PA6与PA66

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PA6 聚酰胺6或尼龙6
典型应用范围:
由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。
注塑模工艺条件:
干燥处理：由于PA6很容易吸收水分，因此加工前的干燥特别要注意。如果材料是用防水材料包装供应的，则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%，建议在80C以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时，建议进行105C，8小时以上的真空烘干。
熔化温度：230~280C，对于增强品种为250~280C。
模具温度：80~90C。模具温度很显著地影响结晶度，而结晶度又影响着塑件的机械特性。对于结构部件来说结晶度很重要，因此建议模具温度为80~90C。对于薄壁的，流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度，但却降低了韧性。如果壁厚大于3mm，建议使用20~40C的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80C。
注射压力：一般在750~1250bar之间（取决于材料和产品设计）。
注射速度：高速（对增强型材料要稍微降低）。
流道和浇口:
由于PA6的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t（这里t为塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口，浇口的最小直径应当是0.75mm。
化学和物理特性:
PA6的化学物理特性和PA66很相似，然而，它的熔点较低，而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗溶解性比PA66要好,但吸湿性也更强。因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响，因此使用PA6设计产品时要充分考虑到这一点。为了提高PA6的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如EPDM和SBR等。对于没有添加剂的产品，PA6的收缩率在1%到1.5%之间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%（但和流程相垂直的方向还要稍高一些）。成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成函数关系
PA66 聚酰胺66或尼龙66Polyamide 66, or Nylon 66, or poly (hexamethylene adipamide
典型应用范围:
同PA6相比，PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品。
注塑模工艺条件:
干燥处理：如果加工前材料是密封的，那么就没有必要干燥。然而，如果储存容器被打开，那么建议在85C的热空气中干燥处理。如果湿度大于0.2%，还需要进行105C，12小时的真空干燥。
熔化温度：260~290C。对玻璃添加剂的产品为275~280C。熔化温度应避免高于300C。
模具温度：建议80C。模具温度将影响结晶度，而结晶度将影响产品的物理特性。对于
薄壁塑件，如果使用低于40C的模具温度，则塑件的结晶度将随着时间而变化，为了保持
塑件的几何稳定性，需要进行退火处理。
注射压力：通常在750~1250bar，取决于材料和产品设计。
注射速度：高速（对于增强型材料应稍低一些）。
流道和浇口:
由于PA66的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t
（这里t为塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些，
因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口，浇口的最小直径
应当是0.75mm。
化学和物理特性:
PA66在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种半晶体-晶体材料。PA66在较高温度也能保持较强的强度和刚度。PA66在成型后仍然具有吸湿性，其程度主要取决于材料的组成、壁厚以及环境条件。在产品设计时，一定要考虑吸湿性对几何稳定性的影响。为了提高PA66的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如EPDM和SBR等。PA66的粘性较低，因此流动性很好（但不如PA6）。这个性质可以用来加工很薄的元件。它的粘度对温度变化很敏感。PA66的收缩率在1%~2%之间，加入玻璃纤维添加剂可以将收缩率降低到0.2%~1% 。收缩率在流程方向和与流程方向相垂直方向上的相异是较大的。PA66对许多溶剂具有抗溶性，但对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱。







聚酰胺（PA）俗称尼龙，是用量最大的重要工程塑料，其综合性能良好，不仅具有良好的加工性、高机械性能，而且软化点高、耐热磨擦系数低、自润滑性、耐化学性优良，适用于玻璃纤维和其它材料填充增强改质，广泛用于汽车、电子电器、包装、家电、机械及通讯等产业。
PA品种繁多，有PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA612、PA1010等，但PA6和PA66占PA总需求量的90%左右。目前PA生产和需求集中在开发国家。
中国大陆聚酰胺（PA）研究始于20世纪1950年代，上海赛璐珞厂率先生产PA1010，而后中国大陆多家企业相继开发出多种PA产品，尤其随着多套具规模的PA生产设备的引进(主要是合成纤维级)，为中国大陆PA发展提供了一定的原料优势。尽管这些公司引进的是纤维级尼龙产品，但是可以利用原料优势转向塑料级产品生产。中国大陆目前主要品种有PA6、PA66、PA1010、PA110、PA11等。2002年中国大陆PA6树脂产能（包括纤维级）已超过30万公吨，主要生产企业有广东新会美达公司、巴陵石化、浙江慈溪金轮集团、石家庄化纤等。另外，中国大陆还有多套PA6的聚合生产线或改质PA塑料生产设备建设中。PA66则以引进PA66盐生产技术的河南平顶山神马集团和辽阳化纤公司为主，2001年全国产量8.75万公吨，产品最初定位为纤维级，但目前都有转向塑料级生产的趋向。PA1010由于原料癸二酸主要来源为蓖麻油，因此发展受到限制。
表一 中国大陆主要PA6生产设备情况
                                                                          单位：万公吨/年
  生产企业 生产能力 生产品种
1 广东新会美达锦纶有限公司 6.6 民用丝,塑料级
2 浙江慈溪金轮集团 6.0 塑料级,帘子线
3 湖南岳阳石油化工总厂 4.5 民用丝,塑料级
4 江苏张家港骏马公司 3.0 帘子线级
5 石家庄化纤有限公司 2.5 民用丝级
6 湖南鹰山石化总厂 1.3 帘子线,塑料级
7 广东肇庆高要锦纶厂 1.3 民用丝级
8 山东青岛国棉厂 1.2 民用丝级
9 广东开平涤纶集团锦纶厂 1.0 民用丝级
10 广东顺德锦纶厂 0.7 民用丝级
11 山东青岛中达化纤公司 0.6 民用丝级
12 山东烟台华润锦纶公司 0.5 民用丝级
13 江苏清江化纤厂 0.4 民用丝级
14 山东济南化纤厂 0.4 民用丝级
2001年中国大陆PA总聚合能力已达48万公吨，实际产量约37万公吨，其中用于工程塑料约24万公吨。
三、进出口情况
近年来，中国大陆改质PA发展很快，但由于PA整体生产水平低、产量少，中国大陆生产的PA不仅在数量上不能满足市场需求，而且在产品的型号和种类上更是稀少，每年需要大量进口。2002年中国大陆各类PA的进口量为25.13万公吨。其中，有基础树脂也有改质树脂，但以前者为主，进口之改质树脂主要是以高技术含量、高性能等高档产品为主，当然价格也十分高昂。
主要进口基础树脂有﹕杜邦公司101 L，东丽公司CM 1017和CM 3004V-0，旭化成公司1300 S，宇部工业公司1013 B和1013 NW8。目前国产PA产品规格少，中高级产品更少，每年除进口大量基础产品外，还进口一些高性能产品，如杜邦公司的ST 80一、FR 50、408 L，拜尔公司的B 30S、A 3K和三菱工程塑料公司的1010 C2。
表二 近年来中国大陆聚酰胺进出口情况
                                                                        单位：万公吨/年
年份 进口量 出口量 净进口量
1998 11.25 1.44 9.81
1999 19.36 0.97 18.39
2000 15.02 0.85 14.17
2001 18.62 0.87 17.75
2002 25.13 1.44 23.69
四、改质树脂
　　另外，为适应中国大陆市场的快速需求，中国大陆涌现出大量的PA改质企业，以满足中国大陆汽车、电子电气对PA工程塑料的需求，而且发展速度不减。目前，中国大陆该类企业有40余家，主要集中在工业发达的江、浙、沪、京等地区。主要改质企业有宁波亨特集团、鞍山龙马工程塑料有限公司、华新工程塑料有限公司、上海杰士杰材料新技术公司、上海华新丽华工程塑料有限公司、上海三井复合材料有限公司、上海毅行塑料原料有限公司、苏州塑料一厂、东阳横店集团、晨光化工研究院等。
五、需求状况
PA用途分为化纤和工程塑料两大类。PA66绝大部分用于化纤工业，PA6两者都有应用。
PA工程塑料用途广泛，其中主要用于汽车工业、电子电气工业等，另外在建筑、运动器材、日用消费品、电线电缆等多个领域具有重要的用途。　
　
　　由于PA应用领域广泛而且遍及全国各地，因此对中国大陆PA的需求量尚没有权威部门进行统计数据。据业内专家预计，2001年中国大陆PA的市场需求量约为41万公吨，主要用于机械仪表、电子电气、电线电缆、工业消费品和汽车工业。国外先进国家轿车的塑料使用量已经达到自重的10％~20％，而中国大陆汽车工业目前使用PA较少，随着中国大陆汽车工业的快速发展，尤其是多条高级轿车生产线的投入使用，汽车工业将作为中国大陆国民经济的支柱产业来发展，因此在中国大陆汽车尤其是轿车中使用PA潜力巨大。中国大陆家用电器产业已经是国民经济的支柱产业，是世界的主要生产国和出口国，家用电器的快速且平稳发展，将大大促进中国大陆PA的需求；另外邮电通讯业、办公自动化设备业均是中国大陆近年来高速发展的产业，这些行业对PA的需求将是成长速度最快的领域；机械仪表工业是中国大陆目前消耗PA最大的行业，随着中国大陆工业结构的调整，对许多工业设备进行改造与提升，因此机械仪表业对PA需求也将保持相当高的成长速度。

聚酰胺(PA，俗称尼龙)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。PA的品种繁多，有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以及近几年开发的半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等很多新品种。
  世界PA工程塑料的生产和需求
  1.PA工程塑料概况
  PA是历史悠久、用途广泛的通用工程塑料，2000年世界工程塑料市场分配为PA35％、PC32％、POM11％、PBT1O％、PPO3％、PET2％、UHMWPE2％，高性能工程塑料(PPS、LCP、PEEK、PEI、PESU、PVDF、其它含氟塑料等)2％。由于PC市场需求增长快，其市场占有份额已已经超过PA。

  从性能和价格综合考虑，PA6和PA66的市场用量仍占PA总量的90％左右，居主导地位，2001年世界PA66的消费量为74万吨，略高于PA6的68万吨。欧洲消费结构为PA6占50％，PA66占40％，PAll、PAl2和其它均聚、共聚PA占10％，美国PA66用量超过其它品种，日本则PA6消费居首位，为52％，PA66占38％，PAll和PAl2占5％，PA46和半芳香族PA占5％。PA工程塑料以注射成型为主，注塑制品占PA制品的90％左右，PA6与PA66的成型加工工艺不尽相同，PA66基本都采用注塑加工，占95％，挤出成型仅占5％；PA6的注塑制品占70％，挤出成型占30％。

  近10年，世界的PA消费量以年均7．5％左右的速度递增，而工程塑料用PA树脂的年均增长率约为8．5％，利用填料、增强剂、弹性体、其它树脂或添加剂对其改性，使PA工程塑料工业充满活力。自1997-1998年亚洲金融危机以后和欧洲经济复苏以来，对PA工程塑料的需求恢复增长。2000年比1999年增长7％，2001年由于世界IT行业不景气，加之受美国“9．11"事件的影响，使2001年世界的PA6和PA66需求出现负增长，比2000年减少3％，由146万t下降为142万t，其中PA6与2000年持平，PA66受汽车、电子电气等下游工业市场影响大，同比下降5％。世界PA6和PA66需求量变化见下表：

  2.PA工程塑料供应和消费
  与通用塑料相比，包括PA在内的工程塑料生产和消费更集中在发达国家，美国、欧洲和日本等三大国家和地区的PA生产能力占世界总生产能力的90％，消费占80％。德国的《塑料》期刊提供的数据为：美国的PA生产能力占世界的31％，欧洲占45％，亚洲占40％。日本宇部兴产公司报道的美国、欧洲和亚洲的PA工程塑料的生产能力分别为500kt／a、760kt/a、442kt／a(其中日本为282kt／a)。不同来源的数据虽有差异，但总的观点是一致的。工程塑料用PA树脂的生产和消费都快于纤维用PA树脂，因此它在PA树脂中占有的份额也在逐年提高。
  世界2001年PA6和PA66的产量见表2。
      表2 世界各地区PA6和PA66的产量 （2002年数据 单位：万吨）
国别 PA6 PA66 合计
美国 23 33 56
欧洲 25 26 51
日本 12 7 19
其它 8 8 16
合计 68 74 142

  从表2可知，日本PA6的产量高于PA66，与欧美有所不同据美国化学系统公司提供的数据，世界PA工程塑料的总生产能力为1 600kt／a，居前4名的公司和占有份额分别为：DuPont公司为390 kt／a，占24．4％；BASF公司为220 kt／a，占13．5甲o；GE-Honeywell公司为200kt／a，占12．5％；Rhodia公司为145kt／a，占9．1％；其它公司总计为645 kt／a，占40．2％。位居前列的生产厂都是实力雄厚的综合性大型石化或化工公司，除有大规模的先进聚合装置外，都有附设的配混料厂，增加可供品级数量和提供满足市场、用户要求的专用产品，其它厂家还有Al-lied Signal、Solulia-Dow、UBE，Bayer、DSM、RodiciPlastics、EMS、东丽、旭化成、三菱工程塑料公司等。也有一些独立的塑料配混料厂如著名的美国RTP、LNP公司等，提供有特色和用户要求性能的牌号。品种多、供货灵活和周期短是这些供应厂的特点。
  1996~2000年间世界不同地区PA的需求量见表3，欧洲和美洲的消费量分别占世界总量的41．7％和30．2％，占绝对主导地位。
表3 世界各地PA的需求量 （单位：万吨）
地区 1997年 1998年 1999年 2000年
美洲 37.3 38.8 41.5 45
欧洲 52.2 53.6 58 62
亚洲 28.6 28.2 30.5 32
其它 7.9 7.5 8 8
总计 126 128.1 138 147

  PA消费结构
  PA具有优良的性能，经填充、增强、增韧、阻燃等改性后其性能可进一步提高，被广泛用于汽车、电子电气、包装、机械、家具、建材、运动和休闲用品、生活用品、玩具等行业。汽车工业是PA的最大用户，其次是电子电气工业，当然各国的消费结构不尽相同。1999年美国、欧洲、日本的PA消费结构见表4。由表4可知，日本的薄膜占有份额(主要是PA6)比其它国家和地区多，而欧洲电子电气工业的PA用量占总量的比例相对高些。
表4 1999年PA树脂应用消费结构 （单位：万吨）
项目 美国 欧洲 日本
汽车 18.3 21.9 8.2
电子电器 4.1 11.5 2.5
工业 3.7 3.9 1.9
薄膜 6.1 6 5.5
其它 9.3 14.7 3.5
合计 41.5 58 21.6

  2000年西欧的PA工程塑料市场分配为：汽车31％，电子电气21％，包装11％，日用消费品11％，机械7％，建筑6％，运动和休闲5％，其它8％。
  2001年日本的PA树脂消费结构为：汽车等运输业37％，电子电气23％，工业晶10％，其它(单丝、薄膜、电线电缆、管材)占30％。
  尽管不同来源的数据也有差异，但汽车是PA的最大消费市场却不容置疑，PA合金和共混材料应用最多的行业也是汽车工业。几十年来，PA已成功地取代金属用作汽车内饰件、外饰件、车体和机罩下部件。为节能降耗，发达国家早就开始加快汽车轻量化、塑料化的步伐，并把每辆车用塑料量作为汽车现代化和技术进步的标志，有的车型每辆用量已超过20ke，如BMW公司的BMW328i型车每辆用工程塑料162ke，占汽车总重的11．6％，其中PA用量为21．8kg；”，因而也可以说汽车工业是工程塑料工业发展的主要推动力之一。PA兼有平衡的力学性能、良好的热性能和阻燃性，能承受电子电气器件长期工作要求，适于制作各种开关、齿轮、家用电器部件、电子设施、大型汽车电子接插件、接线头和手控电动工具部件等。PA单层膜及其与其它塑料的多层膜和容器，可包装肉类、香肠、奶酪、花生、鱼、液体食品等，能延长商品保质期。
  2001年世界的PA6消费结构为：汽车34％，电子电气8％，机械18％，单丝和薄膜30％，其它10％；而PA66市场为：汽车50％，电子电气30％，机械20％‘q。由此可见，两种主要PA的消费市场不同。
  市场预测
  为了增强PA同其它材料(包括工程塑料)的竞争力，扩大应用范围，提高市场占有份额，从提高制品性能、降低成本和有利于环境这三个方面改进产品晶级的性能，如Du Pont、DSM、Rhodia、东丽公司等树脂生产厂家都先后推出了快速成型品级，缩短了成型周期，降低了生产成本。采用茂金属聚烯烃如聚烯烃弹性体(POE)增韧改性比用弹性体改性更方便，可调范围更大。同时能生产阻燃(特别是无卤阻燃)PA品级的厂家增多，可供用户选择的产品也增多。另外，值得提及的是PA·纳米复合材料是前产量最大的工业化聚合物系纳米复合材料，纳米粒子填充量小，改性产品的密度几乎与基础晶级相同，其优越性是显而易见的。
  工业家和咨询家普遍对PA工程塑料的未来市场持乐观态度，有的认为2000~2005年其用量将以年均7％的速度递增”’，也有报道预计2001—2006年间世界PA工程塑料市场的年均增长率为5％-6％”l。亚洲地区生产能力的占有份额将有所提高。PA工程塑料市场应用的热点和未来潜在市场为：
  (1)汽车发动机吸气歧管 汽车厂为降低生产成本，要求采用一体化部件，选用高性能材料和简化设计。制作PA吸气歧管可使制品轻量化，降低成本40％-50％，井有减振效果。目前欧洲汽车厂应用PA吸气歧管走在前列，预计美国和其它地区会很快跟上。
  (2)耐热性(特别是焊接耐热性)晶级将在电器工业上应用十分活跃，无卤胆燃PA肘开发和应用将受到人们的更大关注。
  (3)以PA6为中心的食品包装膜 该产品应用前景看好，双向拉伸(BO)PA薄膜具有良好的抗穿刺性、对氧和二氧化碳的阻隔性及耐蒸煮性，用作共挤出多层膜的芯膜，可延长食品的保质期，需求量会稳步增长，并从最初开发、应用的日本扩大到其它国家和地区。