尼龙66在工业上的应用及发展前景

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  摘要:随着工业的迅速发展,高分子材料在现代生产中的作用日益显著,作为世界上第二类合成纤维的尼龙-66也不例外。因其优良的力学性能。尼龙的机械强度高,韧性好。自润性、耐摩擦性好。尼龙具有很好的自润性,摩擦系数小,从而,作为传动部件其使用寿命长。弹性好,耐疲劳性好,可经得住数万次的双挠曲耐腐蚀性能佳,不霉,不怕蛀,有耐碱的能力,但不耐酸和氧化剂染色性能良好相对密度小,仅为1.04-1.14,除聚烯烃纤维外,是纤维中最轻的等综合特点,尼龙-66被广泛应用于橡胶、轮胎、塑料、电子、化工、化纤等行业。因此了解它的合成、性质,及其在工业上的应用意义匪浅。尼龙66化学名称为聚己二酰己二胺,工业简称PA66,是一种半透明或不透明乳白色的树脂,本文简述尼龙-66在工业上的重要应用及发展前景。
  关键词:尼龙66;工业丝的生产;应用及性能
  
  
  尼龙66工业丝在生产过程中,其卷绕张力是一项重要指标,卷绕张力最佳为200至370cN,过大的卷绕张力会缩减工业丝的负荷伸长率,提高丝筒硬度;相反地,如果卷绕张力过小,工业丝的定负荷伸长率渐强,会时常出现不易生头或是断头问题,此外,丝筒也变得更为松软。
  一、帘子布
  尼龙帘子布具有其强力高、耐疲劳及耐冲击性好, 与橡胶粘结牢固等优良性能, 目前在帘子布中占据主要地位。据估计, 2000~2030年, 我国的帘子布仍以尼龙为主。尼龙帘子布又分为尼龙6和尼龙66, 但由于分子立体结构不同, 分子间形成氢键和取得高结晶度的能力不同, 从而使两者在物理性能上呈现一定的差异, 尼龙66的某些性能优与尼龙6。国内生产尼龙66工业丝有两种不同的工艺技术: 连续缩聚直接纺丝拉伸卷绕联合生产技术; 间歇缩聚、固相缩聚纺丝拉伸卷绕生产技术能优于尼龙6。
  二、尼龙66的性能及其工业上的应用
  尼龙-66是半透明或不透明的乳白色结晶聚合物,在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种半晶体-晶体材料,械强度较高,耐应力开裂性好,是耐磨性最好的尼龙,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,吸水性大,因而尺寸稳定性差。尼龙66主要用于工业丝具有强度高、耐高温、尺寸稳定等特点,是广泛用于帘子布、帆布、传输带、羊毛包装袋等的优异合纤材料。从最终用途看,汽车行业消耗的尼龙66占第一位,电子电器占第二位。大约有88%的尼龙66通过注射成型加工成各种制件,约12%的尼龙66则通过挤出、吹塑等成型加工成相应的制品。高强力尼龙66工业丝由于其强度高、耐热性及耐疲劳性好、热收缩率低等优良性能,广泛应用于制作高强力帘子布、胶管、输送带等的骨架材料,尤其是在斜交胎、工程胎、航空胎和输送带等产品中,更加显现出其优异性能。高强力尼龙66浸胶帘布的物理性能特别是断裂强力比常规尼龙66帘布指标高5% 以上,质量达到了国际先进水平,极大地满足了轮胎行业生产高品质轮胎和降低轮胎生产成本等多方面需求。
  尼龙-66的化学稳定性好,对许多溶剂具有抗溶性,尤其耐油性极佳,但对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱。易溶于苯酚,甲酸等极性溶剂,加碳黑可提高耐候性。 由于制备工艺的差异,尼龙-66的各种性能指标随着聚合度、结晶度、吸水(湿)率或添加剂的种类和数量的不同而有所变化。测试方法和测试条件的变化也会导致测试结果的不一致,加上后结晶化和应力驰豫的客观存在,所以控制成型条件和成型后的保管状态及测试条件对各项力学指标的测试尤为重要。不同型号的卷绕机的工作原理或是特性都是有差别的,卷绕张力差距较大时,无法利用施工工艺或技术来解决或降低的。因此需要根据每个卷绕机的具体型号来分析问题,考察同一台卷绕机的卷绕张力在多少时,其工业丝的定负荷伸长率、丝筒成形、生头及切换等全部达到标准状态,符合生产的技术需要。就整个行业来看,尼龙66作为一个成熟产业,其需求增长基本与全球经济增长相一致。尼龙66工业丝具有强度高、耐高温、耐疲劳和抗冲击性好等优良性能,是轮胎行业首选的骨架材料,在轮胎用帘子布中占主导地位。近年来,为减少轮胎燃料消耗率及发热量,提高耐疲劳性,减少交联断裂对安全产生的影响,有必要研究强度更大的尼龙66在生产中的不同的应用。轮胎在高速行驶时,由于摩擦和材料分子间运动,轮胎生热较快,一般情况下温度可达150℃左右,所以要求帘线应具有良好的耐热性,在其受热时,强力保持率要高,否则很容易爆胎,酿成安全事故。
  三、尼龙66帘布在制造高强度轮胎中的应用
  尼龙66工业丝具有强度高、耐高温、耐疲劳和抗冲击性好等优良性能,是轮胎行业首选的骨架材料,在轮胎用帘子布中占主导地位。近年来,为减少轮胎燃料消耗率及发热量,提高耐疲劳性,减少交联断裂对安全产生的影响,有必要研究强度更大的尼龙66在生产中的不同的应用。轮胎在高速行驶时,由于摩擦和材料分子间运动,轮胎生热较快,一般情况下温度可达150℃左右,所以要求帘线应具有良好的耐热性,在其受热时,强力保持率要高,否则很容易爆胎,酿成安全事故。
  我国对PA66的研制开发始于20世纪50年代,该项目主要原料为己二腈和苯,己二腈通过加氢催化、精制生成己二胺;苯部分加氢转为环己烯,再经水合催化转化成环己醇,环己醇经硝酸氧化为己二酸,己二胺与己二酸反应生成尼龙66盐。其中作为主要原料的己二腈目前只能从国外几家大公司采购,他们因而能通过调节己二腈的供应来控制全球尼龙66的生产。
  1998年,国家公布的产业政策将尼龙66及其制品、工程塑料及塑料合金列入重点发展目录,尼龙66的市场呈现出快速发展的良好势头。随着我国化纤、机械、电子、仪器、仪表等领域的发展,尼龙66将被应用到更广阔的领域,尤其是我国工程塑料的迅猛发展,为尼龙66的发展提供了很好的空间。
  四、结束语
  作为工程塑料中的佼佼者,尼龙-66的高强度性,抗高温阻力,化学阻力,以及高硬度和抗磨损性能这些优势为尼龙塑料的发展开辟了新的道路。通过开发尼龙66工业丝生产技术制得高强力尼龙66纤维,主要应用于制造高强力轮胎帘子布及胶管、输送带等的骨架材料。高强力尼龙66 帘布具有强度高、热收缩率低、耐疲劳性和加工性能良好等优点,尤其适宜做高质量、综合性能好的轮胎骨架材料。相信随着国内增强型轮胎标准的颁布出台以及国内外轮胎厂商追求产品高品质以及低成本化,尼龙66高强力工业丝及浸胶帘布将有越来越广阔的市场空间而且,通过添加适当的膜或者改性试剂,可以得到更多性能优良的尼龙-66材料。相信在未来的高分子材料市場中,尼龙-66仍将会占据主导地位。近几年,受国内市场供过于求以及下游行业需求不旺的影响,尼龙66产品价格下行压力较大,而能源价格又处于上涨通道,成本上涨的压力难以向下游转移。随着世界经济的逐步复苏,以及中国共产党十八届三中全会新的经济政策,国内中小企业迎来了新的发展机遇,PA66下游行业也会蓬勃发展。然而,尼龙66产品的生产企业也应该不断地研发出新的改性、改良产品,扩大应用领域,不断地开拓和培育新的应用市场,使企业走上健康发展的道路。
  
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