[聚酰胺6T]:聚酰胺6T產業(yè)基礎
PA6T
第一章PA6T技術市場分析和展望
1.1 產品概述
PA6T又叫聚對苯二甲酰己二胺,一般指的是目前工業(yè)上生產的半芳香族尼龍的一個系列,“6”代表己二胺,“T”代表對苯二甲酸。PA6T由對苯二甲酸和己二胺合成,但由于兩者的熔點和分解溫度接近,縮聚很難形成穩(wěn)定的高質量產品,加工成型也非常困難,因此人們一般所說的PA6T都是指改性品種,如PA6T/6I/66、PA6T/66、PA6T/6I等。
結構式:

1.2 產品性質
1.優(yōu)異的耐焊接性。PA6T具有很高的熔點(310℃),其熱變形溫度也很高(約290℃),因此可顯現(xiàn)優(yōu)異的耐焊接性(reflow solderability)。優(yōu)異的耐焊接性使PA6T特別適用于表面黏著技術(SMT)用電子連接器。
2.優(yōu)良的高溫剛性。PA6T在高溫下仍可維持相當高的模數,譬如說在120℃時的模量為23℃時模量的55%。也就是說PA6T在廣泛溫度范圍間可維持穩(wěn)定而且優(yōu)良的剛性。
3.優(yōu)良的耐化學品性。
4.吸水率低。對于尼龍樹脂而言,PA6T的吸水率相當低,僅為尼龍66的1/4至1/3。因此,PA6T因吸水所造成的物性變化相對較小。
5.優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性。PA6T的吸水率相當低,因吸水而造成的尺寸變化相當小。 PA6T的熱膨脹系數相當穩(wěn)定,在高溫范圍中仍然維持在相當低的水準,因此,對溫度變化的尺寸穩(wěn)定性良好。 此外,PA6T因成型過程所造成翹曲很小。也就是說PA6T具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性。
6.優(yōu)良的流動性
PA6T具有良好的熔融流動性,很容易以射出成型來加工。 此外,PA6T還具有優(yōu)良的薄壁成型性,使其適于小零件的加工成型。
7.成型時不易起毛邊。PA6T也擁有尼龍所固有的一個特性,在射出成型時不易起毛邊。
PA6T、PA9T和PA10T與其他工程塑料的基本物性
項目 | 試驗方法 | PA9T | PA6T | PA10T | PA46 | PPS |
玻璃纖維含量/% Tm/℃ Tg/℃ 吸水率(水中24h,23℃)/% 彎曲強度/MPa 彎曲模量/GPa 缺口沖擊強度(23℃,65%RH)/(J/m) 耐漏電痕跡性/V 體積電阻率/(Ω/m) 介電常數(105Hz) 介電損耗角正切值(103Hz) 成型收縮率(MD/TD)/% | DSC DSC ASTM D-750 ASTM D-790 ASTM D-790 ASTM D-256 ASTM D-3638 ASTM D-257 ASTM D-150 ASTM D-150 | 33 308 126 0.09 216 10.0 88 550 1016 3.7 14 0.4/0.9 | 33 310 123 0.22 197 12.4 59 550 1015 4.2 15 0.8/1.4 | 30 316 125 0.08 230 9.5 100 550 1015 4.0 15 0.4/0.9 | 30 290 78 0.8 182 8.1 118 225 1012 3.7 20 0.6/1.4 | 40 285 88 0.02 260 11.5 78 125 1015 3.8 1.4 0.4/0.8 |
1.3 產品產業(yè)鏈

1.4 生產工藝描述
1.4.1?PA6T生產背景
雖然PA66與PA6已經具備了良好的綜合性能,但玻璃化轉化溫度低,吸水率較高,除了PA46外,耐熱性尚欠不足,不能用于要求耐高溫的應用領域,大大限制了其應用范圍的問題。
全芳香族PA熔點太高,難于加工成型。如果引入部分芳香環(huán)組分,將會降低熔點,易于加工成型。例如在PA66分子主鏈中部分導入苯環(huán),用對苯二甲酸代替己二酸與己二胺合成的PA6T,具有很好的耐熱性。由于PA分子主鏈引入了苯環(huán)結構,因而產品的耐熱性能與力學性能得到了提高,同時吸水率也有不同程度的降低,并且有較好的性價比,就是介于通用工程塑料與耐高溫工程塑料如聚醚醚酮(PEEK)之間的高性能、耐高溫熱塑性樹脂,填補了兩者之間的需求空白。
1.4.2主要工藝基本情況簡述
聚合方法:PA6T低分子鹽的合成:PA6T鹽的合成采用常溫常壓水溶液縮聚法。采用的原料為,對苯二甲酸:己二胺=1:1(mol),聚合度為5。因為生產PA6T是氨基和羧基的縮聚反應,此反應為放熱反應,且放熱量大,因此以水為溶劑不僅可以有效散熱,防止熱量過高,而且水作為溶劑還可以降低污染物。如果采用陰離子開環(huán)聚合,則需要產量大并且采用連續(xù)聚合,因為陰離子聚合法合成PA6T對于各類溶劑及其生產環(huán)境的要求很高,產量小的話會導致成本上升從而無法承受。
以最終合成PA6T/66為例:
PA6T/66預聚物:采用高溫高壓水溶液縮聚法合成,因為高溫高壓水溶液縮聚法不僅以水作為溶劑降低了成本,還可以合成一定分子量的預聚物,而且適用于間歇聚合。
PA6T/66樹脂最終產物:采用固相縮聚法合成,固相縮聚不但排除了溶劑的影響,并且可以合成純度及其分子量高的PA6T/66樹脂。
1.4.3生產工藝分析
在半芳香族聚酰胺工業(yè)化生產過程中,低溫溶液聚合法只能生產低分子量的半芳香族尼龍樹脂,并且需要特殊的催化劑和溶劑,因此不僅原料成本高,而且污染處理麻煩,只適合有成熟污染處理體系的大型企業(yè)。酯交換法由于難以得到高分子量聚合物且分子量及分子量分布不易控制,故舍棄。界面縮聚法需要兩種不同的溶劑,并且只能用特定的原料生產特定的產物,故舍棄。
因此綜上考慮故選擇以高溫高壓溶液縮聚法和固相縮聚法來合成高分子量PA6T/66縮聚物。
第二章PA6T市場供應與需求分析
2.1?PA6T產品的供應格局介紹
PA6T是由日本三井化學于1989年率先實現(xiàn)工業(yè)化生產,商品名:ARLEN?。由于性能優(yōu)異、價格相對較低,使得PA6T成為半芳香族高溫尼龍中用量大的一種。市面上的PA6T產品其實都是共聚PA6T,需要通過引入己二酸、己內酰胺或間苯二甲酸等結構進行共聚。
隨著技術的進步與發(fā)展,PA6T產品在國內國外均有生產和銷售,但由于共聚種類及共聚比例的不同,各家PA6T產品有所區(qū)別。
國外企業(yè)中,杜邦作為老牌的聚酰胺材料生產商,在美國有2座聚合工廠,加上新加坡工廠和德國工廠,總產能約5萬噸/年。商品名:Zytel?HTN,產品種類:6T/66、6T/6I、6T/XT等。艾曼斯開發(fā)了其獨有的創(chuàng)新制程,用于制造、聚合及合成?Grivory HT。Grivory HT 是基于聚鄰苯二甲酰胺 (PPA) 的半結晶熱塑性建筑材料,產能1萬噸/年。Grivory HT產品包括:Grivory HT1:PA6T/6I、Grivory HT2:PA6T/66、Grivory HT3:PA10T/X。索爾維高溫尼龍產品為Amodel? PPA,于1991年實現(xiàn)商業(yè)化。索爾維在美國設有聚合工廠,其PA6T產能約1.8萬噸/年,種類:PA6T/6T共聚。日本三井化學現(xiàn)有PA6T年產能約5000噸。贏創(chuàng)、巴斯夫、蘭蒂奇也在持續(xù)供應PA6T產品。
國內企業(yè)中,2016年10月,青島三力本諾新材料股份有限公司與四川大學簽署高性能聚酰胺 PA6T的技術轉化協(xié)議。2018年9月,青島三力PA6T中試裝置投產,2020年1月正式投產3000噸/年的PA6T生產裝置,2022年1月20日上午,PA6T萬噸級合成生產線在順利開車投產。
2.2?PA6T產品的需求格局介紹
PA6T(聚酰胺6T)是一種高性能工程塑料,具有出色的熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性和機械性能。它的諸多特性使得它在許多行業(yè)中得到廣泛應用,如電子電器、汽車、航空航天、醫(yī)療設備等行業(yè)。
1.?汽車領域

圖?節(jié)溫器體殼等PA6T合金系列

圖?高溫尼龍PA6T合金系列

圖?PA6T高溫尼龍合金中冷器氣室(提高燃油率)

圖?消聲器機蓋
2.?電子、電器部件

圖?應用與SMT連接器等

圖?電子、電器應用等
3.?手機中的應用

圖?PA6T合金用于手機中

圖?PA6T高溫尼龍合金適用于LDS工藝
4.?其它應用

圖?PA6T高溫尼龍無人機

圖?PA6T合金用于衛(wèi)浴產品
