En 2021, la capacidad de producción de PA6 de China es de 5,715 millones de toneladas, y se espera que alcance los 6,145 millones de toneladas en 2022, con una tasa de crecimiento del 7,5%. El PA6 de China tiene un alto grado de localización. A nivel mundial, aproximadamente el 55% de las rodajas de PA6 se utilizan para fibras, y aproximadamente el 45% se utilizan para la ingeniería de plásticos y películas para automóviles, electrónica, ferrocarriles, etc. El consumo total de PA6 en China en 2021 es de 4.127 millones de toneladas, aproximadamente el 20% de los cuales se usa para plásticos de ingeniería.
PA Nylon Black Granular Granular
De 2021 a 2022, el precio del PA6 también pasó por varias montañas rusas.
El nylon 6 (PA6), también conocido como poliamida 6, nylon 6, su resistencia mecánica y cristalización es buena y tiene las características de resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste. Se ha utilizado ampliamente en la industria del automóvil, el tránsito ferroviario, el empaque de películas, los electrodomésticos y el textil. Aunque su rendimiento integral es excelente, también tiene una serie de deficiencias. Por ejemplo, PA6 no tiene una fuerte resistencia al ácido y al álcali, y la resistencia al impacto no es alta a baja temperatura y estado seco. La existencia de base hidrofílica causará una mayor velocidad de absorción de agua, y el módulo elástico, la resistencia a la fluencia, la resistencia al impacto, etc. se reducirá considerablemente después de la absorción de agua, lo que afectará la estabilidad dimensional de los productos y las propiedades eléctricas de los productos. Por lo tanto, es necesario estudiar la modificación de PA6.
PA6 utilizado en automóviles
PA6 usado en textil
- Rendimiento de PA6
La materia prima de PA tiene una fuente amplia, que es la base de su producción industrial a gran escala. Debido a la disposición regular de la estructura molecular, PA puede formar muchos enlaces de hidrógeno entre las macromoléculas, por lo que tiene una alta cristalinidad. Al mismo tiempo, también tiene características sobresalientes en propiedades mecánicas, propiedades químicas, propiedades térmicas y otros aspectos, que incluyen:
(1) alta resistencia a la tracción y fuerza de flexión;
(2) buena resistencia al impacto;
(3) alta resistencia al calor;
(4) Tiene las características de la resistencia al desgaste y la auto-lubricación, que es incomparable a los materiales metálicos.
(5) buena resistencia a la hinchazón y resistencia a la corrosión a los solventes y drogas químicas;
(6) buen procesamiento de flujo, moldeo por inyección disponible, extrusión, moldeo de soplado y otros métodos para el procesamiento de productos;
(7) excelente rendimiento de barrera;
(8) Con alta actividad química, los grupos polares pueden reaccionar con monómeros y polímeros que contienen grupos polares para formar nuevos compuestos de polímeros.
Para dar a PA6 propiedades mecánicas más fuertes, a menudo se agregan una variedad de modificadores, entre los cuales el aditivo más común es la fibra de vidrio. Elastómero o caucho sintético, como POE, SBR o EPDM, generalmente se agrega para dar a PA6 una resistencia de impacto más fuerte. Si no hay aditivos en el producto PA6, la materia prima plástica tiene una tasa de contracción del 1%al 1.5%, y la adición de fibra de vidrio le da a un producto una tasa de contracción del 0.3%. Entre ellos, la absorción de humedad y la cristalinidad del material son los principales factores que determinan la velocidad de contracción del conjunto de moldeo, y los parámetros del proceso, como el diseño de piezas de plástico y el grosor de la pared, también tienen una relación funcional con la velocidad de contracción real.
Fibra de vidrio
Elastómero de poe
El tratamiento de secado de PA6 para el moldeo por inyección es fácil de absorber agua, por lo que debe tener una gran importancia al tratamiento de secado antes del procesamiento real. Si el material suministrado está envuelto en material impermeable, el contenedor debe mantenerse en un estado cerrado. Cuando la humedad es mayor al 0.2%, el aire caliente debe seleccionarse para el secado continuo a no menos de 80 ℃ durante 16 h; Si el material está expuesto al aire durante al menos 8 h, debe secarse al vacío a 105 ℃ durante más de 8 h.
- El proceso de producción de PA6
1. Polimerización de dos etapas
La polimerización de dos etapas se divide principalmente en dos etapas: polimerización delantera y polimerización posterior. En general, es adecuado para la producción de productos de alta viscosidad, como la seda de tela de cordón industrial. La polimerización de dos etapas incluye principalmente tres métodos: polimerización de presión previa y post-normal, prepresurización y polimerización posterior a la decompresión y polimerización previa a la presión y polimerización de presión post normal. Entre ellos, el método de polimerización de descompresión implica una gran inversión y un alto costo, seguido de polimerización de presión previa a la alta presión y polimerización de presión post-normal. La polimerización de presión previa y post-normal tiene un bajo costo y no requiere mucha inversión.
2. Método de polimerización continua atmosférica
La polimerización continua bajo presión atmosférica es aplicable a la producción de seda civil PA6, entre los cuales el proceso de producción de la compañía noy en Italia es el más representativo. El método se caracteriza por la polimerización continua a gran escala a 260 ℃ durante 20 h. Las rodajas se obtuvieron en la etapa de contracorriente de agua caliente. Después de que los oligómeros se secaron por gas nitrógeno, los monómeros se recuperaron por extracción, y el proceso continuo de evaporación y concentración se introdujo al mismo tiempo. Este método tiene un rendimiento de producción continuo sobresaliente, puede obtener productos de alta calidad, alto rendimiento y no ocupa un área demasiado grande en la aplicación práctica, es un proceso de producción de seda civil típico.
3. Polimerización de hidrólisis intermitente
El método de polimerización de hidrólisis por lotes utiliza hervidor de polimerización resistente a la presión. Este método es adecuado para la producción de rebanadas de grado de plástico de ingeniería múltiple e ingeniería por lotes. Alimentación única, después de la reacción (descarga única) con corte de presión de nitrógeno, extracción, después de secar para preparar PA6. El proceso de polimerización por lotes se puede dividir en tres etapas: la primera etapa es la policondensación del anillo de desentraño de agua; La segunda etapa es la polimerización al vacío; La tercera etapa es la reacción de equilibrio.
La polimerización por lotes es adecuada para la producción de muchas variedades de pequeños productos por lotes, puede producir diferentes productos de viscosidad y PA de copolimerización, pero el consumo de materia prima es más alto que la polimerización continua, el ciclo de producción es más largo, la repetibilidad de calidad del producto es pobre.
4. Proceso de polimerización continua de extrusión de tornillo
El proceso de polimerización continua de extrusión de doble tornillo es una nueva tecnología desarrollada en los últimos años. Adopta la polimerización catalítica aniónica y el caprolactam se activa por deshidratación y luego entra continuamente en extrusor de doble tornillo. En la extrusión de gemelas, el material de reacción se mueve a lo largo de la dirección axial con la rotación del tornillo, y su masa molecular relativa continúa aumentando. El material de baja molecular es extraído por el sistema de vacío del extrusor de doble tornillo, y el polímero se enfría y se corta, se seca y empaquete.
El proceso tiene las características del flujo de producción corto y el proceso de producción simple, y el monómero no reaccionado con bajo peso molecular relativo puede reciclarse directamente después de extraerse del sistema de reacción, y el contenido de monómero del producto es muy bajo, sin extracción. El agua de corte es bajo, el tiempo de secado es corto, puede reducir en gran medida el consumo de energía. Al mismo tiempo, el peso molecular relativo del producto puede ser controlado por el tiempo de residencia del material en el extrusor de doble tornillo.
- Estudio sobre la modificación de PA6
1. Modificación de la mano
Debido a la existencia de enlaces de hidrógeno en las moléculas de PA6, su flexibilidad y resistencia se verán inevitablemente afectadas. Con el aumento de la densidad de enlace de hidrógeno, la resistencia mecánica de PA6 aumentará correspondientemente. Cuantos más átomos de carbono hay, más larga es la cadena flexible, más resistente será. Las propiedades mecánicas de los compuestos de PA6 se pueden mejorar agregando fibra de vidrio. El bigote tetragonal de ZnO tiene un orden muy alto. En base a esto, los resultados del estudio sobre el efecto de mejora del bigote de ZnO en el PA de fundición muestran que el compuesto tiene la mayor resistencia a la tracción cuando el contenido de bigotes es del 5%, y aumentar el contenido de bigotes reducirá la resistencia al calor y la absorción de agua del material. La ceniza volante fue tratada con agente de acoplamiento de silano y luego se llenó en el producto PA6 fundido para modificar. El producto final tenía una mejor estabilidad térmica, tasa de contracción y absorción de agua.
2. Modificación de retardantes de flote
El índice de oxígeno de PA6 es 26.4, que es material inflamable. Las leyes y regulaciones nacionales claramente requieren el retraso de la llama de los materiales de polímero, por lo que es necesario otorgar una gran importancia a la modificación de retraso de la llama de PA6 cuando se usa en productos relacionados con la electricidad. El retraso de la llama del hipofosfato de aluminio es relativamente bueno en los materiales preparados al mezclar varias sales de hipofosfato de metal con PA6. Cuando el contenido de hipofosfato de aluminio es del 18%, la pérdida de ardor del material puede alcanzar 25, y UL94 puede alcanzar el grado V-0.
El ácido cianúrico de melamina (MCA) modificado con fósforo rojo puede usarse como el retardante de la llama de PA6. El fósforo rojo puede dificultar la formación de una gran red de enlaces de hidrógeno plano entre la melamina y el ácido cianúrico, refinando así MCA, y MCA puede formar carbono bajo la acción del fósforo rojo. Por lo tanto, la MCA modificada puede desempeñar un papel de retardante de llama en la fase de condensación y la fase gaseosa, que conduce a la mejora de la propiedad de retardante de la llama de PA6. El índice limitante de oxígeno (LOI) del compuesto se mejoró agregando ácido sulfónico de guanidina a la matriz de PA6 mediante el método de mezcla de fusión. La prueba de combustión vertical mostró que el rendimiento de las gotas fundidas se redujo significativamente en comparación con la de PA6 puro cuando la adición de ácido sulfónico de guanidina fue del 3%, y el grado de UL94 aumentó a V-0 cuando la adición de ácido sulfónico de guanidina no fue inferior al 5%.
Fósforo rojo
3. Modificación de tiempo
La AP endurecida y modificada se puede obtener agregando la resina o elastómero dúctil a la resina de PA y luego mezclando y extrusión.Cuando el agente de endurecimiento se polarizó SBS, el sistema de mezcla de endurecimiento de SBS y PA6 polarizados se obtiene mediante el método de mezcla de fusión mecánica. Cuando aumenta la cantidad de SB polarizado, la resistencia al impacto de muesca del sistema y la flexibilidad del material también mejorará. En comparación con los compuestos de PA6 y EPDM, EPDM injertado con anhídrido maleico tiene una mejor compatibilidad de caucho y plástico y mayor tenacidad. Cuando la dosis de EPDM injertada con anhídrido maleico era del 15%, el material mezclado tenía 9 veces más fuerza de impacto con muescas que el material PA6.
Agente de endurecimiento de SBS
Fuente de la foto: goma guofeng y plástico
4. Modificación de relleno
El relleno económico se agrega a la resina PA, y el material de PA compuesto modificado se puede obtener después de la mezcla y la extrusión. Utilizando el carburo de silicio como relleno de conductividad térmica, agente de acoplamiento KH560 y resina epoxi E51 para tratar la superficie del relleno, mediante el proceso de mezcla de extrusión de bucles, el material compuesto de conductividad térmica tiene un excelente rendimiento. Cuando la cantidad de llenado del relleno de conductividad térmica, la extensión de la cadena PA6 y el tratamiento de la superficie, la cristalización, la resistencia al calor, las propiedades de conductividad mecánica y térmica del compuesto también cambiarán.
Carburo de silicio
El producto compuesto obtenido de PA6 y la montmorillonita orgánica tratada por moldeo por inyección de mezcla de fundición tiene una excelente fricción y desgaste, resistencia al calor y propiedades mecánicas. El relleno es polvo de aluminio, el sustrato está copolimerizado de PA6 y PA66, y el material compuesto se puede preparar mediante la mezcla de fusión. Cuando aumenta el contenido de polvo de aluminio, la resistencia a la tracción del compuesto aumenta primero y luego disminuye, y el módulo de flexión aumenta gradualmente, mientras que la resistencia al impacto disminuye. Después de llenar las microperlas de cenizas volantes en PA6, la dureza, el impacto y la resistencia a la tracción del material pueden mejorarse enormemente, y el producto puede dotarse de una mejor estabilidad.
5. Aleación de PA
La aleación PA6 pertenece a un sistema de múltiples componentes, la mayoría de los cuales están compuestos de al menos dos tipos de polímeros, entre los cuales se usan ampliamente el polímero de mezclas, el copolímero del injerto y el copolímero de bloqueo. PA6 y polipropileno injertado con anhídrido maleico (PP-G-MAH) Después de mezclar el material compuesto, la velocidad de absorción de agua es mucho más baja que PA6 y tiene una resistencia de impacto mucho mayor que PA6.
Polipropileno injertado con anhídrido maleico de bajo olor
El polietileno de baja densidad injertado (LDPE), el anhídrido maleico (MAH) y el iniciador de peróxido de diisopropil benceno (DCP) se pueden preparar mezclando polietileno de baja densidad (LDPE), anhídrido maleico (MAH) y peróxido de diisopropil (DCP) en proporción. Luego, la mezcla de LDPE-G-Mah y PA6 se puede preparar derritiendo el método de mezcla combinado con una pequeña cantidad de PA6. Cuando la dosis de anhídrido maleico fue de 1.0, se pudieron obtener las mezclas con la mejor resistencia a la tracción. Cuando se mantuvo la dosis de anhídrido maleico en 1.0 parte, el cambio de la dosis de DCP no tendría demasiado efecto en las propiedades de la mezcla. Cuando la dosis de DCP fue de 0.6, se pudo obtener la resistencia a la tracción óptima de la mezcla.
Los ejemplos anteriores de la tecnología de agregación PA6 incluyen la Inventa de Suiza, el Noy de Italia y Kart Fischer y Zimmer de Alemania. Sobre la base del aprendizaje activo de la tecnología y la experiencia avanzadas extranjeras, nuestro país se basa en, se basa e introduce una gran cantidad de equipos modernos (como los tubos VK y otras tecnologías centrales), mejoran sustancialmente la tecnología de producción y los procesos de PA6 y se acerca a la dirección del desarrollo internacional (sin embargo, aditivos clave como TiO2 y semillas aún se deben introducir)).
La capacidad de polimerización de PA6 en China ha mantenido una tendencia de expansión rápida, con la capacidad de producción que excede la de PA66. En la etapa actual, la investigación de modificación de PA6 se trata principalmente de fortalecer, endurecer, retardante de llama, llenado y anti-fuga (al introducir fuertes grupos electronegativos en la cadena molecular de PA6, protegiendo su combinación con colorantes ácidos, para lograr el anti-arco). Aunque este tipo de modificación se lleva a cabo básicamente combinando materiales especiales, los métodos de modificación de extrusión y reacción también son adecuados. Con el desarrollo adicional de la tecnología moderna, se pueden introducir materiales nano para modificar PA6 para obtener materiales PA6 modificados con alta dureza, alta resistencia, alta dureza, alta resistencia a la temperatura y electroplatación, para satisfacer de manera efectiva las necesidades de varios campos.
Syntholution Tech. Commated a la investigación y el desarrollo del modificador de nylon, la producción, que representa el 30% de la cuota de mercado interno, explora activamente los mercados en el extranjero, dan la bienvenida a las consultas de los clientes.
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Tiempo de publicación: Mar-16-2023