近年來(lái)，為了滿(mǎn)足汽車(chē)輕量化的需求，以耐高溫工程塑料替代金屬生產(chǎn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)周邊部件成為趨勢(shì)，同時(shí)，表面貼裝技術(shù)中無(wú)鉛焊錫的使用也對(duì)電路板基材的耐熱性提出了更高的要求。在此類(lèi)需求的推動(dòng)下，耐高溫尼龍發(fā)展迅速。

一、PA12T的研發(fā)背景

高溫尼龍最具代表性的是荷蘭DSM公司的尼龍46，美國(guó)杜邦公司的Zytel HTN系列耐高溫尼龍，日本可樂(lè)麗公司的尼龍9T，比利時(shí)Solvay公司的Amodel耐高溫尼龍，德國(guó)BASF公司的Ultramid T系列耐高溫尼龍等，除了尼龍46和9T外，其他品種均為尼龍6T或者66的共聚物。

尼龍6T和尼龍9T均為半芳香尼龍品種，與尼龍46和全芳香尼龍相比，半芳香尼龍除了具有優(yōu)良的耐熱性外，耐高溫半芳香尼龍還具有優(yōu)異的剛性、尺寸穩(wěn)定性以及可熔融加工性。因?yàn)樵铣杀竞蛢r(jià)格壟斷等原因，耐高溫半芳香尼龍的價(jià)格一直較高，國(guó)內(nèi)價(jià)格一般在8萬(wàn)元/噸左右，國(guó)內(nèi)尚未有企業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，基本全部依賴(lài)進(jìn)口，每年需進(jìn)口3萬(wàn)噸左右，且有逐年提高的趨勢(shì)。

國(guó)內(nèi)部分耐高溫尼龍的研究起步較早，但一直未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。上海杰事杰新材料股份有限公司也開(kāi)發(fā)了半芳香尼龍HPN，金發(fā)科技也已開(kāi)發(fā)成功半芳香尼龍10T。國(guó)內(nèi)鄭州大學(xué)自2000年開(kāi)始，以石油發(fā)酵方法合成的長(zhǎng)鏈二元酸為原料，合成了一系列的新型長(zhǎng)鏈半芳香尼龍，如尼龍12T、尼龍11T、尼龍12N、尼龍13N等，并對(duì)產(chǎn)物和合成技術(shù)申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。其中尼龍12T的性質(zhì)與綜合性能最好、價(jià)格最高的耐高溫尼龍品種尼龍9T相當(dāng)，熔點(diǎn)在310℃左右，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在125℃左右，較尼龍6T具有更好的熔融加工性，尺寸穩(wěn)定性?xún)?yōu)于尼龍9T。同時(shí)，以石油發(fā)酵長(zhǎng)鏈二元酸和對(duì)苯二甲酸為主要原料，原料成本較尼龍9T更低。

二、PA12T的商業(yè)化

2016年6月，河南省君恒實(shí)業(yè)集團(tuán)生物科技有限公司的年產(chǎn)1000噸耐高溫尼龍PA12T一次投料試車(chē)成功，經(jīng)過(guò)一年半的試車(chē)生產(chǎn)，已經(jīng)穩(wěn)定向市場(chǎng)提供PA12T產(chǎn)品。尼龍12T項(xiàng)目“十二五”期間承擔(dān)完成了國(guó)家“863計(jì)劃”項(xiàng)目--“生物尼龍產(chǎn)業(yè)化示范 ”，“十三五”期間又承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“特種高性能工程塑料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究”。該產(chǎn)品是我國(guó)第一個(gè)采用生物法合成的一個(gè)新型耐高溫尼龍。

PA12T是由十二碳二元胺與對(duì)苯二甲酸合成的一種新型聚酰胺，結(jié)構(gòu)式如下：

圖 PA12T的工藝流程

耐高溫尼龍PA12T熔點(diǎn)310℃左右，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度120℃，產(chǎn)品分為低粘度2.0，中粘度2.4，高粘度3.6等牌號(hào)，低粘度和中粘度為注塑級(jí)料，高粘為擠出級(jí)料，可以用于汽車(chē)，電子電氣等的應(yīng)用。產(chǎn)品吸水率低于PA6T、PA46、PPA、HTN、PA9T和PA10T等耐高溫尼龍，尺寸穩(wěn)定性好，流動(dòng)性好，加工性能優(yōu)良。該產(chǎn)品是我國(guó)繼PA10T之后又一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新耐高溫尼龍，標(biāo)志著我國(guó)耐高溫尼龍領(lǐng)域走在了世界的前列。尼龍12T項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化攻克了耐高溫尼龍合成過(guò)程中原料利用率低，高溫、高黏體系合成工程化技術(shù)存在傳質(zhì)傳熱不均導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等產(chǎn)業(yè)化重大關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了氨氣循環(huán)利用技術(shù)、高溫成鹽技術(shù)、半芳香尼龍一步法高效制備技術(shù)等一系列創(chuàng)新關(guān)鍵技術(shù)。

圖 河南君恒PA12T產(chǎn)線

圖 河南君恒PA12T生產(chǎn)裝置

三、PA12T的應(yīng)用

高溫尼龍系列產(chǎn)品具有突出的耐熱性，吸水（濕）率低，具有更高的尺寸穩(wěn)定性和在潮濕環(huán)境下更高的強(qiáng)度和剛性保持率，已經(jīng)被所有的主要汽車(chē)制造商認(rèn)可。它能承受高強(qiáng)度和高負(fù)載、耐高溫和在惡劣環(huán)境下工作，因此非常適合于發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)域的應(yīng)用，特別是排氣控制系統(tǒng)、中壓增冷器的端蓋、渦輪增壓器部件、管子、發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)域的傳感器、開(kāi)關(guān)和連接器、進(jìn)氣裝置、線纜固定槽、發(fā)電機(jī)和起動(dòng)機(jī)零部件等。

現(xiàn)大力提倡使用不含鉛的焊錫，廣泛推行無(wú)鉛制程，而PA12T符合無(wú)鉛焊接的各項(xiàng)要求。在經(jīng)歷3次回流焊、長(zhǎng)時(shí)間高溫以及紫外線老化處理后，仍保持高白度和反射率，具有高的尺寸穩(wěn)定性，高流動(dòng)性，快速結(jié)晶，適用于快速成型，與引線框架、封裝樹(shù)脂（硅樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂）之間有良好的粘結(jié)性，如接插件、斷路器、LED燈支架、SMD元件、微動(dòng)開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)部件、計(jì)算機(jī)及其輔助設(shè)備、通訊業(yè)、電氣產(chǎn)品等。

在艾邦10月20日進(jìn)行的特種工程塑料及高溫尼龍論壇的現(xiàn)場(chǎng)，我們榮幸的請(qǐng)到了PA12T合成團(tuán)隊(duì)鄭州大學(xué)的趙清香教授團(tuán)隊(duì)以及河南君恒代表光臨現(xiàn)場(chǎng)，會(huì)議進(jìn)行的十分成功。如有對(duì)上次會(huì)議資料有興趣或者想加入高溫尼龍微信群的朋友們，可以添加小編微信ixuzhu或掃描下方二維碼添加，備注公司+姓名+高溫尼龍。

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