Studi tentang Properti, Teknologi Produksi dan Modifikasi PA6

Pada tahun 2021, kapasitas produksi PA6 China adalah 5,715 juta ton, dan diperkirakan akan mencapai 6,145 juta ton pada tahun 2022, dengan tingkat pertumbuhan 7,5%. China's PA6 memiliki tingkat lokalisasi yang tinggi. Secara global, sekitar 55% irisan PA6 digunakan untuk serat, dan sekitar 45% digunakan untuk rekayasa plastik dan film untuk mobil, elektronik, kereta api, dll. Total konsumsi PA6 di Cina pada tahun 2021 adalah 4,127 juta ton, sekitar 20% di antaranya digunakan untuk rekayasa plastik.

图片 1

Bahan granular hitam nilon nilon

图片 2

Dari tahun 2021 hingga 2022, harga PA6 juga melewati beberapa pasang surut roller coaster.

图片 3

Nylon 6 (PA6), juga dikenal sebagai poliamida 6, nilon 6, kekuatan mekanik dan kristalisasi baik, dan memiliki karakteristik resistensi korosi, ketahanan aus. Ini telah banyak digunakan dalam industri mobil, transit kereta api, kemasan film, peralatan elektronik dan tekstil. Meskipun kinerjanya yang komprehensif sangat baik, ia juga memiliki serangkaian kekurangan. Misalnya, PA6 tidak memiliki resistensi asam dan alkali yang kuat, dan kekuatan dampaknya tidak tinggi pada suhu rendah dan keadaan kering. Keberadaan basa hidrofilik akan menyebabkan laju penyerapan air yang lebih tinggi, dan modulus elastis, ketahanan creep, kekuatan dampak dan sebagainya akan sangat berkurang setelah penyerapan air, sehingga mempengaruhi stabilitas dimensi produk dan sifat listrik produk. Oleh karena itu, perlu mempelajari modifikasi PA6.

图片 4PA6 digunakan dalam mobil

图片 5PA6 digunakan dalam tekstil

 

  • Kinerja PA6

Bahan baku PA memiliki sumber yang luas, yang merupakan dasar dari produksi industri skala besar. Karena pengaturan reguler struktur molekul, PA dapat membentuk banyak ikatan hidrogen antara makromolekul, sehingga memiliki kristalinitas tinggi. Pada saat yang sama, ia juga memiliki karakteristik luar biasa dalam sifat mekanik, sifat kimia, sifat termal dan aspek lainnya, termasuk:

(1) kekuatan tarik tinggi dan kekuatan lentur;

(2) resistensi dampak yang baik;

(3) ketahanan panas tinggi;

(4) Ini memiliki karakteristik penahan keausan dan pelumasan diri, yang tidak ada bandingannya dengan bahan logam.

(5) resistensi pembengkakan yang baik dan resistensi korosi terhadap pelarut dan obat kimia;

(6) pemrosesan aliran yang baik, cetakan injeksi yang tersedia, ekstrusi, cetakan pukulan dan metode lain untuk pemrosesan produk;

(7) kinerja penghalang yang sangat baik;

(8) Dengan aktivitas kimia yang tinggi, gugus kutub dapat bereaksi dengan monomer dan polimer yang mengandung gugus kutub untuk membentuk senyawa polimer baru.

Untuk memberikan sifat mekanik PA6 yang lebih kuat, berbagai pengubah sering ditambahkan, di antaranya aditif yang paling umum adalah serat kaca. Elastomer atau karet sintetis seperti POE, SBR, atau EPDM biasanya ditambahkan untuk memberikan resistensi dampak PA6 yang lebih kuat. Jika tidak ada aditif dalam produk PA6, bahan baku plastik memiliki tingkat penyusutan 1%hingga 1,5%, dan penambahan serat kaca memberikan produk dengan laju penyusutan 0,3%. Di antara mereka, penyerapan kelembaban dan kristalinitas material adalah faktor utama yang menentukan laju penyusutan rakitan cetakan, dan parameter proses seperti desain bagian plastik dan ketebalan dinding juga memiliki hubungan fungsional dengan laju penyusutan yang sebenarnya.

图片 6

Serat kaca 

图片 7

Poe Elastomer

Perawatan pengeringan PA6 untuk cetakan injeksi mudah diserap air, sehingga harus dipasang sangat penting untuk perawatan pengeringan sebelum pemrosesan yang sebenarnya. Jika bahan yang disediakan dibungkus dengan bahan tahan air, wadah harus dipelihara dalam keadaan tertutup. Ketika kelembaban lebih besar dari 0,2%, udara panas harus dipilih untuk pengeringan terus menerus pada tidak kurang dari 80 ℃ selama 16 jam; Jika material terpapar ke udara selama setidaknya 8 jam, itu harus dikeringkan vakum pada 105 ℃ selama lebih dari 8 jam.

 

  • Proses Produksi PA6

1. Polimerisasi Two-Stage

Polimerisasi dua tahap terutama dibagi menjadi dua tahap: polimerisasi depan dan polimerisasi belakang. Secara umum, cocok untuk produksi produk viskositas tinggi seperti sutra kain kabel industri. Polimerisasi dua tahap terutama mencakup tiga metode: pra-dan polimerisasi tekanan pasca-normal, pra-tekanan dan polimerisasi pasca-dekompresi dan polimerisasi tekanan pra-tinggi dan polimerisasi tekanan pasca normal. Di antara mereka, metode polimerisasi dekompresi melibatkan investasi besar dan biaya tinggi, diikuti oleh polimerisasi tekanan pra-tinggi dan polimerisasi tekanan pasca-normal. Polimerisasi tekanan pra-dan pasca-normal memiliki biaya rendah dan tidak memerlukan banyak investasi.

2. Metode polimerisasi kontinu atmosfer

Polimerisasi berkelanjutan di bawah tekanan atmosfer berlaku untuk produksi PA6 Civil Silk, di antaranya proses produksi NOY Company di Italia adalah yang paling representatif. Metode ini ditandai dengan polimerisasi kontinu skala besar pada 260 ℃ selama 20 jam. Irisan diperoleh pada tahap kontra air panas. Setelah oligomer dikeringkan oleh gas nitrogen, monomer ditemukan dengan ekstraksi, dan proses penguapan dan konsentrasi kontinu diperkenalkan pada saat yang sama. Metode ini memiliki kinerja produksi berkelanjutan yang luar biasa, dapat memperoleh produk berkualitas tinggi, hasil tinggi, dan tidak menempati area yang terlalu besar dalam aplikasi praktis, adalah proses produksi sutra sipil yang khas.

3. Polimerisasi hidrolisis intermitent

Metode polimerisasi hidrolisis batch menggunakan ketel polimerisasi tahan tekanan. Metode ini cocok untuk produksi irisan kelas plastik multi-varietas dan rekayasa kecil. Pemberian makan satu kali, setelah reaksi (pelepasan satu kali) dengan pemotongan tekanan nitrogen, ekstraksi, setelah pengeringan untuk menyiapkan PA6. Proses polimerisasi batch dapat dibagi menjadi tiga tahap: tahap pertama adalah polikondensasi cincin pelupuk air; Tahap kedua adalah polimerisasi vakum; Tahap ketiga adalah reaksi keseimbangan.

Polimerisasi batch cocok untuk produksi banyak varietas produk batch kecil, dapat menghasilkan berbagai produk viskositas dan kopolimerisasi PA, tetapi konsumsi bahan baku lebih tinggi dari polimerisasi kontinu, siklus produksi lebih lama, pengulangan kualitas produknya buruk.

4.Twin-screw Extrusion Proses polimerisasi kontinu

Proses polimerisasi kontinu ekstrusi kembar adalah teknologi baru yang dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir. Ini mengadopsi polimerisasi katalitik anionik dan caprolactam diaktifkan oleh dehidrasi dan kemudian secara terus-menerus memasuki ekstruder sekrup kembar. Dalam ekstrusi sekrup kembar, bahan reaksi bergerak di sepanjang arah aksial dengan rotasi sekrup, dan massa molekul relatifnya terus meningkat. Bahan molekul rendah diekstraksi oleh sistem vakum ekstruder sekrup kembar, dan polimer didinginkan dan diiris, dikeringkan dan dikemas.

Proses ini memiliki karakteristik aliran produksi pendek dan proses produksi sederhana, dan monomer yang tidak bereaksi dengan berat molekul relatif rendah dapat secara langsung didaur ulang setelah diekstraksi dari sistem reaksi, dan kandungan monomer produk sangat rendah, tanpa ekstraksi. Irisan air rendah, waktu pengeringan singkat, dapat sangat mengurangi konsumsi energi. Pada saat yang sama, berat molekul relatif dari produk dapat dikontrol oleh waktu tinggal material dalam ekstruder sekrup kembar.

 

  • Studi tentang Modifikasi PA6

1. Modifikasi yang disempurnakan

Karena adanya ikatan hidrogen dalam molekul PA6, fleksibilitas dan kekuatannya pasti akan terpengaruh. Dengan meningkatnya kepadatan ikatan hidrogen, kekuatan mekanik PA6 akan meningkat secara bersamaan. Semakin banyak atom karbon, semakin lama rantai fleksibel, semakin tangguh. Sifat mekanis komposit PA6 dapat ditingkatkan dengan menambahkan serat kaca. Kumis ZnO tetragonal memiliki kerapian yang sangat tinggi. Berdasarkan hal ini, hasil penelitian tentang efek peningkatan kumis ZnO pada PA casting menunjukkan bahwa komposit memiliki kekuatan tarik tertinggi ketika kandungan kumis adalah 5%, dan meningkatkan kandungan kumis akan mengurangi ketahanan panas dan penyerapan air dari material. Ash fly diperlakukan dengan agen kopling silan dan kemudian diisi ke dalam produk cor PA6 untuk modifikasi. Produk akhir memiliki stabilitas termal yang lebih baik, laju penyusutan dan penyerapan air.

2. Modifikasi Retardant Flame

Indeks oksigen PA6 adalah 26,4, yang merupakan bahan yang mudah terbakar. Hukum dan peraturan nasional jelas mensyaratkan keterbelakangan nyala bahan polimer, sehingga perlu untuk melampirkan kepentingan yang sangat penting pada modifikasi retardansi nyala PA6 ketika digunakan dalam produk terkait listrik. Retardansi nyala aluminium hipofosfat relatif baik pada bahan yang disiapkan dengan memadukan berbagai garam hipofosfat logam dengan PA6. Ketika kandungan aluminium hipofosfat adalah 18%, kehilangan bahan yang terbakar dapat mencapai 25, dan UL94 dapat mencapai tingkat V-0.

Asam sianurat melamin (MCA) yang dimodifikasi dengan fosfor merah dapat digunakan sebagai penghambat api PA6. Fosfor merah dapat menghambat pembentukan jaringan ikatan hidrogen planar besar antara melamin dan asam sianurat, sehingga menyempurnakan MCA, dan MCA dapat membentuk karbon di bawah aksi fosfor merah. Oleh karena itu, MCA yang dimodifikasi dapat memainkan peran penghambat api dalam fase kondensasi dan fase gas, yang kondusif untuk peningkatan properti tahan api PA6. Indeks oksigen pembatas (LOI) dari komposit ditingkatkan dengan menambahkan asam guanidine sulfonat ke dalam matriks PA6 dengan mencairkan metode pencampuran. Tes pembakaran vertikal menunjukkan bahwa hasil tetesan cair berkurang secara signifikan dibandingkan dengan PA6 murni ketika penambahan asam guanidin sulfonat adalah 3%, dan tingkat UL94 meningkat menjadi V-0 ketika penambahan asam guanidin sulfonat tidak kurang dari 5%.

图片 8Fosfor Merah

 

3. Modifikasi hingga

PA yang dikeraskan dan dimodifikasi dapat diperoleh dengan menambahkan resin ulet atau elastomer ke resin PA dan kemudian pencampuran dan ekstrusi.Ketika agen pengerasan dipolarisasi SBS, sistem campuran pengerasan dari SBS dan PA6 terpolarisasi diperoleh dengan metode pencampuran peleburan mekanis. Ketika jumlah SBS terpolarisasi meningkat, kekuatan dampak takik dari sistem dan fleksibilitas material juga akan ditingkatkan. Dibandingkan dengan komposit PA6 dan EPDM, EPDM yang dicangkokkan dengan anhidrida maleik memiliki kompatibilitas karet dan plastik yang lebih baik dan ketangguhan yang lebih tinggi. Ketika dosis EPDM yang dicangkokkan dengan anhidrida maleik adalah 15%, bahan campuran memiliki kekuatan dampak yang berlekuk 9 kali lebih banyak daripada bahan PA6.

图片 9 Agen Penguat SBS

Sumber Foto: Karet Guofeng dan Plastik

4. Modifikasi Peningkatan

Pengisi ekonomis ditambahkan ke dalam resin PA, dan bahan PA komposit yang dimodifikasi dapat diperoleh setelah pencampuran dan ekstrusi. Menggunakan silikon karbida sebagai pengisi konduktivitas termal, agen kopling KH560 dan resin epoksi E51 untuk memperlakukan permukaan pengisi, dengan proses pencampuran ekstrusi sekrup kembar, konduktivitas termal PA bahan komposit PA memiliki kinerja yang sangat baik. Ketika jumlah pengisian pengisi konduktivitas termal, ekstensi rantai PA6 dan perubahan perlakuan permukaan, kristalisasi, ketahanan panas, sifat konduktivitas mekanik dan termal dari komposit juga akan berubah.

图片 10 

Silikon karbida

Produk komposit yang diperoleh dari PA6 dan montmorillonite organik yang diobati dengan cetakan injeksi campuran melt memiliki gesekan dan keausan yang sangat baik, ketahanan panas dan sifat mekanik. Pengisi adalah bubuk aluminium, substratnya adalah PA6 dan PA66 kopolimerisasi, dan bahan komposit dapat disiapkan dengan mencairkan pencampuran. Ketika kandungan bubuk aluminium meningkat, kekuatan tarik komposit meningkat terlebih dahulu dan kemudian berkurang, dan modulus lentur secara bertahap meningkat, sementara kekuatan dampak menurun. Setelah mengisi microbeads fly ash di PA6, kekerasan, dampak, dan kekuatan tarik material dapat sangat ditingkatkan, dan produk dapat diberkahi dengan stabilitas yang lebih baik.

5.Pa Alloy

Paduan PA6 milik sistem multi-komponen, yang sebagian besar terdiri dari setidaknya dua jenis polimer, di antaranya memadukan polimer, kopolimer graft dan kopolimer blok banyak digunakan. Pa6 dan anhidrida maleik anhidrida dicangkokkan polypropylene (PP-G-MAH) setelah memadukan bahan komposit, laju penyerapan air jauh lebih rendah dari PA6, dan memiliki kekuatan dampak yang jauh lebih tinggi daripada PA6.

图片 11 Bau rendah anhidrida anhidrida dicangkokkan polypropylene 

Polyethylene kepadatan rendah yang dicangkokkan (LDPE), anhidrida maleik (MAH) dan inisiator diisopropil benzena peroksida (DCP) dapat disiapkan dengan mencampurkan polietilen kepadatan rendah (LDPE), proporsial anhidrida (MAH) dan diisopropil peroksida (disopropil peroksida). Kemudian, campuran LDPE-G-MAH dan PA6 dapat disiapkan dengan mencairkan metode pencampuran yang dikombinasikan dengan sejumlah kecil PA6. Ketika dosis anhidrida maleik adalah 1.0, campuran dengan kekuatan tarik terbaik dapat diperoleh. Ketika dosis anhidrida maleik dipertahankan pada 1,0 bagian, perubahan dosis DCP tidak akan memiliki terlalu banyak efek pada sifat campuran. Ketika dosis DCP adalah 0,6, kekuatan tarik yang optimal dari campuran dapat diperoleh.

Contoh -contoh masa lalu dari teknologi agregasi PA6 termasuk Inventa Swiss, Italy's Noy, dan Kart Fischer dan Zimmer dari Jerman. Atas dasar belajar secara aktif dari teknologi dan pengalaman canggih asing, negara kita menggunakan, memanfaatkan dan memperkenalkan sejumlah besar peralatan modern (seperti tabung VK dan teknologi inti lainnya), secara substansial meningkatkan teknologi produksi dan proses PA6 dan semakin dekat ke arah pengembangan internasional (namun, tambahan utama seperti TIO2 dan benih yang masih perlu diperkenalkan).

Kapasitas polimerisasi PA6 di Cina telah mempertahankan tren ekspansi yang cepat, dengan kapasitas produksi jauh melebihi PA66. Pada tahap saat ini, penelitian modifikasi PA6 terutama tentang penguatan, penguat, tahan api, mengisi dan anti-fouling (dengan memasukkan kelompok elektronegatif yang kuat ke dalam rantai molekul PA6, melindungi kombinasi dengan pewarna asam, sehingga mencapai anti-fouling). Meskipun jenis modifikasi ini pada dasarnya dilakukan dengan memadukan bahan khusus, metode modifikasi ekstrusi dan reaksi juga cocok. Dengan pengembangan lebih lanjut dari teknologi modern, bahan nano dapat diperkenalkan untuk memodifikasi PA6 untuk mendapatkan bahan PA6 yang dimodifikasi dengan kekerasan tinggi, kekuatan tinggi, ketangguhan tinggi, ketahanan suhu tinggi dan elektroplating, sehingga dapat secara efektif memenuhi kebutuhan berbagai bidang.

Syntholution Tech. berkomitmen untuk penelitian dan pengembangan pengubah nilon, produksi, akuntansi untuk 30% dari pangsa pasar domestik, secara aktif mengeksplorasi pasar luar negeri, menyambut pertanyaan pelanggan.

For inquiry please contact:little@syntholution.com


Waktu posting: Mar-16-2023