новые химические технологии
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ПОИСК    

НА ГЛАВНУЮ 

СОДЕРЖАНИЕ:

НАУКА и ТЕХНОЛОГИИ

Базовая химия и нефтехимия

Продукты оргсинтеза ............

Альтернативные топлива, энергетика ...........................

Полимеры ...........................

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

Мнения, оценки ...................

Законы и практика ...............

Отраслевая статистика .........

ЭКОЛОГИЯ

Промышленная безопасность

Экоиндустрия .......................

Рециклинг ............................

СОТРУДНИЧЕСТВО

Для авторов .........................

Реклама на сайте ................

Контакты .............................

Справочная .........................

Партнеры ............................

СОБЫТИЯ ОТРАСЛИ

Прошедшие мероприятия .....

Будущие мероприятия ...........

ТЕНДЕРЫ

ОБЗОРЫ РЫНКОВ

Исследование рынка кукурузных отрубей в России
Исследование рынка кукурузного зародыша в России
Исследование рынка кукурузного глютена в России
Исследование рынка тканого геотекстиля в России
Исследование рынка геокомпозитных материалов в России
Исследование рынка геомембран в России
Исследование рынка геосеток в России
Исследование рынка георешеток в России
Исследование рынка геотканей в России
Исследование рынка надувных бассейнов в России

>> Все отчеты

ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ

Базовая химия и нефтехимия
Продукты оргсинтеза
Синтетические смолы и ЛКМ
Нефтепереработка
Минеральные удобрения
Полимеры и синтетические каучуки
Продукция из пластмасс
Биохимия
Автохимия и автокосметика
Смежная продукция
Исследования «Ad Hoc»
Строительство
In English
  Экспорт статей (rss)

Полимеры

Нейлон укрепляет свои позиции


К числу отраслей, для которых внедрение конструкционных полимеров осуществляется наиболее быстро, относятся автомобилестроение, электроника и упаковка. Такое развитие открывает новые рынки сбыта для полиамидов за счет их прочности, термостойкости, устойчивости к воздействию химических веществ, а также их жесткости и износоустойчивости. Кроме того, эти свойства могут быть улучшены с помощью соответствующих наполнителей и присадок. В то же время, нейлоны, которые относятся к категории полиамидов, зачастую дешевле, чем конкурирующие с ними конструкционные термопласты…

Способность нейлонов выдерживать воздействие экстремальных условий способствует внедрению этих материалов в новых областях. К примеру, двигатели автомобилей теперь работают при более высоких температурах, чем когда-либо, а для этого требуются термостойкие пластмассы, особенно, там, где присутствуют агрессивные жидкие среды. В электронике в настоящее время соединения имеют большую плотность выводов и меньшую толщину стенок, чем раньше, а это требует применения полимеров с хорошей текучестью и размерной стабильностью, двух наиболее характерных особенностей нейлона. Кроме того, в электронике увеличивается использование безсвинцового спаивания, и, соответственно, применяют более высокие температуры пайки, а это требует использования полимеров с исключительной термостойкостью. В упаковочной отрасли все большее значение приобретают пластмассы, которые позволяют продлить срок годности продуктов питания, обеспечивая, в то же время, привлекательный внешний вид упаковки. Именно поэтому нейлон, имеющий хорошие показатели газонепроницаемости и механической прочности и дающий возможность легко наносить текст и рисунки, часто выбирается для производства упаковки для пищевых продуктов.

Сопоставление свойств продуктов
Нейлон 6,6 (полиамид ПА6,6) представляет собой наиболее распространенную форму нейлона, за ним следует нейлон 6 (ПА6). К числу других видов товарной продукции относятся нейлон 4,6; нейлон 6,12; нейлон 11; и нейлон 12. Нейлоны могут быть армированы графитовым волокном и стекловолокном для повышения прочности. Кроме того, графитовое волокно добавляет нейлону свойства электропроводимости и способности рассеивать статическое электричество. Минеральные вещества и пламегасители образуют еще одну группу присадок, добавляемых в нейлон. Нейлоны имеют тенденцию поглощать влагу, которая может ухудшить параметры обрабатываемого полимера, если не просушить их перед обработкой. Тем не менее, некоторые виды нейлона менее склонны к влагопоглощению, чем другие.

Таблица 1. Различные виды нейлонов обладают широким диапазоном свойств.

Свойства

ПА12ПА11ПА6,12ПА6,6ПА6ПА4,6
Модуль упругости, MПa110011001800170011001100
Ударная вязкость образца с надрезом при 23°C, по Шарпи, кДж/м27146122045
Ударная вязкость образца с надрезом при 30°C, по Шарпи, кДж/м261164312
Температура плавления, °C178189218260222295
Температура допустимой деформации HDT-B (0.45 MПa), °C115145180225170280
Влагопоглощение при 23°C и 50% отн. вл., %0.70.81.32.53.03.7
Плотность сухого материала, гм/см31.011.031.061.141.141.18

В нейлоне 6,6 хорошо сбалансированы свойства прочности, жесткости, термостойкости, устойчивости к углеводородам, смазывающей способности и износостойкости. Нейлон 6 имеет лучшие показатели устойчивости к ползучести, но он характеризуется меньшим модулем упругости, по сравнению с нейлоном 6,6; его обработка происходит при температуре почти на 27°C ниже, чем обработка нейлона 6,6, и с меньшей усадкой при литье под давлением. Нейлон 6 дает глянцевую поверхность, что весьма полезно там, где имеет значение внешний вид. Нейлон 6 при этом имеет более высокие параметры влагопоглощения, чем нейлон 6,6.
Нейлон 4,6 имеет самые высокие показатели ударопрочности среди товарных марок нейлона, но модуль упругости у него меньше, чем у нейлона 6,6. Нейлон 4,6 обладает прекрасными показателями износоустойчивости и устойчивости к истиранию, а также выдающимися параметрами текучести, благодаря которым его легко обрабатывать. Материал 4,6 при этом имеет более высокие показатели влагопоглощения.
По сравнению с другими нейлонами, нейлон 12 имеет относительно низкую концентрацию амидных групп в полимерной цепи, благодаря чему у него самый низкий показатель адсорбции воды среди всех товарных нейлонов. Он обладает также колеблющимися от хороших до отличных показателями устойчивости к воздействию масел, гидравлических жидкостей, растворителей и соли. Материал также устойчив к растрескиванию под воздействием напряжений и абразивному истиранию.
Нейлон 6,12 также имеет довольно низкие показатели влагопоглощения и обладает многими свойствами, аналогичными свойствам нейлона 12. Тем не менее, по сравнению с нейлоном 12, полимер 6,12 имеет более высокие показатели теплостойкости при изгибе, прочности на разрыв и предела прочности при статическом изгибе.
Нейлон 11 имеет также относительно низкие показатели влагопоглощения. У него высокая степень устойчивости к воздействию химических веществ и хорошая способность воспринимать большие дозировки заполнителей. Тем не менее, по сравнению с другими видами нейлона, нейлон 11 дороже и менее теплостоек.

Детали автомобилей
Воздухозаборные коллекторы автомобилей прежде изготавливали из металла, но в наши дни их часто производят из нейлона 6 на 30-35% армированного стекловолокном. Нейлон 6,6 и 4,6 также используются для производства коллекторов. По оценкам компании DSM, замена металла в коллекторах нейлоном снижает издержки производства на 30%, уменьшает массу детали на 50%, снижает системные издержки за счет интеграции деталей и повышает эффективность использования топлива. Для изготовления воздухозаборников компания DSM поставляет марку нейлона 6 обладающего высокой текучестью под торговым названием Akulon.

 

Рис. 1. Воздухозаборные коллекторы все чаще и чаще производятся из нейлона 6 и нейлона 4,6.

Нейлон 4,6 иногда используется для производства воздухозаборных коллекторов, особенно для тех участков, где воздухозаборный коллектор подвергается воздействию температур, превышающих устойчивость нейлона 6 и нейлона 6,6. По данным компании DSM, которая предлагает поставки нейлона 4,6 под своей маркой Stanyl для производства воздухозаборных коллекторов, замена металла в коллекторах нейлоном 4,6 может дать сокращение затрат на 10%.
Другим часто встречающимся применением нейлона 6 являются крышки двигателей. По сравнению с другими видами нейлона, нейлон 6 очень удобен, поскольку он позволяет проектировать детали с более тонкими стенками, более привлекательным внешним видом поверхности и более широким производственным окном благодаря высокой текучести и более низкому давлению литья.

 

Рис. 2. Крышки двигателей очень выигрывают от наличия нейлона 6 высокой текучести (Akulon Ultraflow), который позволяет сделать стенки тоньше и массу меньше по сравнению с крышками, произведенными из стандартного нейлона.

Крышки коромысла клапанов еще одна деталь автомобиля, которую все чаще производят из нейлона 6. Работники автомобильной отрасли утверждают, что при использовании в этой детали нейлона 6, она лучше сохраняет прочность и жесткость в течение всего срока службы автомобиля, чем при использовании нейлона 6,6. Они также считают, что он лучше формуется, чем нейлон 6,6, и обеспечивает наилучшие параметры плотности, которые важны для производства и эксплуатации.
При использовании в надувающихся подушках безопасности, нейлон 6 дает возможность интеграции деталей и снижения массы по сравнению с металлическими емкостями. Емкости, изготовленные из нейлона 6, не раскалываются при низких температурах, как это случается с некоторыми другими полимерами. Нейлон 6 также обладает достаточной жесткостью и прочностью, чтобы без повреждений выдерживать воздействие высоких температур.

 

Рис. 3. Утверждается, что преимуществами надуваемых подушек безопасности, изготавливаемых из нейлона 6, являются хорошие технологические показатели при низких температурах и надежность.

Производители продвигают на рынок направляющие натяжного устройства цепи для трансмиссии, изготовленные из нейлона 4,6. Одной из причин такого использования является тот факт, что нейлон 4,6, демонстрирует лучшие параметры изнашиваемости, чем нейлон 6,6 с высокомолекулярным весом. Также, по имеющимся данным, нейлон 4,6 при использовании для производства этой детали увеличивает безопасность и уменьшает производимый цепью шум.

 

Рис. 4. Направляющие устройства для натяжения цепи, изготовленные из нейлона 4,6 (Stanyl), спроектированы так, чтобы обеспечивать повышение износоустойчивости по сравнению с нейлоном 6,6, а также уменьшение возникновения шума.

Нейлон 6,6 нашел свое применение в системах охлаждения автомобилей, где он позволяет объединить в одном производстве различные детали, прежде производившиеся из алюминия и пластмассы.

 

Рис. 5. Система охлаждения для грузовика малой грузоподъемности Renault Mascott из нейлона 6,6 объединяет в одно производство верхнюю коробку радиатора, входные/выпускные трубы и кронштейн радиатора, ранее производившиеся из различных материалов.

Нейлон 6,6 также используется в производстве держателей фар. По мнению компании DuPont, которая осуществляет поставки термостойких марок своего нейлона 6,6 Zytel для такого применения, держатели, выполненные из нейлона, сохраняют стабильные размеры, даже когда фары достигают температуры эксплуатации 150°C.
Нейлон 6 также применяется при производстве внешних деталей автомобилей. Сюда относятся дверные ручки, внешние зеркала, передние решетки, топливные крышки и пробки, а также колпаки колес.
В других сегментах автомобильного рынка нейлон 12 используется в топливных линиях, в то время как нейлон 6,12 используется на для производства гидравлических муфт.

Электроника
Нейлон 6,6 уже давно был выбран как материал, используемый в соединителях. Но этот материал сейчас уступает место нейлону 4,6 при использовании в этом качестве, поскольку соединения все в большей степени подвергаются воздействию высоких температур. Это особенно справедливо в связи с тем, что в этой отрасли продолжает все шире внедряться безсвинцовый метод спаивания. Такая высокотемпературная пайка требует использования для соединений материалов, которые устойчивы, по крайней мере, при 230°C. Современные соединения имеют большее число выводов, нежели раньше, а это требует улучшения прочности линии спая и лучшей текучести.
Между выводами также имеется более мелкий шаг, поэтому становится необходимым использование материалов с высокой текучестью, высокой механической прочностью и исключительной прочностью линии спая. В целом ряде случаев, нейлон 4,6 соответствует всем этим требованиям.

 

Рис. 6. По данным производителя, формование соединений из нейлона 4,6 (Stanyl) приводит к получению меньшего количества заусенцев и меньшему объему повторной обработки, чем при формовании из жидкокристаллического полимера.

Нейлон, наполненный токопроводящим материалом, может обеспечить антистатический эффект и экранирование от электромагнитного излучения или радиочастотных помех для электронного оборудования, а также пластин и конвейерных систем, используемых при производстве полупроводниковых чипов. К числу обычных наполнителей относятся: графитовое волокно, угольный порошок, графитовое волокно с никелевым покрытием и нержавеющее стальное волокно. Практически любая разновидность нейлона может использоваться для защиты от электростатических разрядов и экранирование от электромагнитного излучения или радиочастотных помех. К примеру, PolyOne, предлагает токопроводящие марки нейлона 6; 6,6; 12; и 6,12 в рамках своей линии проводящих полимеров Stat-Tech.

Упаковка
В области упаковки пищевых продуктов, пленки из нейлона 6 обеспечивают прекрасные изолирующие свойства, они препятствуют проникновению кислорода и герметизируют запахи внутри упаковки. Пленки можно производить методами литья, выдувания или биаксиального ориентирования. К числу пищевых продуктов, которые обычно упаковывают в полимеры из нейлона 6, относятся: мясо, сыр, обезвоженные продукты питания и охлажденные фруктовые соки. Проницаемость нейлоновых пленок для кислорода увеличивается с повышением температуры и влажности.
Упаковка потребительских товаров, сделанная из нейлона 6, обеспечивает хорошее сочетание прочности и устойчивости к истиранию и проколу. Примером такой упаковки является ячеистая пленка из наполненных воздухом подушечек, которая защищает продукты от повреждения во время транспортировки. В области медицины из нейлона 6 производят жесткие, стойкие к прокалыванию блистерные упаковки.

 

Рис. 7. Способность нейлона 6 защищать от проникновения делает его полезным для упаковки пищевых продуктов (слева). Он также используется в качестве защитной упаковки товаров при транспортировке (справа).

Нанокомпозитные материалы на основе нейлона 6 также разрабатываются для использования при производстве упаковки. В таких случаях, полимер наполняется 2-8% органически обработанным слюдообразным глинистым минералом, который диспергируется по всему полимеру в виде частиц микронного размера. По данным компании RTP Co., которая поставляет нанокомпозитные материалы, пленки или листы, из нейлона, нанокомпозиты повышают показатели защиты от проникновения кислорода в четыре раза по сравнению с пленками из ненаполненного нейлона 6. По сравнению с ненаполненным нейлоном, нейлоновый нанокомпозит характеризуется большей теплостойкостью (на 35°C), большей на треть прочностью на разрыв и на 50% большим модулем упругости. К числу рекомендуемых областей применения упаковочных материалов из нанокомпозитов относятся: пищевые продукты, косметика, медицинские изделия и электронное оборудование.

Уникальные свойства нейлоновых полимеров такие, как высокая прочность, термостойкость, устойчивость к воздействию химических веществ и устойчивость к деформации, являются преимуществом этих материалов перед другими более дорогими конструкционными термопластами при использовании в рамках трех быстрорастущих рынков конечного применения: автомобилестроения, электроники и производства упаковки. В класс нейлонов включается широкий спектр полиамидов, каждый из них имеет свой набор свойств. Присадки и наполнители являются необходимыми элементами совершенствования свойств нейлона для использования в новых режимах, и открытия, тем самым, новых рынков для этих материалов.

Гордон Грэфф
Версия для печати | Отправить |  Сделать стартовой |  Добавить в избранное

Куплю

19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

Продам

19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

Материалы раздела

БИОПРОИЗВОДНОЕ ПОЛИЭФИРНОЕ ВОЛОКНО ECO CIRCLE PLANTFIBER
СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ INDUSTRIUM
ПОЛИМЕРЫ ИЗ CO2
DUPONT CORIAN В ОТДЕЛКЕ МЕТРО В НЕАПОЛЕ
ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ для ЛИТИЙ-ИОНЫХ БАТАРЕЙ
ШЛЕМЫ ИЗ СКРАПА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT CORIAN в ИНТЕРЬЕРАХ «АЭРОЭКСПРЕСС»
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ СТОЙКОСТЬ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ?
КАБЕЛЬНЫЕ ЛОТКИ CABLOFIL
ОБЛЕГЧЁННЫЕ ПЛИТЫ SUPERPAN STAR
ПЕРВЫЕ КАРБОНОВЫЕ ДИСКИ
БУДУЩЕЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СВЕТОДИОДОВ
НОВЫЕ ПЛЕНКИ для ОПК
БРОНЯ НА ОСНОВЕ САПФИРА
ПОСЛЕДНИЕ РАЗРАБОТКИ BASF ДЛЯ АВТОПРОМА
НОВЫЕ ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ
ОРГАНИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ПОЛИМЕРЫ из ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДСТВА
ГИБКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ
ТОНКОПЛЕНОЧНАЯ ФОТОВОЛЬТАИКА
ПОЛИМЕРЫ из ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
КОМПОЗИТЫ, АРМИРОВАННЫЕ УГЛЕВОЛОКНОМ
НОВЫЕ ПРОДУКТЫ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
НОВЫЕ РАСТВОРНЫЕ БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНЫХ КАУЧУКИ (S-SBR) «LANXESS»
НАНОПОКРЫТИЯ для ТЕПЛИЦ
НОВЫЕ АДГЕЗИВЫ 3M для ЭЛЕКТРОНИКИ
ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ
БОЛЬШЕ ГРУЗОВ МОЖНО ПЕРЕВОЗИТЬ В БИГ-БЕГАХ
БИОИЗОПРЕН – БУДУЩЕЕ ШИННОЙ ОТРАСЛИ
«БЕЛКОВЫЕ» МИКРОСХЕМЫ
НОВЫЙ КОАЛЕСЦЕНТНЫЙ ФИЛЬТР GE
АВТОМАТИЗАЦИЯ на «ГАЛОПОЛИМЕРЕ»
НОВАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ BASF
ПОЛИЭФИРНЫЕ ТКАНИ ECO STORM
ОПАСНОСТЬ ДЕТСКОЙ БИЖУТЕРИИ
ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКОСЛОЙНОГО ФТОРОПЛАСТОВОГО ПОКРЫТИЯ
УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА В АВТОПРОМЕ
«УМНАЯ» СИСТЕМА RFID КОНТРОЛЯ
«ХОЛЛОФАЙБЕР» как МЕЖВЕНЦОВЫЙ УТЕПЛИТЕЛЬ
НОВЫЙ ПРОТЕКТОРНЫЙ АГРЕГАТ «НИЖНЕКАМСКШИНА»
ЗАЩИТНЫЕ МАТЫ NEOPOLEN НА СПОРТИВНЫХ ТРАССАХ
НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
МАТЕРИАЛЫ DUPONT НА ЕВРО-2012
ПЕРЕРАБОТКА БИОМАССЫ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЦБК
KELLOGG BROWN: технология получения пропилена из нафты

>>Все статьи

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Copyright © Newchemistry.ru 2006. All Rights Reserved