尼龙46与其它高温材料比较.ppt

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1、尼龍4,6與其它高溫材料的物性比較,目錄,DSMDSM Stanyl(PA46)基本特性DSM Stanyl PA46與其它高溫材料的結構比較DSM Stanyl PA46與其它材料的物性比較DSM Stanyl PA46的應用,DSM 公司簡介,DSM 公司沿革,CPR 030-10,年營業額:81億歐元(約2500億台幣)，員工:22000人，200銷售點)1902 DSM 由荷蘭政府成立，生產煤炭產品。1929 DSM 開始生產化學產品。30s-60s 逐步的擴展化學製品領域。1965-1973 階段地停止煤炭產品。70s-80s 急速擴展聚合物與工業化學產品。多角化 進入高性能材料與特

2、用化學品。1989 民營化與股票上市。2000 重心放置在下列兩個產品 生化科技 高性能材料,DSM:Dutch State Mining(荷蘭國家礦業公司),DSM N.V.董事會,生命科學產品,高性能材料,聚合物工業化學品,其他部門,DSM 特用化學品DSM 抗傳染藥物DSM 食物添加物DSM 烘烤原料DSM 特殊中間物,DSM 彈性體DSM 塗佈樹脂DSM 工業樹脂與複合物DSM 工程塑膠DSM 工程塑膠製品,DSM 碳氫化合物DSM 聚乙烯(PE)DSM 聚丙烯(PP)DSM 纖維中間物DSM 三聚氰胺DSM 農業,DSM 能源部門DSM 服務單位,DSM 產品分類表,DSM 工程塑膠

3、產品發展現況,1990 Stanyl PA46 商業化生產1992 購入 AKZO 工程塑膠(荷蘭)生產PA6/PA66、PBT/PET、TPE1995 與江蘇江南塑膠技術合作成立 江蘇 DSM 特殊複合材公司(大陸)與新加坡聚合物公司(SPC)合作 複合工程塑膠產品 投資DOW合作生產 Xantar(PC)1997 相互投資 DSM JSR 工程塑膠株式會社(51/49).(日本)1998 於Augusta投資興建Akulon PA6 工廠(美國)1999 於Emmen 投資興建Akulon PA6 工廠(荷蘭)於中國大陸合資Akulon PA6 工廠(新會,江門)收購GE塑膠公司LOMOD

4、(TPE)產品(荷蘭)將江南塑料股份購入，獨資成立“帝斯曼工程塑膠(江蘇)有限公司(DEPJ)”(中國)2000 於印度成立生產廠(DSM 工程塑膠印度公司),PA 46 基本物性,Stanyl,塑膠的分類,HDT=250,HDT=150,HDT=100,HDT=150,尼龍 4,6(PA 4,6)的發明,發明於30年代杜邦公司W.H.Carothers就進行過PA46的合成研究，但是只能製成低分子量PA46。1979年R.Gaymans和J.Schuyer研究固相聚合方法，成功的製成高分子的PA46。1979年DSM的H.Jacobs提出以丙烯和氰化氫為原料製成1.4-丁二胺(與己二酸進行聚

5、縮合反應)，使合成正式進入工業化。1984年5月荷蘭DSM公司確定了PA46的製法。1995年於DSM日本工廠進行工業化試驗(scale up)成功。1990年DSM於荷蘭投入聚合工業生產，目前產量2萬/噸。生產情形:聚合物Beekerveld(荷蘭)押出膠粒Genk(比利時),Emmen(荷蘭),Evansville(美國),DEPJ(中國大陸),SPC(新加坡),DJEP(日本),尼龍 4,6(PA 4,6)的製備,丙烯(AN)與氰化氫(HCN)反應生成丁二CH2=CHCN+HCNNCCH2CH2CN丁二氫化轉化成丁二胺NCCH2CH2CN+H2H2N(CH2)4NH2等莫耳數1.4-丁二

6、胺與1.6-己二酸(AA)在甲醇存在下進行反應。(90)再與過量的丁二胺製成PA46鹽。H2N(CH2)4NH2+HOOC(CH2)4COOHH2N(CH2)4NH3HOOC(CH2)4COOPA46鹽溶於NMP(N-甲基比咯烷酮 N-methylpyrrolidone)內於200下進行聚縮合反應26小時。(以丁二胺做為分子調解量)將預聚體粉碎成粒於250溫度下反應10小時(固相聚合)，生成PA46。H2N(CH2)4NH3HOOC(CH2)4COOH-NH(CH2)4-NH-C-(CH2)4-C-NH-(CH2)4-NH2+NH2(CH2)4NH2 O O,尼龍4,6基本特性,分子結構非常具

7、對偁性，單位醯胺基(amide)的密度高，氫鍵濃度高，因此機械強度與耐熱性高。因為較高的氨基化合物/亞甲基比率，融熔溫度為 295 C熔點高(295)具高耐熱性，不加纖維HDT=180，添加30%玻璃纖維HDT=290。結晶速度快，結晶度高(可達80%)，低毛邊。耐油性與耐化學性優於PA66；耐化學藥品、油類及耐水解，耐腐蝕與抗氧化性佳，使用安全。PA46的熱含量小於PA66，成型週期比PA66短20%。良好的耐磨耗性質及耐磨擦特性。在100環境下使用，非常低的蠕變。在高溫時具有良好的抗疲勞特性，良好的長期耐熱性質(5000小時的連續使用溫度為170)。mm)，耐燃厚度0.35mm V-0。,

8、尼龍 4,6 與 尼龍 6,6 尼龍6化學式,化學式比較,Stanyl nylon 4.6,nylon 6.6,4,PA46 結晶圖,PA66 結晶圖,尼龍 4,6改質實例,荷蘭DSM推出PA46/PP(Akuloy RM)提高PP的耐熱溫度日本合成橡膠(JSR)推出PA46/ABSPA46/PCPA46/PPSPA46/PPS/RubberPA46+溴化PS+Sb2O3+G.F.低腐蝕性射出膠粒。Stamicarbon推出PA46+EPDM 提供超高耐衝擊材料。(汽車)日本帝人(Teijin)推出PA46+酚醛樹脂 於280熱壓成型(提高彎曲強度)日本旭化成(Asahi)推出PA46+溴化P

9、S+Ester PCB基材PA46+PPE 降低吸水性,尼龍4,6與其它高耐熱塑膠物性比較,影響Tm與Tg的因素,尼龍 6T,尼龍6T是日本三井石油化學獨自發展，商品名Arlen。以己二胺與對苯二甲醯氯(TPC)為原料合成，經固相聚合製成。優點:熔點310，熱變形溫度290，玻璃轉移溫度 85。耐化學性。低吸水率(0.9%)為尼龍66的一半，尺寸安定性較穩定。室溫時剛性強。缺點:在Tg點以上，剛性會變差。韌性較差，伸長率低。回收料添加物性下降。需高模溫(130)，流動較差。融合線的強度較差。,尼龍 9T,尼龍9T是日本Kuraray獨自發展，商品名Genestar。以丁二烯生成壬二胺與對苯二甲

10、酸(TPA)融熔聚縮何反應製備。優性:熔點306，熱變形溫度285，玻璃轉移溫度 85。低吸水率(0.17%)比PA6T更低。結晶速率快，結晶度高。,尼龍 HTN-1,尼龍HTN是杜邦公司發展，商品名Zytel HTN。HTN分為兩大類:51系列(6T/MPMDT共聚合體)高模溫(油溫)HMD(Hexamethylene Diamine)+2-Methyl Pentamethylene Diamine(MPMD)+TPA 己二胺+甲基戊烷雙胺+對苯二甲酸52系列(6T/PA66共聚體)低模溫(水溫)HMD(Hexamethylene Diamine)+TPA+Adipic Diacid(AA)

11、己二胺+對苯二甲酸+己二酸,尼龍 HTN-2,特性熔點310。高HDT 278。高玻璃轉移溫度125(乾燥條件)。低吸水性。兼具PA66 與PA6T的優點。缺點吸濕性較PA6T高，過SMT易起水泡。,比較四種高溫尼龍的結構比較,尼龍4,6(DSM Stanyl)尼龍 6T(Mitsui Arlen)尼龍 9T(Kuraray Genestar)尼龍 6,6/6T(Dupont HTN),比較四種高溫尼龍的物性比較,Base:30%GF,其它主要高溫材料-PPS,PPS(PolyPhenyleneSulfide)聚硫化苯第六大1968年由美國菲利浦石油以Ryton商標於市場推廣，於1973年正式

12、工業化生產。(第一代線性PPS)。1988年日本吳羽化學(寶理公司)開發出第二代線性PPS(Fortron)全球主要PPS生產廠家:(52,000噸/年)(1999)USA Phillips(9800)Fortron(吳羽)(5500)Gem Bayer(5000)(為Phillips併構)Japan Toray-Phillips(8500)吳羽化學(8000)東曹-保土谷(5000)大日本油墨(3000)東燃石油(7200),其它主要高溫材料-PCT,PCT(PolyCyclohexene Dimethylene Terephalate)聚對苯二甲酸1,4環己烷二甲酯PCT為美國Eastma

13、n Kodak公司於70年代初即工業化，起初做為地毯與薄膜。80年代中期美國GE公司開發PCT用於SMT的用途，Kodak 亦開發相當的產品。目前全球兩大供應系統:USAEastman Kodak、GEJapanToray,GE市場上有三大PCT產品系統:PCT:對苯二甲酸(PTA)+1,4環己烷二甲醇(CHDM)PCTG(醇改性):PCT加入二元醇共聚PCTA(酸改性):PCT加入二元酸,其它主要高溫材料-LCP,LCP(Liquid Crystalline Polymer)液晶聚合體Sumitomo(Ekonol)目前市場上有許多廠家商品，化學結構不同，物性亦有所差異。Amoco(Xyda

14、r)Dart Technology 耐熱性最高(275-350)Sumitomo(Ekonol)耐熱性最高(275-350)Du Pont(Zenite)Hoechst Celanese/Polyplastics(J)(Vectra)Ueno Fine Chem(Ueno)Toray,與其它高溫材料的物性比較,Base:30%GF,尼龍 4,6 在高溫模數維持率高,尼龍4,6 在高溫的剛性維持率,尼龍4,6的潛變模數-1,尼龍4,6的潛變模數-2,尼龍4,6的150壽命測試(拉伸強度),尼龍4,6的HDT/伸長率值,尼龍4,6的HDT/拉伸強度值,尼龍4,6的HDT/衝擊強度值,尼龍4,6的耐

15、疲勞性,尼龍4,6的流動性(射壓/流動長度),尼龍4,6新規格(高流動性),尼龍4,6 UL相關規範的承認,(0.35mm V-0,100%回收 V-0),台灣環境,尼龍4,6的吸水率,尼龍4,6吸水後剪切模數影響較小,尼龍 4,6的應用,尼龍4,6耐熱規格一覽表:,高連續使用溫度,主要用於汽車產業:TW341(TW300)非強化規格TW363非強化規格,彈性體改質TW371非強化規格,PTFE 改質TW271F630%玻璃纖維強化,PTFE-改質TW250F630%玻璃纖維強化,防火耐燃TW200F315%玻璃纖維強化TW200F630%玻璃纖維強化TW200F840%玻璃纖維強化TW241

16、F1050%玻璃纖維強化TW200FM3315%玻璃纖維強化,15%礦質強化TW242FM1025%玻璃纖維強化,25%礦質強化,尼龍4,6 汽車應用-1,汽車輪圈蓋螺絲 引擎零件 引擎室感應器 油封外殼,尼龍4,6 汽車應用-2,引擎室進氣口 汽車水箱蓋 汽車連接器 汽車方向燈控制把手,尼龍4,6電子電器應用規格一覽表:,高電氣性質,主要運用於 E&E:TE341非強化規格TE373非強化規格,PTFE-PTFE-改質TE200F630%玻璃纖維強化TE200S630%玻璃珠強化TE350非強化規格,flameretardantTE250F315%玻璃纖維強化,防火耐燃TE250F630%玻

17、璃纖維強化,防火耐燃TE250F840%玻璃纖維強化,防火耐燃TE250F945%玻璃纖維強化,防火耐燃46HF5040,SMT表面黏著技術,SMT製程,各種塑膠對於SMT製程的物性影響,尼龍 4,6 電子/電器應用-1,CD,DVD 電子零件 SIMM(耐熱流動性)Bobbin(耐熱絕緣)馬達轉子套子(耐磨耗),尼龍 4,6 電子/電器應用-2,電子引擎保護層 ZIF PGA RIMM Memory Socket,尼龍 4,6 電子/電器應用-3,行動電話連接器(SMT 流動性)(抗折性)DIN 連接器,尼龍4,6 其它應用-1,齒輪(耐磨耗 耐熱)啟動齒輪(扭力)信號燈燈座(長期耐熱),The End,