什么是聚酰胺树脂？
致力于汽车行业可持续性的轻量化材料
近年来，兼具各种优异性能和加工性的聚酰胺作为汽车的轻量化材料备受瞩目。以下是聚酰胺的讲解和说明。以及由聚酰胺树脂和玻璃纤维等合成的轻量化材料杜力顿® 。
目录
1.什么是聚酰胺？
2.聚酰胺的特征
3.聚酰胺的种类
4.聚酰胺6和聚酰胺66的性质和用途
5.聚酰胺化合物的轻量化材料“杜力顿®”
1.什么是聚酰胺?
聚酰胺 (polyamide) 通常被称为“尼龙”，是一种聚合物的总称，其中许多单体通过反复的酰胺结合而结合到一起。碳原子之间是链状相连的脂肪族，碳原子之间并列，形成链状相连的脂肪族结构。
聚酰胺的化学方程式
聚酰胺6
聚酰胺66
其他聚合物相比，聚酰胺具有更好的韧性、耐磨性和耐热性，并且广泛用作纤维或工程塑料。除了衣服之外，还广泛用于汽车和电子设备的零件等。
2.聚酰胺的特征
与其他塑料相比，聚酰胺具有以下特征：
- 高耐磨性
- 高热稳定性
- 极高的韧性和拉伸强度
- 极高的硬度
- 优异的抗冲击性能
- 优异的滑动性能
- 优异的耐油性
- 优异的耐化学性
与其他塑料一样，聚酰胺也可以通过与玻璃纤维等其他材料合成来增强机械性能。
3.聚酰胺的种类
有些聚酰胺是在ω氨基酸缩聚反应中合成的，而有些则是在二胺和二羧酸的缩聚反应中合成的。它们各自的性质稍有不同，可根据用途分开使用。
缩聚反应
聚酰胺6:ε-己内酰胺 (碳数6)
聚酰胺11:十一酰胺 (碳数11)
聚酰胺12:十二烷基内酰胺 (碳数12)
共缩聚反应
聚酰胺66:六亚甲基二胺 (碳数6) +己二酸 (碳数6)
聚酰胺10:六亚甲基二胺 (碳数6) +癸二酸 (碳数10)
尼龙6T:六亚甲基二胺 (碳数6) +对苯二甲酸 (Terephthalic acid)
尼龙6I:六亚甲基二胺 (碳数6) +异黄酸 (Isophthalic acid)
尼龙9T:壬二胺 (碳数9) +对苯二甲酸 (Terephthalic acid)
尼龙M5T:甲基戊二胺 (Methyl基团+碳数5) +对苯二甲酸 (Terephthalic acid)
下面，让我们详细了解一下用作轻量化材料的聚酰胺6和聚酰胺66。
4.聚酰胺6和聚酰胺66的性质和用途
国内生产的大多数聚酰胺是聚酰胺6,用作工程塑料或纤维材料。聚酰胺6的强度高，耐磨性尤其优异。此外，还具有在低温下也不容易变脆的特征。
从下面的物理特性表可以看出，聚酰胺66的强度略高于聚酰胺6,但最大的区别在于熔点。聚酰胺66的熔点高达265°C,具有耐高温的特性。
物性表(PA 6、PA 66)
|
项目 |
试验方法 |
试验条件 |
单位 |
PA6 |
PA66 |
| 电容率 | IEC 60250 | 1 mm/min | 100Hz | 4.0 | 3.8 |
| 吸水率 | ISO 62 | 23℃、浸入50h | % | 3 | 2.8 |
| 拉伸弹性模量 | ISO 527-1,-2 |
| MPa | 3200 | 3200 |
| 拉伸屈服强度 | ISO 527-1,-2 | 50 mm/min | MPa | 80 | 95 |
| 拉伸屈服延长率 | ISO 527-1,-2 | 50 mm/min | % | 4.0 | 4.5 |
| 弯曲强度 | ISO 178-A | 2 mm/min | MPa | 110 | 130 |
| 弯曲模量 | ISO 178-A | 2 mm/min | MPa | 2,900 | 3,200 |
| IZOD缺口冲击强度 (带凹槽) | ISO 180-1A | 23℃ | J/m | ＜10 | ＜10 |
| 热变形温度 | ISO 75-1,-2 | 1.80 MPa | °C | 55 | 75 |
| 维卡软化温度 | ISO 306 | 50N;120℃/h | °C | 200 | ＞230 |
| 燃烧试验 | UL94 | 1.6mm | Class | V-2 | V-2 |
| 线膨胀系数 (平行) | ISO 11359-1,-2 | 23 to 55℃ | 10-4/K | 1.0 | 0.7 |
| 线膨胀系数 (垂直) | ISO 11359-1,-2 | 23 to 55℃ | 10-4/K | 1.1 | 0.9 |
| 密度 | ISO 1183 | － | Kg/m3 | 1140 | 1136 |
| 熔点 | ISO 11357-1,-3 | 10℃/min | Kg/m3 | 222 | 265 |
主要用途
- 汽车部件：进气孔、梯形油箱等
- 电子电气设备部件：如连接器、壳体等
- 食品相关：容器、食品用薄膜
- 其他：日用杂货、服装、玩具、建材等
5.聚酰胺化合物的轻量化材料 “杜力顿”
朗盛的轻量化材料之一“杜力顿®”是一种基于聚酰胺6和聚酰胺66的热塑性工程塑料。通过玻璃纤维和碳纤维的合成增强，提供适用于各种用途的性能。
近年来，其作为汽车的轻量化材料而备受关注，用于各种汽车零部件。通过将铁材质的部件更换为杜力顿可使其重量减轻约50%，同时保证强度以确保安全。
出色的表面品质也是其特点之一，广泛用于平板电脑和PC的、薄型且具有高韧性的后壳或汽车内饰等。
杜力顿的种类
▶杜力顿A
基于PA 66的杜力顿A适合应用于各类市场，包括发动机罩下汽车的高温和冷却电路，以及阻燃性EE应用等。
合成变化
- 非增强
- 玻璃纤维
- 玻璃纤维/碳纤维
- 矿物
物性表(杜力顿A:30%玻璃纤维增强、射出成形等级、耐热稳定性)
|
项目 |
试验方法 |
试验条件 |
单位 |
杜力顿A（非增强） |
杜力顿A（30%玻璃纤维增强） |
| 拉伸弹性模量 | ISO 527-1,-2 | 1 mm/min | MPa | 3200 | 9500 |
| 拉伸屈服强度 | ISO 527-1,-2 | 50/5 mm/min | MPa | 95 | - |
| 拉伸断裂强度 | ISO 527-1,-2 | 5 mm/min | MPa | - | 170 |
| 弯曲强度 | ISO 178-A | 2 mm/min | MPa | 130 | 270 |
| 弯曲模量 | ISO 178-A | 2 mm/min | MPa | 3,200 | 9200 |
| 热变形温度 | ISO 75-1,-2 | 1.80 MPa | ℃ | 75 | ＞240 |
| 燃烧试验 | UL94 | 1.6mm | Class | V-2 | HB |
▶杜力顿B
基于PA6和PA6共聚物的杜力顿B广泛应用于各类市场，如汽车和家具、电动工具壳体、医疗、食品和工业包装膜等。
合成变化
- 非增强
- 玻璃纤维
- 玻璃珠
- 碳纤维
- 矿物
- 玻璃纤维/玻璃珠
- 玻璃纤维/矿物
- 玻璃纤维/碳纤维
物性表(杜力顿B:30%玻璃纤维增强、射出成形等级、耐热稳定性)
|
项目 |
试验方法 |
试验条件 |
单位 |
杜力顿A（非增强） |
杜力顿A（30%玻璃纤维增强） |
| 拉伸弹性模量 | ISO 527-1,-2 | 1 mm/min | MPa | 3200 | 9500 |
| 拉伸屈服强度 | ISO 527-1,-2 | 50/5 mm/min | MPa | 80 | - |
| 拉伸断裂强度 | ISO 527-1,-2 | 5 mm/min | MPa | - | 175 |
| 弯曲强度 | ISO 178-A | 2 mm/min | MPa | 110 | 270 |
| 弯曲模量 | ISO 178-A | 2 mm/min | MPa | 2,900 | 8,500 |
| 热变形温度 | ISO 75-1,-2 | 1.80 MPa | ℃ | 55 | 200 |
| 燃烧试验 | UL94 | 1.6mm | Class | V-2 | HB |
杜力顿的其他用途示例
- 汽车用化合物
- 汽车工业
- 建设
- 制药行业生物技术
- 包装行业
- 机械设备建设
- 医疗器械
- 注塑成形和挤压成形等级
杜力顿的应用案例
■后保险杠 ■引擎油盘
■制动踏板 ■板条
