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概述:

pa66又稱尼龍66，俗稱尼龍雙6。

應(yīng)用:

半透明或不透明乳白色結(jié)晶形聚合物，廣泛用于制造機(jī)械、汽車、化學(xué)與電氣裝置的零件，如齒輪、滾子、滑輪、輥軸、泵體中葉輪、風(fēng)扇葉片、高壓密封圍、閥座、墊片、襯套、各種把手、支撐架、電線包層等。亦可制成薄膜用作包裝材料。此外，還可用于制作醫(yī)  療器械、體育用品、日用品等。

美國(guó)杜  邦fr50性能:

pa66 聚酰胺  66或尼龍66化學(xué)和物理特性pa66在聚酰胺  材料中有較高的熔點(diǎn)。它是一種半晶體-晶體材料。pa66在較高溫度也能保持較強(qiáng)的強(qiáng)度和剛度。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮吸濕性對(duì)幾何穩(wěn)定性的影響。為了提高pa66的機(jī)械特性，經(jīng)常加入各種各樣的改性劑  。玻璃就是常見(jiàn)的添加劑  ，有時(shí)為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠，如epdm和sbr等。 pa66的粘性較低，因此流動(dòng)性很好（但不如pa6）。這個(gè)性質(zhì)可以用來(lái)加工很薄的元件。 它的粘度對(duì)溫度變化很敏感。pa66的收縮率在1％~2％之間，加入玻璃纖維添加劑  可以將收縮率降低到0.2％~1％ 。收縮率在流程方向和與流程方向相垂直方向上的相異是較大的。 pa66對(duì)許多溶劑  具有抗溶性，但對(duì)酸  和其它一些氯  化劑  的抵抗力較弱。

特性：

美國(guó)杜  邦fr501、具有優(yōu)良的耐磨性、自潤(rùn)滑性，機(jī)械強(qiáng)度較高。但吸水性較大，因而尺寸穩(wěn)定性較差

2、pa66在較高溫度也能保持較強(qiáng)的強(qiáng)度和剛度。pa66在成型后仍然具有吸濕性，其程度主要取決于材料的組成、壁厚以及環(huán)境條件。

3、在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮吸濕性對(duì)幾何穩(wěn)定性的影響。為了提高pa66的機(jī)械特性，經(jīng)常加入各種各樣的改性劑  。玻璃就是常見(jiàn)的添加劑  ，有時(shí)為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠，如epdm和sbr等。pa66的粘性較低，因此流動(dòng)性很好（但不如pa6）。這個(gè)性質(zhì)可以用來(lái)加工很薄的元件。它的粘度對(duì)溫度變化很敏感。

4、pa66的收縮率在1％~2％之間，加入玻璃纖維添加劑  可以將收縮率降低到0.2％~1％ 。收縮率在流程方向和與流程方向相垂直方向上的相異是較大的。pa66對(duì)許多溶劑  具有抗溶性，但對(duì)酸  和其它一些氯  化劑  的抵抗力較弱

美國(guó)杜  邦fr50此數(shù)據(jù)表中的信息由 ul prospector 從該材料的生產(chǎn)商處獲得。ul prospector 盡大努力確保此數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 但是 ul prospector

對(duì)這些數(shù)據(jù)值不承擔(dān)任何責(zé)任，并強(qiáng)烈建議在終選擇材料前，就數(shù)據(jù)值與材料供應(yīng)商進(jìn)行驗(yàn)證。

文件建立日期： 2014年9月7日

美國(guó)杜  邦fr50產(chǎn)品說(shuō)明

zytel® fr50 nc010a是一種nylon resin產(chǎn)品,含有的填充物為25％ 玻璃纖維增強(qiáng)材料。

它可以通過(guò)注射成型進(jìn)行加工,在北美洲、非洲和中東、拉丁美洲、歐洲或亞太地區(qū)有供貨。 zytel® pa66杜  邦fr50nc010a的應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車行業(yè) 和

電線電纜。

美國(guó)杜  邦fr50特性包括:

• 阻燃/額定火焰

• 脫模劑 

總體

美國(guó)杜  邦fr50材料狀態(tài) • 已商用：當(dāng)前有效

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供貨地區(qū) • 北美洲

• 非洲和中東

• 拉丁美洲

• 歐洲 • 亞太地區(qū)

美國(guó)杜  邦fr50填料/增強(qiáng)材料 • 玻璃纖維增強(qiáng)材料, 25％ 填料按重量

添加劑  • 脫模

機(jī)構(gòu)評(píng)級(jí) • ul 未評(píng)級(jí)

形式 • 顆粒料

尼龍66的特性

   尼龍66 -特性 結(jié)晶構(gòu)造

bill認(rèn)為，尼龍-66的晶形有α型和β型二種形態(tài)，在常溫下為三斜晶形，在165℃以上為六方晶形[]。

bunn等確定了尼龍-66α型的結(jié)晶構(gòu)造[]，。尼龍-66分子中的亞甲  基呈鋸齒狀平面排列，酰胺  基取反式平面結(jié)構(gòu)，分子鏈被筆直地拉長(zhǎng)。相鄰的分子以氫鍵連成平面的片狀，尼龍-66穩(wěn)定晶形的晶格常數(shù)晶體abc(纖維軸)αβγα型結(jié)晶（三斜晶系）4.9×10-4μm5.4×10-4μm17.2×10-4μm48½°77°63½°計(jì)算密度=1.24g/cm3線條：鏈狀分子；○：氧原子尼龍-66的α晶型是一系列晶片沿鏈軸方向一個(gè)接一個(gè)的壘積，而β晶型則每隔一片相互上下偏移壘積。對(duì)未進(jìn)行熱處理的普通成型品，構(gòu)成結(jié)晶的氫鍵平面片的重疊方式，是這種α晶型和β晶型的任意混合。

球晶

熔融狀態(tài)的尼龍-66緩慢冷卻時(shí)，在235~245℃急劇生成球晶。球晶不僅包含于結(jié)晶部分，也包含于非結(jié)晶部分，結(jié)晶度為20％~40％。

球晶有在徑向上優(yōu)先取向的正球晶及在切線方向上優(yōu)先取向的負(fù)球晶[]。尼龍-66球晶通常為正球晶，但在250~265℃下加熱熔融結(jié)晶時(shí)可以生成負(fù)球晶[,]。球晶生成速度和球晶大小，除顯著地受冷卻溫度的影響之外，還受到熔融溫度、分子量等因素  的影響。

結(jié)晶度

一般認(rèn)為，普通結(jié)晶形高分子，具有結(jié)晶區(qū)域和非結(jié)晶區(qū)域，結(jié)晶區(qū)域的比例便稱為結(jié)晶度。在很大程度上，結(jié)晶度可以左右尼龍-66的物理、化學(xué)和機(jī)械性質(zhì)。結(jié)晶度可以用x-射線、紅外吸收光譜、熔融熱、密度和體積膨脹率等求得，其中以密度法最為簡(jiǎn)單方便。

分子量

綜合考慮尼龍-66的可應(yīng)用性和可加工性，通常將其分子量調(diào)整為15000~30000（聚合度約150~300）,若分子量太大，成型加工性能變差。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一系列方法測(cè)定聚酰胺  的分子量，如粘度法（溶液粘度法和熔融粘度法）、末端基定量法（中和滴定法、比色法、電位滴定法、電導(dǎo)滴定法）、光散射法、滲透壓法、熔融電導(dǎo)法等，其中溶液粘度法在實(shí)驗(yàn)室條件較為容易進(jìn)行。

熱分解和水解反應(yīng)

與其它聚酰胺  相比，尼龍-66最容易熱降解和三維結(jié)構(gòu)化。當(dāng)尼龍-66發(fā)生熱分解時(shí)，首先表現(xiàn)為主鏈開(kāi)裂引起分子量、熔體粘度降低；進(jìn)一步降解時(shí)，由三維結(jié)構(gòu)化引起熔體粘度上升而最終變成凝膠，成為不溶不熔物。其機(jī)理尚未完全闡明，但相信主要原因是尼龍-66本質(zhì)造成的，與己二酸  殘基容易形成環(huán)戊酮    衍生物密切相關(guān)。

在惰性氣體氛圍中，尼龍-66可以在300℃保持短時(shí)間的穩(wěn)定性，但時(shí)間長(zhǎng)后（如290℃5小時(shí)）就可看出明顯的分解，產(chǎn)生氨和二氧化碳等。在無(wú)氧的條件下，其分解產(chǎn)物為氰  基(-cn)和乙烯基(-ch=ch2)。

在有氧和水等存在時(shí)，尼龍-66在200℃就顯示出明顯的分解傾向。在有氧存在時(shí)，加熱還會(huì)引起分子鏈之間的交聯(lián).

尼龍-66對(duì)室溫水和沸水是穩(wěn)定的，但在高溫尤其是在熔融狀態(tài)下則會(huì)發(fā)生水解。另外，尼龍-66在堿  性水溶液中也很穩(wěn)定，即使在10％的naoh溶液中于85℃處理16小時(shí)也觀察不到明顯的變化。但在酸  性水溶液中容易發(fā)生水解。

增強(qiáng)尼龍66的優(yōu)勢(shì)和特性簡(jiǎn)析

增強(qiáng)尼龍66具有優(yōu)良的耐磨性、耐熱性及電性能，機(jī)械強(qiáng)度高，能自熄，尺寸穩(wěn)定性良好，廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)產(chǎn)品、紡織產(chǎn)品、泵葉輪和一級(jí)精密工程部件。

在尼龍中添加玻璃纖維、增韌劑  等共混材料的力學(xué)性能。結(jié)果表明隨玻纖含量的增加，材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度有大幅度的提高，沖擊強(qiáng)度則較為復(fù)雜，增韌劑  加入，材料的韌性大幅度的提高。添加30％～35％的玻纖，8％～12％的增韌劑  ，材料的綜合力學(xué)性能最佳。

1.gfr-nylon在尼龍樹(shù)脂中加入一定量的玻璃纖維進(jìn)行增強(qiáng)而得到的塑料(fr-pa)�？煞譃橛冒�覆法制得的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)尼龍(纖維和塑料顆粒等長(zhǎng)，一般約10mm)和以短切纖維經(jīng)混煉，或連續(xù)纖維導(dǎo)入雙螺桿擠出機(jī)連續(xù)剪切混煉制得的短玻璃纖維增強(qiáng)尼龍(玻纖長(zhǎng)度約0.2～0.7mm)。

2.尼龍屬于聚酰胺  ，在它的主鏈上有氨基。氨基具有極性，會(huì)因氫鍵的作用而相互吸引。所以尼龍容易結(jié)晶，可以制成強(qiáng)度很高的纖維。聚酰胺  為韌性角質(zhì)狀半透明或乳白色結(jié)晶性樹(shù)脂，常制成圓柱狀粒料，作塑料用的聚酰胺  分子量一般為1.5萬(wàn)～2萬(wàn)。

3.在pa加入30％的玻璃纖維，pa66的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐老化性能有明顯提高，耐疲勞強(qiáng)度是未增強(qiáng)的2.5倍。

4.用增強(qiáng)材料來(lái)提高尼龍性能，增強(qiáng)材料有玻璃纖維，石棉纖維，碳纖維，鈦金屬等，其中以玻璃纖維為主，提高尼龍的耐熱性，尺寸穩(wěn)定性，剛性，機(jī)械性能(拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度)，特別是機(jī)械性能提高明顯，成為性能優(yōu)良的工程塑料。玻璃纖維增強(qiáng)尼龍有長(zhǎng)纖維增強(qiáng)和短纖維增強(qiáng)尼龍66兩種。

工程塑料尼龍66的應(yīng)用范圍和物理特性

pa66聚酰胺  66或尼龍66polyamide66,ornylon66,orpoly(hexamethyleneadipamide

典型應(yīng)用范圍:

同pa6相比，pa66更廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、儀器殼體以及其它需要有抗沖擊性和高強(qiáng)度要求的產(chǎn)品。

注塑模工藝條件:

干燥處理：如果加工前材料是密封的，那么就沒(méi)有必要干燥。然而，如果儲(chǔ)存容器被打開(kāi)，那么建議在85c的熱空氣中干燥處理。如果濕度大于0.2％，還需要進(jìn)行105c，12小時(shí)的真空干燥。

熔化溫度：260~290c。對(duì)玻璃添加劑  的產(chǎn)品為275~280c。熔化溫度應(yīng)避免高于300c。

模具溫度：建議80c。模具溫度將影響結(jié)晶度，而結(jié)晶度將影響產(chǎn)品的物理特性。對(duì)于薄壁塑件，如果使用低于40c的模具溫度，則塑件的結(jié)晶度將隨著時(shí)間而變化，為了保持塑件的幾何穩(wěn)定性，需要進(jìn)行退火處理。

注射壓力：通常在750~1250bar，取決于材料和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。注射速度：高速（對(duì)于增強(qiáng)型材料應(yīng)稍低一些）。

流道和澆口:由于pa66的凝固時(shí)間很短，因此澆口的位置非常重要。澆口孔徑不要小于0.5*t（這里t為塑件厚度）。如果使用熱流道，澆口尺寸應(yīng)比使用常規(guī)流道小一些，因?yàn)闊崃鞯滥軌驇椭�阻止材料過(guò)早凝固。如果用潛入式澆口，澆口的最小直徑應(yīng)當(dāng)是0.75mm。

化學(xué)和物理特性:pa66在聚酰胺  材料中有較高的熔點(diǎn)。它是一種半晶體-晶體材料。pa66在較高溫度也能保持較強(qiáng)的強(qiáng)度和剛度。pa66在成型后仍然具有吸濕性，其程度主要取決于材料的組成、壁厚以及環(huán)境條件。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮吸濕性對(duì)幾何穩(wěn)定性的影響。為了提高pa66的機(jī)械特性，經(jīng)常加入各種各樣的改性劑  。玻璃就是最常見(jiàn)的添加劑  ，有時(shí)為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠，如epdm和sbr等。pa66的粘性較低，因此流動(dòng)性很好（但不如pa6）。這個(gè)性質(zhì)可以用來(lái)加工很薄的元件。它的粘度對(duì)溫度變化很敏感。pa66的收縮率在1％~2％之間，加入玻璃纖維添加劑  可以將收縮率降低到0.2％~1％ 。收縮率在流程方向和與流程方向相垂直方向上的相異是較大的。pa66對(duì)許多溶劑  具有抗溶性，但對(duì)酸  和其它一些氯  化劑  的抵抗力較弱。工程塑料尼龍12的化學(xué)和物理特性、應(yīng)用范圍

pa12聚酰胺  12或尼龍12polyamide12ornylon12典型應(yīng)用范圍:

水量表和其他商業(yè)設(shè)備，電纜套，機(jī)械凸輪，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)以及軸承等。

注塑模工藝條件:

干燥處理：加工之前應(yīng)保證濕度在0.1％以下。如果材料是暴露在空氣中儲(chǔ)存，建議要在85c熱空氣中干燥4~5小時(shí)。如果材料是在密閉容器中儲(chǔ)存，那么經(jīng)過(guò)3小時(shí)溫度平衡即可直接使用。

熔化溫度：240~300c；對(duì)于普通特性材料不要超過(guò)310c，對(duì)于有阻燃特性材料不要超過(guò)270c。

模具溫度：對(duì)于未增強(qiáng)型材料為30~40c，對(duì)于薄壁或大面積元件為80~90c，對(duì)于增強(qiáng)型材料為90~100c。增加溫度將增加材料的結(jié)晶度。精確地控制模具溫度對(duì)pa12來(lái)說(shuō)是很重要的。

注射壓力：最大可到1000bar（建議使用低保壓壓力和高熔化溫度）。

注射速度：高速（對(duì)于有玻璃添加劑  的材料更好些）。

流道和澆口:對(duì)于未加添加劑  的材料，由于材料粘性較低，流道直徑應(yīng)在30mm左右。對(duì)于增強(qiáng)型材料要求5~8mm的大流道直徑。流道形狀應(yīng)當(dāng)全部為圓形。注入口應(yīng)盡可能的短�？梢允褂枚喾N形式的澆口。大型塑件不要使用小澆口，這是為了避免對(duì)塑件過(guò)高的壓力或過(guò)大的收縮率。澆口厚度最好和塑件厚度相等。如果使用潛入式澆口，建議最小的直徑為0.8mm。熱流道模具很有效，但是要求溫度控制很精確以防止材料在噴嘴處滲漏或凝固。如果使用熱流道，澆口尺寸應(yīng)當(dāng)比冷流道要小一些。

化學(xué)和物理特性:pa12是從丁二烯線性，半結(jié)晶-結(jié)晶熱塑性材料。它的特性和pa11相似，但晶體結(jié)構(gòu)不同。pa12是很好的電氣絕緣體并且和其它聚酰胺  一樣不會(huì)因潮濕影響絕緣性能。它有很好的抗沖擊性機(jī)化學(xué)穩(wěn)定性。pa12有許多在塑化特性和增強(qiáng)特性方面的改良品種。和pa6及pa66相比，這些材料有較低的熔點(diǎn)和密度，具有非常高的回潮率。pa12對(duì)強(qiáng)氧化性酸  無(wú)抵抗能力。pa12的粘性主要取決于濕度、溫度和儲(chǔ)藏時(shí)間。它的流動(dòng)性很好。收縮率在0.5％到2％之間，這主要取決于材料品種、壁厚及其它工藝條件。尼龍66的應(yīng)用

   尼龍66 -應(yīng)用

尼龍66主要用于汽車、機(jī)械工業(yè)、電子電器、精密儀器等領(lǐng)域。從最終用途看，汽車行業(yè)消耗的尼龍66占第一位，電子電器占第二位。大約有88％的尼龍66通過(guò)注射成型加工成各種制件，約12％的尼龍66則通過(guò)擠出、吹塑等成型加工成相應(yīng)的制品。

汽車工業(yè)

由于尼龍66優(yōu)良的耐熱性、耐化學(xué)藥品性、強(qiáng)度和加工方便等，因而在汽車工業(yè)得到了大量應(yīng)用，目前幾乎已能用于汽車的所有部位，如發(fā)動(dòng)機(jī)部位，電器部位和車體部位。發(fā)動(dòng)機(jī)部位包括進(jìn)氣系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)，如發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋罩、節(jié)氣門、空氣濾清器機(jī)器外殼，車用空氣喇叭、車用空調(diào)軟管、冷卻風(fēng)扇及其外殼、進(jìn)水管、剎車油罐及灌蓋，等等。車體部位零部件有：汽車擋泥板、后視鏡架、保險(xiǎn)杠、儀表盤、行李架、車門手柄、雨刷支架、安  全帶扣搭、車內(nèi)各種裝飾件等等。車內(nèi)電器方面如電控門窗、連接器、保鮮盒、電纜扎線等。

電子電器工業(yè)

pa66可生產(chǎn)電子電器絕緣件、精密電子儀器部件、電工照明器具和電子電器的零部件等，可用于制作電飯鍋、電動(dòng)吸塵器、高頻電子食品加熱器等。pa66具有優(yōu)良的耐焊錫性，廣泛用作接線盒、開(kāi)關(guān)和電阻器等的生產(chǎn)。阻燃級(jí)pa66可用于彩電導(dǎo)線夾、固定夾和聚焦旋鈕。

機(jī)械設(shè)備

列車客車的門把手、貨車的制動(dòng)器接合盤等可用pa66制作。其它如絕緣墊圈、擋板座、船舶上的渦輪、螺旋槳軸、螺旋推進(jìn)器、滑動(dòng)軸承等也可以用pa66制作。高抗沖擊性尼龍66還可制作管鉗、塑料模具、無(wú)線電控制車身等。未增強(qiáng)級(jí)尼龍66通常用于制造低蠕變、無(wú)腐蝕的螺母、螺栓、螺釘、噴嘴等；增強(qiáng)級(jí)尼龍66用于生產(chǎn)鏈條、傳送帶、扇葉、齒輪、葉輪和腳手架固定腳扣等。

其他行業(yè)

利用pa66耐蠕變特性和耐溶劑  性，可以制造一系列的日用品，如以非增韌的尼龍66注塑成的氣體打火機(jī)和氣霧劑  噴嘴、太陽(yáng)鏡片、梳子、紐扣等。增韌的尼龍66用于制造冰  鞋、滑雪板零件、網(wǎng)球拍線套、帆板連接器等耐寒耐磨產(chǎn)品。玻纖增強(qiáng)增韌尼龍66用于自行車輪、刀柄和槍托的生產(chǎn)中。

在家具行業(yè)中，也經(jīng)常采用尼龍66制造的連接件、裝飾品、抽屜滑輪、滑軌等。另外，大量的用品用具也直接以尼龍66來(lái)制造，如：齒輪、扇葉、縫紉機(jī)凸輪、洗衣機(jī)腳，一些以汽油為動(dòng)力的機(jī)械，如割草機(jī)。軍事上，刺刀鞘、密件套和火藥帶等。在建筑業(yè)，pa66用于制作自動(dòng)扶梯欄桿、自動(dòng)門橫欄、窗框架、門滑輪等等。在包裝業(yè)，pa66可以用于制作膜和多層膜、烘烤食品的容器等。pa66薄膜氧氣透過(guò)率小，具有防止內(nèi)裝物氧化變質(zhì)的功能，而且耐油性、耐低溫沖擊性優(yōu)良，可用于肉、火腿、蝦等食品的包裝，市場(chǎng)發(fā)展前景看好。

尼龍66: 應(yīng)用于高溫場(chǎng)合的最新進(jìn)展

   使用一種新型的專利技術(shù)，蘭蒂奇的科研人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出適用于高于170℃，甚至達(dá)到220℃條件下的增強(qiáng)阻燃pa66產(chǎn)品。

介紹

聚酰胺  是一種在高端技術(shù)領(lǐng)域得到最成功應(yīng)用的聚合物。在過(guò)去的25年里，我們見(jiàn)證了在不同的行業(yè)和應(yīng)用中使用聚酰胺  或者尼龍來(lái)取代金屬和熱固性材料。

眾所周知，尼龍由于其優(yōu)異的耐熱性能，是高溫應(yīng)用場(chǎng)合的首選材料。然而，在汽車行業(yè)，伴隨著內(nèi)燃機(jī)不斷向高動(dòng)力、小型化方向發(fā)展以滿足更局促的空間，隨之而來(lái)的是工作溫度進(jìn)一步升高，這就導(dǎo)致傳統(tǒng)熱穩(wěn)定型的聚酰胺  材料已經(jīng)無(wú)法滿足。

現(xiàn)在，電子行業(yè)的許多應(yīng)用中也提出了高耐熱要求。這一點(diǎn)只要看看ul1446標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于零部件必須要滿足不同的絕緣等級(jí)就明白了；標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)材料的最高可允許的工作溫度將其分成了不同的等級(jí)。

為了滿足這些更苛刻的要求，聚酰胺  的生產(chǎn)廠家開(kāi)發(fā)了一系列特殊的產(chǎn)品，譬如半芳香聚酰胺  和脂肪族聚酰胺  46（pa46）。一些玻纖增強(qiáng)的pa66產(chǎn)品也被開(kāi)發(fā)出來(lái)滿足長(zhǎng)期在200-210度空氣環(huán)境下工作需要。與傳統(tǒng)的熱穩(wěn)定型pa66產(chǎn)品相比，這些pa66產(chǎn)品具有好得多的耐熱性能。本文中，我們主要回顧一下蘭蒂奇公司使用一種新型熱保護(hù)技術(shù)開(kāi)發(fā)的部分這種特殊材料的技術(shù)特點(diǎn)和性能，其中包括35％玻纖增強(qiáng)的注塑級(jí)產(chǎn)品和15％玻纖增強(qiáng)的吹塑級(jí)產(chǎn)品，最后還介紹了一種兼?zhèn)淞四蜔嵝院妥枞夹噪p重性能的產(chǎn)品。

內(nèi)燃機(jī)的變革及其對(duì)高性能聚合物提出的應(yīng)用需求

圖1是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。渦輪增壓首先是應(yīng)用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，但是隨后它們?cè)谄�油發(fā)動(dòng)機(jī)上得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在沒(méi)有顯著降低動(dòng)力輸出的前提下渦輪增壓現(xiàn)在是縮減發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸的最快最有效的方式。尾氣推動(dòng)渦輪，進(jìn)而激活壓縮機(jī)來(lái)壓縮空氣。壓縮空氣然后通過(guò)導(dǎo)管輸送到中冷器。中冷器降低了空氣溫度以后，通過(guò)另外的管路將其輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)。

輸送壓縮空氣到熱交換器（中冷器）的管路溫度可以達(dá)到230℃。

現(xiàn)在，這些管路主要由金屬材料制成主體，兩端是橡膠套管。伴隨著汽車減重需求的不斷增長(zhǎng)以及高耐熱塑料的不斷出現(xiàn)，使得越來(lái)越多類似應(yīng)用中的金屬材料被取代，至少在長(zhǎng)期工作溫度不高于230℃的場(chǎng)合。

目前，類似應(yīng)用的部件主要通過(guò)以下兩種工藝來(lái)制備，但是不管哪一種都需要特別設(shè)計(jì)的材料：

●吹塑，特別是尺寸比較復(fù)雜的部件；

●注塑，然后是振動(dòng)焊接

渦輪增壓系統(tǒng)另外一個(gè)典型的應(yīng)用是中冷器的端蓋。由于高的熱負(fù)載，中冷器端蓋需要更高的耐溫性能。對(duì)于這些部件，一般采用特種聚合物，如半芳香聚酰胺  ，pa46以及pps。然而，在使用溫度不超過(guò)210℃的場(chǎng)合，可以考慮采用注塑成型級(jí)別的高耐熱的pa66。對(duì)于將氣體從熱交換器輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)的管路來(lái)說(shuō)一般都是采用聚合物材料制備的。這些管路的溫度通常不超過(guò)160℃，因此可以采用玻纖增強(qiáng)的吹塑級(jí)的pa6。

性能比較

本文中選用的所有數(shù)據(jù)都是由蘭蒂奇塑料研發(fā)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試提供的。這兒我們采用hhr（高耐熱）來(lái)定義改進(jìn)耐熱性能的聚酰胺  ，采用hs（熱穩(wěn)定）來(lái)定義一般耐熱的pa66產(chǎn)品。一般的熱穩(wěn)定性可以通過(guò)加入一些無(wú)機(jī)熱穩(wěn)定劑  來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖2和圖3展示的是35％玻纖增強(qiáng)的注塑級(jí)材料在210℃溫度下，空氣中2000小時(shí)的老化過(guò)程中力學(xué)性能隨時(shí)間變化趨勢(shì)。

表1中并列展示兩種材料的測(cè)試數(shù)據(jù)以便于比較。在210℃空氣環(huán)境下經(jīng)過(guò)2000小時(shí)的熱老化后，熱穩(wěn)定（hs）的pa66-gf35樣品顯示出完整的炭化截面，殘留性能數(shù)值實(shí)際已經(jīng)是零。相比而言，hhr級(jí)別盡管無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度有明顯降低，但是表面只是輕微的分解。其它殘留數(shù)值高于初始值的50％多。

圖4和圖5是pa66-gf35-hhr同已經(jīng)被廣泛使用于高溫場(chǎng)合的熱穩(wěn)定的ppa-gf35的對(duì)比圖。針對(duì)這兩個(gè)材料，做了一個(gè)2000小時(shí)，200℃的老化試驗(yàn)。pa66-gf35-hhr可以采用典型的pa66注塑工藝來(lái)成型，例如，熔融溫度在280℃到300℃之間，模溫在80-90℃。不像其他的特種聚合物，沒(méi)有必要把模溫設(shè)置的超過(guò)100℃。

表2給出了在200℃空氣下，2000小時(shí)的熱老化后兩種材料的力學(xué)性能保持率。我們可以看出，在這個(gè)溫度下，radilonarv350hhr的性能略好于ppa-gf35。

我們也針對(duì)吹塑級(jí)別的，15％玻纖增強(qiáng)的hhr級(jí)別在210℃下進(jìn)行了1500小時(shí)老化測(cè)試。圖6和圖7是15％玻纖增強(qiáng)的熱穩(wěn)定（hs）吹塑級(jí)別的pa66同專門開(kāi)發(fā)的具有優(yōu)異耐熱性能的吹塑級(jí)材料，radilonabmv150hhr的對(duì)比圖。圖8是一個(gè)800mm長(zhǎng)的渦輪歧管，它是有采用比較吸附技術(shù)吹塑而成的。圖中可以看出，這個(gè)產(chǎn)品有一個(gè)90°的彎角和波紋結(jié)構(gòu)來(lái)增加柔韌性。杰出的熔體強(qiáng)度和口模脹大系數(shù)為制備一定長(zhǎng)度的復(fù)雜產(chǎn)品提供的了保證。

hhr技術(shù)也被成功的應(yīng)用于阻燃產(chǎn)品。這個(gè)案例落在了radiflamarv150hhraf,一種15％玻纖增強(qiáng)的產(chǎn)品。技術(shù)指標(biāo)如下：在170℃下老化1000小時(shí)后，力學(xué)性能損失不超過(guò)35％，阻燃性能沒(méi)有變化，更嚴(yán)格的講，0.8mm厚的試片在170℃經(jīng)過(guò)3000小時(shí)老化后保持了ul94的v0阻燃等級(jí)。表4對(duì)radiflamarv150hhraf和一般熱穩(wěn)定的同等pa66產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)比。

結(jié)論

在最苛刻的操作條件下使用塑料取代金屬的需要在不斷的增長(zhǎng)，這對(duì)于材料供應(yīng)商來(lái)說(shuō)是個(gè)挑戰(zhàn)。在過(guò)去的24年里，在一些甚至需要耐高熱應(yīng)力的場(chǎng)合，用非金屬材料來(lái)取代金屬和輕質(zhì)合金，聚酰胺  材料表現(xiàn)的比其它任何材料都要優(yōu)越。在設(shè)計(jì)者過(guò)去都沒(méi)有考慮過(guò)的領(lǐng)域使用工程塑料的另外一個(gè)推動(dòng)力是要用更輕的材料來(lái)滿足環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

工程材料的最大的挑戰(zhàn)在于如何滿足持續(xù)使用溫度的絕對(duì)值以及在苛刻條件下暴露的時(shí)間。另外，價(jià)格是必須要考慮的因素  ，它不能超過(guò)競(jìng)爭(zhēng)材料的價(jià)格。綜上所述，在眾多耐高溫材料中，聚酰胺  材料是在正確的方向走了重要的一步。的確，它能夠完全滿足很多這種應(yīng)用要求。

杜  邦連續(xù)四年榮登《財(cái)_富》雜志全球最受尊敬企業(yè)50強(qiáng)榜單  連續(xù)兩年成為所在行業(yè)唯一上榜公司    （2013年3月1日，中國(guó)上海訊）在《財(cái)_富》雜志近日發(fā)布的最新研究報(bào)告中，杜  邦公司連續(xù)4年榮登全球最受尊敬企業(yè)50強(qiáng)榜單。  杜  邦在《財(cái)_富》雜志全球最受尊敬企業(yè)50強(qiáng)榜單中排名第41位。這份榜單被廣泛視為反映企業(yè)聲譽(yù)的最具權(quán)威的成績(jī)單。這也是杜  邦連續(xù)2年成為所在行業(yè)中唯一的上榜公司。評(píng)選結(jié)果將刊登在3月18日發(fā)行的《財(cái)_富》雜志上。 《財(cái)_富》雜志與hay（合益）集團(tuán)合作評(píng)選出本年度的“全球最受尊敬企業(yè)”榜單，從企業(yè)聲譽(yù)的9個(gè)指標(biāo)對(duì)“財(cái)_富”美國(guó)1,000強(qiáng)公司和“財(cái)_富”世界 500 強(qiáng)公司進(jìn)行考量，包括：吸引和留住人才的能力、管理水平、對(duì)社區(qū)和環(huán)境的社會(huì)責(zé)任、創(chuàng)新力、產(chǎn)品或服務(wù)_質(zhì)量、明智地利用企業(yè)資產(chǎn)、財(cái)_務(wù)_穩(wěn)健、長(zhǎng)期投資價(jià)值以及全球運(yùn)營(yíng)效果，根據(jù)綜合評(píng)分及排名評(píng)選出“全球最受尊敬企業(yè)”50強(qiáng)榜單。  創(chuàng)立于1802年的杜  邦公司（紐約證交所代碼：dd）憑借創(chuàng)新的產(chǎn)品、材料和服務(wù)_，為全球市場(chǎng)提供世界級(jí)的科學(xué)和工程能力。杜  邦公司相信，通過(guò)與客戶、政府機(jī)構(gòu)、非政府組織和思想領(lǐng)袖開(kāi)展協(xié)作，我們協(xié)助提供應(yīng)對(duì)各種全球性挑戰(zhàn)的解決方案，包括為全球各地的人們提供充足健康的食物、減少對(duì)化石燃料的依賴，以及保護(hù)生命與環(huán)境。