七、高溫尼龍的應用

由于HTPA能提供超過270℃的熱變形溫度，因此它是一個適用于汽車、機械、電子/電氣工業中耐熱制件的理想工程塑料。同時，對于在短期高溫下必須保持結構完整性的制件，HTPA也是理想的選擇。

7.1 在電子電氣工業的應用

由于在某些條件下，由于電氣設備微型化的趨勢或工作電流的增加，造成其內部元件溫度會上升得相當高。因而要求材料具有較高的長期使用溫度和高溫時較低的蠕變。在用于電動機部件、斷路器的內部元件、繞線元件，如：骨架和開關等，高溫尼龍具有經濟實用的優點，在性價比方面可與PPS、PEI、PES和LCP等材料相抗衡。

集成電路板的持續微型化趨勢，導致更加薄壁的小型表面貼裝元件。這些電子元件對于現代回流焊接工藝中的高峰值溫度很敏感,要求使用具有高熱變形溫度的材料。

特別是表面貼裝技術(Surface Mount Technology簡稱SMT)的發展，連接器、開關、繼電器、電容器等各種電器元件同時安裝、連接在線路板上，促進了電子元件小型化、密集化，工程造價比以前的產品降低20～30%。

但是，采用SMT技術，各個電器元件和線路基板要同時在紅外加熱裝置中加熱，對制成各個元件和線路板的材料的耐回流性和尺寸穩定性提出了更高的要求。為減少環境污染，現在大力提倡使用不含鉛的焊錫,廣泛推行無鉛制程。

以前的鉛-錫焊錫的熔點在183℃，新型的焊錫為錫-銅-銀焊錫，熔點為215℃，熔點較以前的材料提高了30℃，這時PA66、PBT等材料的耐熱性就不能滿足要求,因此開發耐熱性更高的材料就成為必然。高溫尼龍有較高的高溫穩定性，又有杰出的韌性和極佳的流動性及高結晶性，因而能提供經濟的材料方案并能滿足所有此類最終市場的最新設計要求。

高熱變形溫度使得塑料元件在焊接過程中能保持尺寸的穩定性。高溫尼龍連接器能在高達260℃的焊接溫度下維持它們的尺寸一致性，而其它高性能塑料卻發生形。

如果將同等功率或更大功率的電機微型化，依據設計的不同，其溫度可能會顯著上升。過載或轉子鎖死時會引起溫度急劇上升，超過250℃。為了能充分發揮功效，要求電動機有一定的安全度。

高溫尼龍能確保它能承受電動機正常運行和過載狀況下所產生的熱量,成功應用于電動機的各種部件，包括：端疊片、電刷托架、齒輪和端支架。由于其杰出的內在特性，高溫尼龍已成功應用于以下領域和市場：

1、接插件

2、斷路器

3、繞線

4、SMD元件

5、微動開關

6、電動機部件

7、計算機及其輔助設備

8、通訊業

9、電氣產品及家用電器

10、消費類電子

7.2 在汽車工業的應用

在汽車工業，耐熱塑料正在很快地替代傳統的工程塑料。這一發展的背后推動力，主要是源于適合汽車工業上的三大發展趨勢的要求：

1、提高安全、舒適和電機管理；

2、要求更長的保用期和使用壽命；

3、解決發動機區域溫度過高問題。

特別是對應于在汽車行業CO2排放量的削減、耗油量的改進等環境問題的解決方法就是提高發動機的燃燒溫度，使燃油充分燃燒，這樣勢必會提高發動機室內溫度，提高所有塑料材料的耐熱要求。

同時發動機附近的燃料系統、排氣系統、冷卻系統等金屬部件的塑料化，已經為了回收利用為目的熱固性樹脂的取代，對材料的要求就更為嚴格。以前的通用工程塑料的耐熱性、耐久性、耐藥品性已達不到要求。

從經濟角度考慮，高溫尼龍系列被證明是很理想的金屬替代材料。它具有非常好的抗蠕變、機械強度、剛性和高溫下抗疲勞，同時還保持眾所周知的塑料優點，即加工容易，有限的后修整要求和自由開發設計復雜和集成功能的零部件，減低重量和降低噪音及耐腐蝕。

另一方面，由于高溫尼龍能承受高強度、高負載、耐高溫和在惡劣環境下工作，因此非常適合于發動機區域（如發動機蓋、開關和連接器）以及傳動系統（如軸承保持架）、空氣系統（如排氣控制系統）和進氣裝置等部位的應用。

總之，高溫尼龍的優異特性能夠給用戶帶許多益處，而且從PA6、PA66或PET/PBT材料上轉換為HTPA時，基本上不需要修改模具等，因此在各種要求耐高溫的應用場合中都有廣闊的前景。

八、國外高溫尼龍發展狀況

8.1 杜邦Zytel HTN

杜邦Zytel HTN為51G、52G、53G和54G四個系列，其中51G、52G和54G是屬于6T的改性產品，屬于半芳香族尼龍PPA，而53G系列因分子中苯環含量較少，杜邦把它歸為高性能尼龍。熔點達310℃，玻璃化轉變溫度達140℃，熱變形溫度HDT達288℃。

杜邦HTN四個系列之間性能特點各有不同，以下是具體的描述：

HTN 51 Grades，PA6T/DT，耐極高溫，長期使用溫度在150℃左右，對油熱模具具有卓越的耐化學品性能。

HTN 52 Grades，PA6T/66，兼顧性能與加工性，在熱、化學及潮濕條件下具有良好的機械保持力，熱變形溫度可以達到280多度SMT兼容性好過回流焊能力突出，電器性能優越。

HTN 53 Grades，PPA，在適度的溫度條件下（長期耐溫性能較差只有65度左右）提供更佳的硬度及韌性，可以用水溫控制模具還能具有優良的表面性能。

HTN 54 Grades，PA6T/XT+PA6T/66，由52G系列改良而來增加了韌性改善了在潮濕條件下的機械性能。

8.2 瑞士遠東EMS

EMS推出注冊商標名為“Grivory”的半芳族尼龍樹脂，是由六亞甲基二胺、對苯二甲酸或間苯二甲酸等芳香酸聚合制成的半結晶性樹脂。這些新型樹脂不受濕氣的影響(尼龍通常呈吸濕性)，具有優異的高阻隔性能，適用作多層包裝用材；具有高勁度，可作為金屬替代材料；具有高耐熱性，在120℃下不影響其剛度和強度，可用于加工電子元件連接器；以及用于加工汽車發動機蓋下的各種部件。

Grivory系列中的GrivoryG4V牌號，采用6I/6T混合物對苯二甲酸和間苯二甲酸的混合物混入20%～60%的玻纖制造而成，是一種堅韌、高流動性品級材料，加工得出的制品具有極佳的表面質感。G4V品級可與增強型MXD6尼龍材料相媲美，如三菱公司的Reny以及索尼維爾公司的Ixef。模溫為176華氏度的條件下，含50%玻纖增強的G4V品級材料呈現70%的光澤度，而MXD6卻只有30%的光澤度。

另外，G4V還具有更佳的抗沖擊強度。應用領域包括辦公設備、汽車的內、外飾件。其他的新牌號半芳族尼龍系列材料，分別有一種紫外線穩定品級，和一種阻燃品級，后者添加有高溫性聚苯二甲酰胺(PPA)材料，其中PPA選用杜邦出品的Zytel HTN或索尼維爾出品的Amodel。GrivoryXE3876牌號尼龍是一種含30%玻纖增強6T/66共聚物，不含鹵素和紅磷?？蓱糜跓o鉛焊接。

GrivoryGV-5HL牌號屬于抗紫外線品級，由含50%玻纖增強的6I/6T共聚物制造而成，具有耐候性和戶外保持光澤性的優點。該牌號材料的應用領域包括通訊器械的外殼，以及草坪、花園用護欄和長凳等制品。

8.3 日本三井Mitsui

ARLEN為日本三井化學公司所開發出的一種耐高溫尼龍，ARLEN A系列產品組分為PA6T/6I，C系列產品組分為PA6T/66。

ARLEN的主要特性為優異的高溫剛性，尺寸安定性以及耐化學品性，亦具有熱可塑性塑膠性質，在射出時成型容易，不易起毛邊，也使得它成為具有高附加價值的超級工程塑膠，并可添加碳纖維、玻璃纖維及變化顏色，以符合客戶的需求，Tm 達310℃；Tg為85～125℃。

優異的特性使其廣泛應用于電機／電子零件（SMT制程），汽車引擎蓋下面的各種零件。ARLEN應用于電子連接器受客戶肯定的是其低吸水性，相對于PA46，ARLEN的吸水率低，在過SMT時，ARLEN具有較高的耐回焊溫度；另外針對電子連接器膠芯通常要插入端子，在機械強度及韌性上都比較重要，相對于PA9T，ARLEN韌性比9T好，PA9T比較容易開裂。

8.4 德國BASF

BASF推出的Ultramid T系列產品是以PA6/6T為基礎的聚酰胺成型化合物。具有優異的機械性能和電性能，吸水率低。

由于它們良好的性質，這些材料已經成為幾乎所有工程領域中的多種部件和機器零件（如作為優質電絕緣材料）以及許多特殊應用中不可缺少的材料。一種半芳香族耐高溫聚酰胺產品Ultramid T KR4357 G6目前正應用于新領域之中。

總部位于法國的汽車工業固化系統的國際供應商A Raymond公司目前正在使用來自巴斯夫公司(BASF)的特種化學(PA6/6T)用于燃油管的快速連接器之中。這些連接器裝備有流出障物。幾乎歐洲任何的汽車或貨車制造商均在使用這種快速連接器。這樣的小型部件正在通過高精度注塑工藝制造。這些僅重15克的部件具有在高溫下（130°C）耐燃油和氯化鋅能力。

Ultramid T KR在這種應用中的特殊優勢不僅是其低蠕變性還有優異的剛性和韌性，這意味著它甚至可承受飛石的沖擊。這些性能使它明顯優越于聚酰胺66，并具有取代聚酰胺12的潛力。

另外，巴斯夫推出的無鹵素耐高溫尼龍Ultramid T KR4365 G5 產品采用紅磷進行防火，主要用于要求良好機械特性和高耐電起痕性，并且接受塑料固有紅色或傾向于選用黑色的應用場合，特別適用在溫度較高的環境下進行焊接。

8.5 美國蘇威 Solvay

美國Solvay公司推出的Amodel PPA（聚對苯二酰對苯二胺）于1991年商業化，具有優異力學特性的高溫尼龍，熱變形溫度為280℃，連續使用溫度可達170℃，能滿足所需的短期和長期的熱性能。

它可以在寬廣的溫度范圍內和高濕度環境中保持其優越的機械特性-強度、剛度、耐疲勞性及抗蠕變性。同時擁有卓越的耐化學性和低吸水性?？商峁┠偷蜏貨_擊、阻燃、耐乙二醇、可噴涂及可電鍍等特殊品級?？蓱糜谄?、廚具、家電、各種薄壁電子、電器元件等，其耐溫高、耐乙二醇的優良性能尤其適用于節溫器外殼。

值得一提的是SOLVAY（蘇威）公司推出的AMDEL;無鹵阻燃規格FR-4133市場反映較佳。

8.6 德國贏創VESTAMID® HTplus

贏創工業公司（Evonik）VESTAMID系列材料的新成員VESTAMID® HTplus 已被特種開發成傳統金屬產品中金屬材料的替代物。VESTAMID HTplus材料是一種聚鄰苯二酰胺(PPA)基半結晶材料贏創工業公司（Evonik）VESTAMID系列材料的新成員VESTAMID® HTplus 已被特種開發成傳統金屬產品中金屬材料的替代物，特別適合于高溫使用，具有較高的性價比。

九.我國高溫尼龍發展現狀

國內部分耐高溫尼龍的研究在實驗室里幾乎是和世界同步的，由于種種客觀原因一直無法實現產業化。近年高速發展市場的催化，使很多企業把目光投向這一領域。

9.1 平煤神馬

目前，國內尼龍市場的龍頭企業主要是平煤神馬，該公司已形成從焦化苯到尼龍66鹽再到下游簾子布、尼龍樹脂的全產業鏈，并與美國英威達公司保持良好的合作關系。目前，該公司擁有年產30萬噸尼龍66鹽、13萬噸尼龍工業絲及簾子布、15萬噸工程塑料和1.1萬噸安全氣囊絲產能。

由于PA66的核心原材料己二腈一直被英美國家壟斷，國內沒有任何產能。神馬的己二腈一直靠進口，2012年的大幅虧損，除了氯堿虧了2億多，己二腈過高的價格導致PA66虧損了近1個億。

2013年初，中平能化集團與世界己二腈頭號生產企業，英威達公司，簽訂了戰略合作協議，徹底杜絕了2012年面粉貴過面包的現象再次發生，也從根本上保證了神馬PA66的利潤。

己二腈的制備方法主要是丙烯腈電解法與丁二烯法。丙烯腈電解法是比較舊的技術，能耗比較大，提純比較難。山東潤興解決了提純的問題，但無法實現產業化大量生產。丁二烯法是英威達等領先廠商使用的方法，號稱綠色環保，能耗小，成本低。

對于神馬這樣以己二腈為生命的公司，丁二烯法是不二選擇。因為技術難度大，在加上該項技術的專利已經被外國企業在中國注冊。因此在這項技術的突破必然要花費更多的時間來獨辟蹊徑。

目前山東潤興化工科技有限公司年產10萬噸己二腈項目整體工程中交儀式在今年5月份如期舉行，該項目系國內首套工藝，填補了國內生產空白，整體技術達到國際先進水平。

此外，重慶紫光也申請了己二腈中試項目，包括500噸/年己二腈裝置（試生產階段）和250噸/年丙烯腈電解制己二腈裝置（試生產階段）。

己二腈技術的突破對神馬或者說對整個中國尼龍化工行業的價值都是巨大的。對神馬來說，可以盡情的放大自己的PA66產能，降低成本，搶占更多的國際市場。

即使按最低的估算，己二腈突破后PA66的成本降低10%，就是2500到3000元，35萬產能意味著利潤增加8到10億。2015年隨著英威達在上海的20萬噸己二腈產能和山東潤興的20萬噸產能的釋放將會明顯拉低國內己二腈的價格，神馬的利潤只會越來越好，相信在高溫尼龍領域也能越走越遠。

9.2 上海杰事杰

上海杰事杰公司推出HPN，HPN是一種通過對苯二甲酸和1，6-己二胺發生縮聚作用而制成的半芳香族聚酰胺，HPN產品在耐熱性方面具有明顯的領先優勢，增強改性產品的熱變形溫度270~295℃，HPN產品的特性有：

1、綠色生物材料，可再生率達50%；

2、高耐熱性，最高耐熱溫度295℃；

3、結晶快速，縮短成型時間，提高生產效率；

4、低吸濕性，尺寸穩定性好；

5、優異的力學性能，具有明顯的高強度、高剛性等性能優勢；

6、耐化學性能，特別是具有耐化學藥品、冷凍液等的性能；

7、熔融狀態流動性好，容易加工，加工制品表觀質量優異，并可制作小尺寸部件；

8、良好的阻燃性，可以生產有鹵和無鹵阻燃產品，GWIT高達960/2.0。

此外公司還開發了HPN樹脂、HPN增強改性產品、HPN增強阻燃產品等多個牌號產品，這些產品具有很好的耐高溫特性，并且具有高強度，低吸濕，尺寸穩定性好的特性，可以應用于汽車發動機周邊部件、電子電器產品的接插件、連接器、斷路器等部件。

9.3 金發科技

金發科技研發的特種工程塑料產品(PA10T)屬于高耐溫、低吸水率的新一代尼龍產品，在全球率先實現了PA10T的商業化，形成了從樹脂合成到改性的較為完整的產業鏈，已經在電子電器、汽車、家電和工具等領域得到了廣泛的應用。

目前該產品在國內的需求約有7萬噸，全球約20萬噸，公司在2014年銷售量約為2000噸，公司的產品目前還是主要針對國內市場，且具有一定的成本價格優勢。耐高溫尼龍PA10T材料毛利較高，約在30%以上，由于國外廠家壟斷，公司成功研制該產品有望替代進口，現在公司已經成功擴產。

另有一些企業也投入到無鹵阻燃高溫尼龍開發中，并于PA6T和PPA已取得有效成績，但僅限于混煉改性，基體樹脂都來源于海外供應商。

十、高溫尼龍發展趨勢

市場的需求可以促進一個行業的發展，有需求才會有生產的動力，從而促進行業的進步。隨著中國高溫尼龍市場的需求不斷攀升，用量逐年增加，預計中國在未來幾年里對高溫尼龍的需求將以15%~25%的速度增長。

而且中國的尼龍市場非常廣闊，在未來也有很可觀的發展前景，但國內產品的市場占有率不是很高，主要原因還是技術壁壘和品牌樹立。作為本土企業，在以后的發展中要致力于開發產品的新性能以及向其它領域方向發展。