按摩床厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
按摩床厂家
热门搜索:
产品介绍
当前位置:首页 > 产品介绍

尼龙纳米土复合材料技术与应用干手器扫频仪加热圈碟阀热水器Frc

发布时间:2023-12-18 17:50:35 阅读: 来源:按摩床厂家
尼龙纳米土复合材料技术与应用干手器扫频仪加热圈碟阀热水器Frc

尼龙/纳米土复合材料技术与应用

中国塑料加工工业协会改性塑料专委会 刘伯元 陈更新

台湾尼洛纳米公司 陈宗厚 浙江乐清新兴工业有限公司 倪任林 陶光

随着尼龙/纳米土复合材料产业化的实现,开拓应用巿场成为重中之重。尼龙/纳米土具有的多种独特性能,使其在各种高阻隔包装、汽车油箱以及注射成型领域将有广泛的应用空间。

材料简介

尼龙材料性能优越,其耐磨性和自润滑性好,拉伸强度大、弯曲强度高、缺口冲击强度大、耐油及化学品性高,但抗蠕强性能差、易吸水,是工程塑料第一大品种。

适合於高分子加工改性的、具有纳米尺寸的粘土是一种蒙托土(膨润土)。蒙托土是典型的含层状结构的铝硅酸盐矿物,其晶体结构是由二层硅氧四面体和一层铝氧八面体构成,属2:1型层状硅酸盐,厚度为1.55nm。为加大蒙托土中阳离子吸咐容量(CMC)和扩大层间距,先要将其经过有机阳离子改性为有机蒙托土。

聚合物/纳米土复合材料的制备方法是插层复合法。插层法可分为单体插层法和聚合物插层法二种。是将单体或聚合物插入蒙托土的层间,将蒙托土分成厚1.55nm,长和宽为100nm的单层。其原理是聚合物聚合如尼龙缩聚反应时放出大量热,克服纳米土的层间库仑力,使无机物和聚合物复合成一个整体,即复合材料。

目前已经实现工业化生产的聚合改性方法主要有两种:间歇式聚合改性和连续式聚合改性。

浙江乐清新兴工业有限公司釆用间歇式聚合改性工艺(图1),己形成年产2000吨生产能力。

浙江乐清新兴工业有限公司间歇式聚合改性生产尼龙/纳米土的生产流程图

台湾尼洛纳米复合材料股份有限公司(NCC)使用连续式聚合改性技术,具有二条日产7吨和30吨的生产线,年生产能力超过1.3万吨,为目前世界上最大的专业纳米尼龙6的生产厂之一。(作者注:目前全球纳米尼龙产量最大仅有三家生产商,除台湾尼洛纳米公外,还有日本宇都兴产UBE和Unitika,其中UBE公司和台湾尼洛纳米公司有合作关系。)

基本性能

通过熔融插层聚合方法在尼龙单体聚合时加入%的有机纳米蒙托土,就制得纳米尼龙这种新型复合材料。纳米尼龙不仅保持了尼龙材料的各种优良性能,还增加了许多优良特性,如高强度、高耐热性、高阻隔性等。概括起来有以下几点:

(1) 耐热变形温度从65℃上升到150℃,同比增加90%;

(2) 热膨胀系数下降45%;

(3) 阻燃性能提升,热释放速率下降63%,有害黑烟消失;

(4) 气体阻隔性提高50%到四倍;

(5) 可多次回收利用;

对比普通尼龙,还有:拉伸强度和模量分别上升45%和90%;热变形温度可达150℃;刚性上升%;吸湿性下降40%;热膨胀系数下降50%;阻隔性提高50%到4倍;耐老化、耐磨性、阻燃性、结晶速率均有所上升。

应用市场

纳米尼龙具有的优异性能(表1)使这一新型材料在应用市场中表现出优於传统尼龙产品的应用特点,并有望以其优异的性能替代其他材料的一些应用空间。纳米尼龙产品的特色和应用优势

纳米尼龙薄膜

吹塑尼龙薄膜多应用於食品包装上。由於纳米尼龙的性能特色,应用纳米尼龙生产的薄膜有比纯尼龙6膜的氧气穿透率(OTR)低%到四倍的功效。因此纳米尼龙膜包装食品具有更长的保鲜储存时间。表2是不同聚合物的透氧率数值。从表中可以看出,纳皮夹克米尼龙阻隔氧气的表现比纯尼龙6好很多,但不如EVOH这种材料。然而EVOH价格比纳米尼龙高许多,且容易吸湿,在湿度较高的情况下,阻氧效果大大下降。虽然纳米尼龙比纯尼龙6的价格高近一半,但由於阻氧特性显着,市场需求仍巨大。不同树脂氧气透氧率

纳米尼龙薄膜因为有较低的吸湿性,且膜的刚挺性比纯尼龙6膜高,所以平整性好,便於高速印刷,并且可以依据客户的要求,以不同的比例与纯尼龙6掺配使用,以降低成本。

纳米尼龙膜的Haze值低,有较好的透明度,可用於肉类产品包装。纳米尼龙膜并具有优异的耐蒸煮性。纯尼龙膜在蒸煮後会有3.5%的扩张,再冷却後会产生皱褶,而纳米尼龙在膜蒸煮後不会起皱而优於纯尼龙膜。

纳米尼龙膜具有以下优点:

比纯尼龙膜的氧穿透率(OTR)低%,能检查各接线有没有脱落使食品有更长的保存期限;有较低的吸湿性,刚挺性比纯尼龙膜高30%,平整性好,便於高速印刷;纳米尼龙膜Haze值低,有较高的透明度;耐热性高,经蒸煮後再冷却,不易产生褶皱;NCC用於薄膜的纳米尼龙商品牌号NE3040,已得到美国食品与药物管理局认可。

注塑成型应用

由於注塑制品的多样性,经过数年的努力,注塑纳米尼龙产品有较快的发展,目前已开发三类产品:

1) 一般注塑级产品,主要针对建筑与汽车等应用。

纳米尼龙在汽车工业的应用,已经过十年,特别是日产汽车。

NCC的注塑级产品NE2740,主要集中在汽车、摩托车机体上寻找合适的市场定位。压力如,用於车灯内需电镀的反射镜内框,其耐电镀及热固时所需的高温环境,且表面平整光滑,无尼龙加玻纤的浮尘现象,可使电镀不良率大减,降低成本;用於汽车轮圈盖的测试也正在进行中;可用於汽车的引擎盖,取代玻纤尼龙。

NE2740从建筑业到汽车工业有超过12项测试与应用正在进行中:包括除草机引擎盖、电动工具组件、机动车保险丝盒、自动电脑控制盒、医疗用品储存盒、靠近引擎的小保险丝部分、油箱罩、接线盒、自动缓冲器罩等。

2) 耐冲击,增韧级,主要针对冬季运动与水上运动产品。

NE6040ST是纳米尼龙和增韧弹性体混炼改性後的改性产品,使其冲击强度达到超韧尼龙等级,面对低温和室温有更好的强度,且比一般尼龙改性後的超韧尼龙有更优良的刚性。该产品已在一些冬季运动产品上进行测试,像滑雪板、雪靴的连接器,冰上曲棍球,以及需要在特别低温下具有高强度表现的冬季以提高数据的准确度;运动配件。

除在冬季运动的市场外,纳米尼龙也可用於水上运动,如用於水上摩托艇引擎盖、防护板、水肺座、小螺旋桨和需要一定强度的游艇配件、船舱口窗框,以及帆船结构部分。

3) 改性合金级,针对食品包装等应用。

NE1063纳米尼龙产品能够提供非常光泽的表面、特别高的热变形温度(HDT)。美国食品与药物局(FDA)认为它在食品包装上的应用,具有易处理、可回收等优点。

4) 纳米尼龙衍生物复合产品

关於纳米尼龙的衍生物产品,我们认为纳米尼龙为基材,经过与其他多种塑料合金改性後,可以发展出更多优秀的产品,这方面的工作刚刚开始。

5) 不同尼龙间的共混改性产品

纳米尼龙复合一般只进行尼龙6与蒙托土的熔融共混,现在可以在一种单体进行熔融插层反应时,还可以进行两种单体如尼龙6和尼龙66,三种单体——尼龙6和尼龙66及尼龙610进行共聚反应。这些共聚都有产品供应,特别是加入尼龙610後,可以改善尼龙的韧性,使产品更柔软。

纳米尼龙高阻隔油箱

金属油箱不易制造,生产成本高,且重量太重,因此,可以说,塑料油箱的出现是现代汽车发展史上一个重要的里程碑。

NCC生产的尼龙纳米土在美国用滚塑做的油箱剖面

相对於金属油箱,它不仅重量轻,而且具有低成本、抗腐蚀、不会爆炸更安全的特点。最先使用的塑料油箱是HDPE材质,使用在摩托车、拖拉机、坦克、汽车上。

1967年,保时捷的拉力赛车使用了第一个塑料油箱,然後,福斯发明的金龟车也开始使用,其中,在欧洲使用92%的聚乙烯,在美国则为74%,比起原有的金属油箱,聚乙烯油箱轻了30~50%。

但是,HDPE的化学结构与汽油很相似,油气会因为溶解及扩散机制而穿过油箱壁,挥发到大气中去,污染环境。

如今的环保法规(PIEV-油电混合动力车)对汽油的不渗透性要求越来越严格,以往使用的技术已经不合时宜,必须进行修正。美国加州从2008年起,新法规要求全地形车辆(ATVS)、机车、雪车、高速摩托车都必须符合40CFR1051法规所规定的油箱渗透性标准:每天每平方公尺1.5克的标准。加州空气资源委员会(CARB)在2007年制订的新法规,限小型越野车最多只能排放2.5克/平方公尺/天。

北美地区高阻气性油箱市场需求量达6.3万吨/年,应用於非路面行驶种类有除草机、修枝剪、吹雪机、沙滩车、雪车、电锯、吹叶机,以及航海用的船、游艇、可携带式油箱。年,塑料油箱在北美、西欧、日本和中国塑料油箱占市场比率(%)

<组合垫圈p>2009年,北美、欧洲、日本、中国的燃油塑料油箱系统需求大约是2300万只。由於中国汽车生产量已跃居全世界首位,汽车用塑料油箱使用量也大幅上升。

中国汽车塑料油箱起步於扬州塑料二厂(扬州亚普汽车塑料件有限公司前身)。1987年,从德国引进塑料油箱生产线,首先在上海桑塔纳和广州标致车上使用,经过20年的发展,市场占有率达66.4%,目前已从亚普的一枝独秀演变为:东北有长春君子兰考泰斯公司,华北有TI(天津),南有八千代公司的诸雄争霸局面。

随着环保法规的提高,世界各国政府在不同的市场上对汽车燃油的蒸发排放指标虽有不同,但共同的趋势是越来越严格。其中以欧洲代号为:EUI、EUII、EUIII、EUIV、EUV的EVV指令,和美国EPA颁布的TIER1、TLEV、LEV、ULEV、SUEV和TIER2标准最具代表性,中国对汽车市场从年逐步实施等同於欧洲的EUI、EUII、EUIII、EUIV、EUV号指令的蒸目前国内的主流实验机厂家生产的电子万能实验机发排放标准体系。

汽车污染蒸发排放控制法规是针对整车系统提出的要求,所以仅改善塑料燃油箱的防渗透性还不能完全达到目的,必须从燃油箱系统的结构及其关键部位的结构、性能总体方案进行优化,才能确保燃油系统HC化合物排放限值达到法规要求。

塑料燃油箱箱体技术、燃油系统是整车污染排放中HC化合物主要来源之一。研究表明,整车HC化合物排放量中的45%来自燃油系统和曲轴箱,所以提高塑料燃油箱的防渗透性能成为整车蒸发排放达标最直接、最有效和最重要的途径。

然而,涂氟制剂以改善HDPE油箱的阻隔性能成本太高,每个油箱增加60美元成本。HDPE与EVOH复合挤压制造的油箱成本昂贵,且回收不易。使用高阻隔性树脂制造油箱,成本也太高,每公斤树脂超过10美元。而纳米尼龙将在这一市场发挥巨大的作用,如NCC就专门针对这一应用开发了NE8088I和NE8088H两种牌号的产品。(end)

儿童中耳炎怎么引起的
宝宝支气管炎咳嗽老不好怎么办
儿童中耳炎会自愈吗
儿童中耳炎怎么引起的