impatto diminuisce. Dopo aver riempito le microsfere di cenere volando in PA6, la durezza, l'impatto e la resistenza alla trazione del materiale possono essere notevolmente migliorate e il prodotto può essere dotato di una migliore stabilità.

5.PA in lega

La lega PA6 appartiene a un sistema multi-componente, la maggior parte dei quali è composta da almeno due tipi di polimeri, tra cui fonde polimero, copolimero ad innesto e copolimero a blocchi ampiamente utilizzati. PA6 e polipropilene innestato dall'anidride maleico (PP-G-MAH) dopo aver mescolato il materiale composito, il tasso di assorbimento dell'acqua è molto inferiore a PA6 e ha una resistenza all'impatto molto più elevata rispetto a PA6.

图片 11 Polypropilene innestato anidride a basso odore 

Il polietilene a bassa densità innestato (LDPE), l'anidride maleica (MAH) e l'iniziatore diisopropil benzene perossido (DCP) possono essere preparati miscelando polietilene a bassa densità (LDPE), anidride maleico (MAH) e diisopropil perossido (DCP) in proporzione. Quindi, la miscela di LDPE-G-MAH e PA6 può essere preparata mediante il metodo di fusione di fusione combinato con una piccola quantità di PA6. Quando il dosaggio dell'anidride maleica era 1.0, si poteva ottenere le miscele con la migliore resistenza alla trazione. Quando il dosaggio dell'anidride maleica è stato mantenuto a 1,0 parte, il cambiamento del dosaggio DCP non avrebbe troppo effetto sulle proprietà della miscela. Quando il dosaggio di DCP era 0,6, si poteva ottenere la resistenza a trazione ottimale della miscela.

Esempi passati della tecnologia di aggregazione PA6 includono l'inventa della Svizzera, Noy in Italia e Kart Fischer e Zimmer in Germania. Sulla base dell'apprendimento attiva dalla tecnologia e dall'esperienza avanzata straniera, il nostro paese si basa, si basa e introduce una grande quantità di attrezzature moderne (come i tubi VK e altre tecnologie di base), migliora sostanzialmente la tecnologia di produzione e i processi di PA6 e si avvicina alla direzione dello sviluppo internazionale (tuttavia, additivi chiave come TiO2 e semi devono ancora essere introdotti).

La capacità di polimerizzazione di PA6 in Cina ha mantenuto una rapida tendenza all'espansione, con la capacità di produzione di gran lunga superiore a quella di PA66. Nella fase attuale, la ricerca di modifica di PA6 riguarda principalmente il rafforzamento, il rafforzamento, il ritardante della fiamma, il riempimento e l'anti-fouling (introducendo forti gruppi elettronegativi nella catena molecolare PA6, proteggendo la sua combinazione con coloranti acidi, in modo da raggiungere l'antichouling). Sebbene questo tipo di modifica sia sostanzialmente effettuata fondendo materiali speciali, i metodi di modifica di estrusione e reazione sono anche adatti. Con l'ulteriore sviluppo della tecnologia moderna, è possibile introdurre materiali nano per modificare PA6 per ottenere materiali PA6 modificati con alta durezza, alta resistenza, alta tenacia, resistenza ad alta temperatura ed elettroplazione, in modo da soddisfare efficacemente le esigenze di vari campi.

Syntolution Tech.Commesso alla ricerca e allo sviluppo di Nylon Modifier, Production, che rappresenta il 30% della quota di mercato nazionale, esplora attivamente i mercati esteri, le richieste di benvenuto ai clienti.

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Tempo post: marzo-16-2023