■德眾泰工程塑膠 / 金良文 研發總監
半芳香族聚醯胺介紹
半芳香族聚醯胺(PPA)是由脂肪族二胺或二酸與帶芳香環的二酸或二胺經縮聚製得的一類聚合物的總稱，常見的有PA4T、PA6T、PA9T、PA10T等品種，還有PAMXD6、PA12T等。這些尼龍材料由於分子主鏈上被引入苯環，鏈段剛性變強，熔點升高，熱變形溫度提高，長期使用溫度超過150℃，是名副其實的耐高溫材料。
由於純PA6T的熔點高達370℃，已經超過了其分解溫度，加工難度很大，因此目前市面上用的PA6T，其實並不是真正意義上PA6T純樹脂，而是與其他單體共聚後的產品，把熔點降低到320℃以下，便於加工成型。目前常見的共聚組合有：PA6T/6I、PA6T/66、PA6T/6I/66、PA6T/DT、PA6T/6等，品種非常多。
PA9T由壬二胺和對苯二甲酸聚合而成。該材料最大的特色是具有卓越的耐高溫性能，以及低吸水率、耐藥品性、耐磨性，與PA6T相比這種材料不需要改性共聚來降低熔點，其熔點為306℃。雖然PA9T在高溫環境下的韌性和尺寸穩定性優異，低溫條件下材料偏脆，長期耐熱性能相較於其他材料稍差。
PA10T是由癸二胺和對苯二甲酸為單體縮聚而成的高溫尼龍，其熔點為316℃，其性能與PA9T相似，同樣具有吸水率低、尺寸穩定性等優良的特點。但由於原材料成本高，和其他高溫尼龍相比PA10T的成本優勢並不顯著。
PA6T的合成方法，性能特點和應用
目前的最常用合成方法是高溫高壓溶液縮聚法。首先將二元胺和二元酸單體混合適量的反應助劑和水，生成鹽，然後升溫進行預聚合。將預聚物乾燥、粉碎後，通過擠出熔融聚合或固相縮聚得到分子量較高的聚合物。
PA6T共聚物可以通過調節與不同單體，以及單體的比例，達到不同的特性。總體而言，PA6T具有低吸水率，尺寸穩定性高，耐化學介質優異，耐油脂，耐候性好，抗蠕變，耐磨。
由於PA6T共聚物的優良性能，現在已經越來越多應用在環境要求嚴酷的場合。譬如在汽車領域，可以應用在電動車的高壓連接器、發電機裡的線圈骨架、過濾器殼體、鏈條張緊器等。在電子電器領域，可廣泛應用於連接器，尤其需要採用SMT表面組裝技術的連接器，需要材料溫度達到270-280℃。也可以用在開關、斷路器裡的零部件等。此外，PA6T可以取代金屬，用於電腦外殼、手機中框、冷卻風扇、USB連接器等。
德眾泰特種尼龍家族介紹
德眾泰專注於尼龍樹脂開發，持續推出我們理解的創新型產品。2013年量產高溫尼龍產品，並以PANT®為牌號推出市場。2015年量產PA12T，是國際上實現產業化的極少數企業之一。為解決目前PA6T吸水率偏高，PA9T材料韌性不足，以及PA10T材料成本偏高的行業痛點，創造性推出PANT® Z5000。為響應未來市場降低碳排放需求，2021年推出全生物基尼龍樹脂PANT® B25，以及低翹曲，尺寸穩定的樹脂PANT® C23。
PANT® Z5000性能特點及應用
德眾泰通過獨特的分子結構設計，新推出的PANT® Z5000改進了傳統的PA6T材料吸水率偏高的缺點，同時保留其機械強度高的特性，達到綜合性能優秀的新型產品，是對高溫尼龍家族一個突破性的發展，為下游產業的應用賦予更高的價值。通過引入長碳鏈單體，使其飽和吸水下降60%，接近PA9T與PA10T的水平，尺寸更加穩定，韌性、抗應力開裂、耐候性和耐寒性有所提高。由於分子鏈中的PA6T鏈段具有高剛性，因此其既保留了非常好的機械強度和抗蠕變性能，又有優良的耐化學介質和耐油脂及較高的結晶速度。PANT® Z5000憑藉優異的性能，其玻纖改性產品可以廣泛應用於電子電器行業、水暖衛浴、汽車水泵外殼、新能源車的高壓連接器、發動機周邊要求高長期耐熱的零部件、高溫齒輪箱和齒輪、筆記本外殼、電動工具結構件等行業。
PANT® C23性能特點及應用
最新推出的PANT® C23是一種熔點為260℃的PA6T共聚聚醯胺樹脂，是一款性能介於PA66與高溫尼龍之間的產品。由於PA6T鏈段的存在，其吸水率相對於PA66有較大的下降，尺寸穩定性有所提升；剛性及玻璃化轉變溫度高；玻纖增強製品翹曲比較低；表面光潔度高；黃變比PA66低；在熱水中的顏色仍能保持不變，強度下降不大。PANT® C23不僅可以直接用來射出或者改性，替代大部分PA66的應用；也可以與其他聚醯胺共混，提高共混物的性能。
PANT® B25性能特點及應用
PANT® B25 (PA510)由戊二胺和葵二酸縮聚而成。戊二胺來源於桔杆，葵二酸來源於蓖麻油，所以B25是完全基於植物生產的聚醯胺，是一種全生物基尼龍，其密度比PA6或PA66低6%以上，飽和吸水率低50%。可用於射出成型，擠出拉絲成為不同粗細的纖維，以及吹拉成為薄膜。B25有較高的熔點和較好的尺寸穩定性，其纖維產品具有如桑蠶絲的手感，穿著舒適透氣，強度好，耐用抗皺，易染色，色牢度高。可用於內衣內褲，運動服裝，衝鋒衣、羽絨服面料等。其射出製件具有優異的柔韌性，優良的耐寒性，在乾冷的環境下使用具有特出的優點，可用於運動器械、玩具、軋帶等行業，也可以用於食品包裝。B25產品可以回收，重複使用。由於全球的「雙碳」戰略，使用環境友好的原材料是一大趨勢。B25產品是來源於非石油原料，可以為客戶帶來「減碳」效益。
總結
德眾泰在特種尼龍聚合及改性材料領域擁有多年的跨行業應用經驗，且致力於為更多行業客戶提供量身定制的產品解決方案。隨著航空航太、軍工、汽車輕量化和電子產業的快速發展，對高分子材料的耐熱性和強度都提出更高要求，以及碳中和對於上游材料的變革需求，德眾泰特種尼龍將給下游客戶帶來更多解決方案。
