尼龍(PA)是重要的通用工程塑料品種,產量和消費曾長期居工程塑料首位,汽車是PA最大的應用市場,由于世界汽車輕量化和降低成本的趨勢,汽車上零部件要求能耐高低溫、耐油、耐化學藥品、耐候和一定的機械性能,達到節能降耗、提高車速、改進外觀和舒適性、降低成本等眾多目標。
PA(主要是PA改性配混料)能較好地滿足這些要求,PA樹脂生產廠、配混料廠、加工廠(包括模具廠)和汽車廠共同合作不斷開發出改進性能和加工性、應用目標明確的各種配混料,產品繁花似錦,研究和開發工作十分活躍和卓有成效,推動促進汽車工業和尼龍工程塑料工業持續向前發展。
PA在汽車上應用廣泛
汽車是塑料重要和快速增長的市場,PA具有良好的綜合性能,密度低,容易成型,設計自由度大,隔熱絕緣,而且在模具和組裝成本上也有明顯的優勢。PA不僅拉伸強度高、沖擊性能優而且熱變形溫度高、耐熱、摩擦系數低,耐磨損、自潤滑、耐油、耐化學性能優,而且特別是適于用玻纖或其他材料填充增強改性,提升材料性能和檔次,滿足最終部件和客戶需求。
目前PA汽車制品種類繁多,如散熱器箱、前格柵、加熱器箱、散熱器葉片、轉向柱罩、尾燈罩、吸附罐、定時齒輪外罩、風扇葉片、各種齒輪、散熱器水室、空氣濾清器外殼、進氣歧管、控制開關、進氣導管、真空連接管、安全氣囊、電氣儀表外殼、刮水器、泵葉輪、軸承、襯套、閥座、車門把手、車輪罩等,總之,涉及汽車發動機部件、電氣部件、車身部件和安全氣囊等多部位。其中汽車發動機罩下零部件用量最大,這是由于汽車向小型化、輕量化發展,發動機室體積縮小,溫度升高,要求機罩下部件更耐高溫,而PA通過改性,能充分達到上述要求。工業分析家認為PA部件不僅起保護作用,還有美觀作用。
PA中PA6和PA66用量占絕對首位,占總量90%以上,在汽車上應用也如此。此外,由于PA11和PA12具有良好的柔軟性、耐油性、耐腐蝕性、耐候性、低溫下韌性、耐磨性、耐水性和尺寸穩定性,在汽車的輸油管、制動管、剎車片、油箱外殼、液壓容器等方面獲得廣泛應用,是PA11和PA12的主要應用領域。
PA新牌號及其應用
汽車用PA牌號以改性配混料為主,填充、增強牌號用量大,還有與其他樹脂合金、EPDM或POE增韌改性和加各種助劑提高和改進阻燃性、潤滑性、耐熱性、耐磨耗性、吸水性、電性能和加工性能等牌號,近幾年比較突出的新產品為改進樹脂流動性、耐熱性、無鹵阻燃和功能性新配混料。
高流動性牌號不僅提高生產效率和降低加工成本,另一個重要作用是改進汽車部件的外觀和表面質量。
高流動性配混料
塑料新材料開發方向為:提高性能、降低成本和有利于環境(包括利用生物資源和可回收利用)。降低成本始終是原料廠和用戶追求的目標,一些大型PA生產廠家紛紛推出快速成型PA牌號,在不降低性能前提下,縮短成型時間,降低加工和總生產成本,公司推出的半結晶型PA 被認為是劃時代的尼龍,采用了獨特的聚合和配混技術,這種新型PA為象星一樣的高度支化、非線型結構,加工性極好,制品外觀佳,特別是玻纖增強和無機填充牌號的流動性比用PA6為基礎樹脂的配混料好得多,成型時注射壓力低30%,成型時間縮短10%,成型溫度也大幅下降,注塑機合模力可降低一半,因此在歐洲已越來越多地用于做大型板類部件,已有15種以上應用,包括做汽車發動機罩、進氣歧管、燃油桶襯里、分配器和裝飾件等。
耐熱性PA
作為大量應用的工程塑料,提高耐熱性始終是生產廠和用戶的目標。PA進一步滲入汽車市場推動力是開發出定位于汽車機罩下應用的新一代樹脂, 保持高剛性、高韌性同時,提高耐熱性和流動性,半芳香族尼龍(PA9T,聚對苯二甲酰1,9壬二胺是代表性實用耐熱PA,和PPA亦為半芳香族尼龍樹脂。