[聚酰胺9T]:聚酰胺9T產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)
PA9T
第一章PA9T技術(shù)市場(chǎng)分析和展望
1.1 產(chǎn)品性質(zhì)說(shuō)明
1.1.1 產(chǎn)品概述
PA9T,又名聚對(duì)苯二甲酰壬二胺,屬于半芳香族聚酰胺,結(jié)構(gòu)式如下:

PA9T具有與PA6T和長(zhǎng)碳鏈脂肪族PA相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征。設(shè)計(jì)原理:引入芳香環(huán),可提高耐熱性和力學(xué)性能,降低吸水率;增長(zhǎng)碳鏈,可降低熔點(diǎn)。

1.1.2 產(chǎn)品性質(zhì)
?1.?尼龍系列樹(shù)脂中,吸水性最低。
?2.?尺寸安定性不會(huì)因吸水造成尺寸變化及機(jī)械強(qiáng)度下降。
?3.?高耐熱性,280 度過(guò)錫測(cè)試不會(huì)產(chǎn)生氣泡,也適用較高使用溫度之無(wú)鉛焊錫。
?4.?流動(dòng)性佳,適用在薄肉成形。
?5.?低瓦斯氣,比其它尼龍樹(shù)脂少較不容易污染及腐蝕模具,延長(zhǎng)模具使用。
?6.?結(jié)晶速度快,冷卻時(shí)間短。
?7.?在高溫環(huán)境中,機(jī)械強(qiáng)度,剛性下降較少,接合線強(qiáng)度,回收性佳。
1.1.3 性能優(yōu)勢(shì)
1.?在干燥和潮濕下提供相同的強(qiáng)度和韌性,與標(biāo)準(zhǔn)尼龍相比,在更高的溫度下仍然保持有效的強(qiáng)度和韌性。
2.?易于加工具有良好的流動(dòng)性,熱穩(wěn)定性和較低的模具腐蝕性;
3.?具高熱穩(wěn)定性及高潤(rùn)滑性之高性能尼龍,低吸水率(1%,其它常見(jiàn)高溫尼龍為2.6%以上)﹑低翹曲﹑耐化學(xué)品﹑高尺寸穩(wěn)定性材料,可于0.75mm厚度下達(dá)到94V-0之效果。
4.?PA9T的玻璃化溫度較高(125℃)和高結(jié)晶性使其在高溫下仍保質(zhì)良好的韌性,優(yōu)于PA66和PA46,耐摩性和摩擦系數(shù)小都大大優(yōu)于其它尼龍,甚至超過(guò)POM和LCP。
5.?PA9T耐化學(xué)品和油、醇、酸和二氯化鈣、熱水和其它流體,幾乎超過(guò)所有PA,僅比PPS略差,而對(duì)燃油的阻隔性是PA6和PA12的十倍,接近ETFE(乙烯-四氯乙烯共聚物)水平,這些優(yōu)良性能使PA9T十分適用于汽車(chē)機(jī)罩制品。PA9T有不含玻纖及含玻纖(33%, 45%, 50%)和防火等規(guī)格,對(duì)于汽車(chē)機(jī)罩、電氣電子產(chǎn)品等市場(chǎng)應(yīng)用極具發(fā)展?jié)摿Α?/span>
PA6T、PA9T和PA10T與其他工程塑料的基本物性
項(xiàng)目 | 試驗(yàn)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(qiáng)度/MPa 彎曲模量/GPa 缺口沖擊強(qiáng)度(23℃,65%RH)/(J/m) 耐漏電痕跡性/V 體積電阻率/(Ω/m) 介電常數(shù)(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 |
1.2 生產(chǎn)工藝描述
PA9T反應(yīng)過(guò)程

(1)壬二胺合成方法
日本可樂(lè)麗公司采用1,3﹣丁二烯為原料,采用四步法合成了壬二胺。
第一步:丁二烯加水二聚

采用鈀和磷鹽催化劑,在75℃和0.5MPa下,丁二烯經(jīng)水合二聚生成2,7﹣辛二烯﹣1﹣醇。
第二步:脫氫

采用一種過(guò)渡金屬催化劑,在180~250℃、2.4x104Pa壓力下將2,7-辛二烯﹣1﹣醇異構(gòu)化生成7﹣辛烯基醛。
第三步:CO/H2化

在H2和CO存在下,采用佬﹣有機(jī)絡(luò)合物催化劑,于100℃、9.0MPa,將7﹣辛烯基醛轉(zhuǎn)變?yōu)?,9﹣壬烷二醛。
第三步:加氫氨化

在Ni催化劑作用下,于100~160℃、2.0~20.0 MPa壓力下胺化生成目的產(chǎn)物,其中1,9壬二胺(NMDA)占85%,2﹣甲基1,8﹣辛二胺占15%。
(2)?PA9T合成
加入等摩爾的對(duì)苯二甲酸和二胺(二胺可以是壬二胺或2﹣甲基﹣1,8﹣辛二胺,或者兩者混合物);適量的水;加入相當(dāng)于二酸和二胺0.07%~1%(質(zhì)量)的次磷酸鈉催化劑;封端劑為一元酸和一元胺,最好是一元酸,常用苯甲酸,用量相當(dāng)于縮聚反應(yīng)時(shí)二酸和二胺0.1%~15%(摩爾)。將上述物料按比例加入高壓反應(yīng)釜,在250~275℃溫度下,反應(yīng)壓力滿足p0≥p≥0.7p0(加為反應(yīng)溫度下水飽和蒸汽壓),進(jìn)行縮聚反應(yīng)制得預(yù)縮聚物,特性黏度為0.15dL/g(在30℃濃硫酸中測(cè)定)。預(yù)聚物一般為無(wú)泡粉末粒料。預(yù)聚物還需進(jìn)一步固相縮聚,也可用熔融縮聚,固相聚合溫度不高于熔點(diǎn),一般是在200~280℃,溫和攪拌,在氮?dú)獗Wo(hù)下,使預(yù)聚物縮聚2~20h。熔融聚合一般采用擠出機(jī),260~350℃加熱1~10min 使預(yù)聚物聚合。
第二章?中國(guó)產(chǎn)品供需市場(chǎng)分析
2.1 PA9T產(chǎn)品的供應(yīng)面介紹
PA9T材料是日本可樂(lè)麗公司采用 C9?的二元胺與對(duì)苯二甲酸開(kāi)發(fā)成功新型耐熱性?PA9T在成型性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等特性上超過(guò)了現(xiàn)有的其他尼龍樹(shù)脂 。PA9T樹(shù)脂及化合物可以憑借其成本效應(yīng)(隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,其成本將會(huì)接近普通尼龍的成本)與尼龍 66 和尼龍46 以及其它的高溫尼龍和聚鄰苯二酰胺(PPA)、PPS及LCP競(jìng)爭(zhēng)??蓸?lè)麗憑在很長(zhǎng)一段時(shí)間是PA9T的唯一生產(chǎn)商,隨著專利到期,巴斯夫也逐步推出PA9T相關(guān)產(chǎn)品。根據(jù)調(diào)查顯示,可樂(lè)麗PA9T在日本產(chǎn)能為13000噸/年(西條4000噸/年+鹿島9000噸/年),并在泰國(guó)建設(shè)一個(gè)新的PA9T樹(shù)脂工廠,于23年開(kāi)始分階段投入運(yùn)營(yíng),屆時(shí)總產(chǎn)能將達(dá)到26000噸/年。
2.2?PA9T產(chǎn)品需求面介紹
目前,高溫尼龍產(chǎn)品的消費(fèi)主要集中在電子、汽車(chē)、消費(fèi)品以及航空航天和軍工等領(lǐng)域,其中,電子和汽車(chē)用高溫尼龍的最主要消費(fèi)市場(chǎng),二者合計(jì)占總消費(fèi)量的85%以上。
2.2.1電氣電子
在電子電氣領(lǐng)域,高溫尼龍是最有前途的材料之一。印刷電路板(PCB)表面貼裝技術(shù)(SMT)的小型化和應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展的趨勢(shì)要求有更薄的表面貼裝器件,這需要材料能夠承受 SMT 回流焊工藝的高峰值溫度,還要具有高溫下能長(zhǎng)期使用、低蠕變性、高硬度等特性,高溫尼龍可以滿足上述要求。作為SMT(Suface Mout Technology)基板,實(shí)際應(yīng)用表明,PA9T是這一領(lǐng)域性能十分優(yōu)良的、沒(méi)有缺點(diǎn)的樹(shù)脂。改領(lǐng)域可用的合成材料雖有多種,但PA9T很有可能是唯一綜合性能優(yōu)良的材料。

2.2.2汽車(chē)工業(yè)
在汽車(chē)領(lǐng)域,耐熱塑料正在取代傳統(tǒng)的工程塑料和一些金屬。汽車(chē)領(lǐng)域的這一替代需求主要由以下幾點(diǎn)原因推動(dòng):
1)更高的安全性和舒適性要求;
2)更長(zhǎng)的使用壽命要求;
3)發(fā)動(dòng)機(jī)零件溫度升高;
4)汽車(chē)電動(dòng)化趨勢(shì)下電路布局更加復(fù)雜。高溫尼龍具有良好的機(jī)械、抗蠕變和耐高溫疲勞等性能,是一種理想的替代材料,適用于發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)和進(jìn)氣裝臵等部位,例如使用高溫尼龍制成的鏈條拉緊器其磨損程度遠(yuǎn)小于 PA66。隨著汽車(chē)電氣化的快速推進(jìn),高溫尼龍?jiān)谄?chē)領(lǐng)域的需求有望迎來(lái)高速增長(zhǎng)。
發(fā)動(dòng)機(jī)周?chē)娜剂象w系、吸氣體系、冷卻體系等全套部件的樹(shù)脂化,要求有高性能的合成樹(shù)脂。PA9T的耐熱性、耐藥品性、滑動(dòng)性等優(yōu)良特性,有可能使它成為汽車(chē)工業(yè)的配套墨本材料。


2.2.3纖維工業(yè)
?PA9T耐熱性好,堅(jiān)固性和染色性也好,經(jīng)纖維化后,可望作為衣料及工業(yè)用纖維材料。

