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耐水解尼龙材料玩出新花样

尼龙由于含有胺基和羰基,易与水分子形成氢键,因此所得到的各种材料在使用时容易吸水,最常用的PA6、PA66最高能从潮湿空气中吸收质量分数10%的水分,在一般湿度环境下也能吸收质量分数2%到4%的水分,而在热的作用下,羟基攻击酰胺键羰基,使其酰胺键断裂形成羧酸而“水解”,导致多种力学性能的变化。

 

聚酰胺水解和醇解

 

如何实现尼龙的“耐水解”呢,研发工作者们由“表”及“里”提出自己的三步走的解决方案。 

 

耐水解方案“三步走”:

Step 1“Defense”耐热表层保护技术

在一定温度下,水中游离出一定数量能够引发水解反应的-OH基团以及小分子基团,与材料表层的聚酰胺基团进行反应。随着反应的深入,分子链内部键断裂,发生了水解,最终使得材料的性能遭到极大的破坏.

“Defense”技术是利用助剂和合金化技术,使得在注塑加工时在制件表面形成一层疏水的“隔层”,在热的作用下生成一层致密的惰性碳层,通过这个“屏蔽层”作用,可以隔绝绝大多数氧和水解分子,阻止其对分子内部的进一步侵蚀,有效的保护了内部的分子结构

 

Step 2分子链内部控制技术

在尼龙分子内部,分子链末端及游离的小分子是最容易被反应的部分,如何团结这些最薄弱的“小伙伴”,对材料最终的耐水解效果也至关重要。通过分子交联化技术,在分子表面形成更严密的分子链网络结构,进一步增加了水解基团与羰基结合的难度,阻止分子链断裂而抑制聚酰胺水解。

 

Step 3玻纤相容化技术 

玻纤可以显著提高尼龙材料的机械强度,而他们之间的结合效果将直接影响最终材料的机械强度和耐水解性能。在热的水解作用下,由于玻纤与树脂界面间结合力是最薄弱的地方,也是最容易被“攻击”。“相容化技术”,即通过一个与聚酰胺和玻纤都有良好结合力的“G”,将“尼龙/玻纤”变成“尼龙-G-玻纤”,通过“G”的桥梁作用,玻纤与尼龙树脂之间的结合力更强,羟基集团要水解则需要更大的键能,从而提升材料的抗水解效果

耐水解尼龙应用案例 

汽车散热器 

原始的汽车散热器都是用金属做的。随着技术的发展,拥有良好性能的耐水解材料逐渐能够替代金属。在行业内对汽车散热器用尼龙材料有相关标准,其中大众节温器零部件标准TL52682是最严苛的标准之一,耐水解材料A6G7406成功应用于汽车散热水室节温器部件,并通过了大众节温器零部件标准。

A6G7406通过TL52682标准试验清单

 

 

A6G7406用于VW节温器

 

 

清洗领域 

除在汽车水室的成功应用外,耐水解尼龙材料在清洗设备上同样表现不俗。清洗机工作时为保证良好的清洗效果需要极高的静压压力,部分高端机型甚至要求超过25MPa,这就更要求材料需要较高的水解强度和质量稳定性能。使用日之升高爆破压耐水解尼龙A9G74产品生产的清洗设备已成功出口欧美等国际市场。

 

 

 

生活卫浴 

厨房卫浴设备是水接触领域又一个最常见应用领域,黄铜性能优异但价格昂贵。耐水解尼龙“ATXG74”系列,在耐水解的基础上,具有更好的尺寸稳定性和良好的耐长期环境老化体系。耐水解尼龙有能力成为未来助力卫浴设备换代升级的最佳替换材料之一。

 

热水器

 三通阀

           水龙头                      阀门

 

今天的介绍就到这里,要是对我们讲的这些材料感兴趣的话可以直接联系我们“021-64909700”,下一讲我们将介绍“日之升的‘耐水’材料之二——用于环保机械的耐酸碱腐蚀材料”,这里的水可是更脏的水了,日之升材料表现如何,尽情期待哦。