高温尼龙的主要应用领域有哪些？国产高温尼龙又有哪些问题需要解决？

 

正文字数：8023字       预计阅读时间14分钟高温尼龙因其耐热、耐水解、耐化学腐蚀、流动性好、成型稳定性好等诸多优点，应用产品领域得到不断开发，市场容量持续扩增，国内外化工企业纷纷入局高温尼龙材料的应用开发与研究。

目前国内具备高温尼龙生产能力的企业仍然较少，且产品类别相对单一，核心技术主要还在国外化工巨头手中，如杜邦、巴斯夫、索尔维、帝斯曼、可乐丽、赢创、阿科玛、艾曼斯、三菱化学、三井等。

高温尼龙的关键发展历程国内耐高温尼龙产业起步较晚，主要有金发科技、青岛三力本诺、新和成、惠生、协鑫、龙杰、德众泰等企业，但目前发展较快本文主要探讨高温尼龙的一些聚合方法和改性方向高温尼龙的合成方法目前高温尼龙主要的合成工艺包括5种：高温高压溶液缩聚法、低温溶液缩聚法、聚酯缩聚法、界面聚合法和直接熔融缩聚法。

1 高温高压溶液缩聚法高温高压溶液缩聚法是目前工业生产最常采用的合成工艺首先将等物质的量的二元酸和二元胺单体在N2环境的保护下与适量的水，少量的反应助剂加入到高压聚合反应釜中，在较低温下(＜100℃) 合成尼龙盐，然后缓慢升高体系温度进行预聚合，得到分子量相对较小的预聚物，将预聚物在真空烘箱中干燥，粉碎成合适粒径的颗粒，然后通过固相缩聚工艺或者挤出设备经过熔融聚合得到高熔点、高分子量的终聚物。

该方法在水相体系下进行反应，生产成本低，经过多年发展，该工艺已经相当成熟，并且成功应用到工业化生产中Gaymans通过高温高压缩聚法成功制得PA4T在60℃下将对苯二甲酸和丁二胺在水溶液中完全反应后制得PA4T盐，在210℃、1.5MPa条件下反应2h，经过预聚、固相缩聚得到PA4T。

PA4T/PA46可通过PA46盐与PA4T盐的共聚制备2 低温溶液缩聚法将等物质的量的二元酸和二元胺单体、少量的稳定剂加入到N-甲基吡咯烷酮(NMP)和吡啶的混合溶液中，加入适量的氯化钙和氯化锂，在一定条件下反应，所得产物在醇类溶剂中洗涤过滤后烘干，最后得到熔点在310℃左右，分子量较低的预聚物。

该工艺之所以没有在生产中得到应用，主要是由于反应体系所用溶剂成本较高，且后续处理较为麻烦，且反应所得副产物会对反应容器造成腐蚀，给企业增加了极大的成本3 胺酯交换法胺酯交换法是近些年来新开发的工艺，其主要机理在利用聚酯与脂肪族二胺单体进行酰胺化反应制得半芳香族PA。

北京化工大学以聚对苯二甲酸乙二酯 (PET) 和己二胺为原料，以环丁砜为溶剂成功制备出PA6T该方法以回收聚酯作为原料，实现资源的再利用，符合环保政策要求，但是以高分子聚合物作为反应物，导致目标产物分子量无法控制，反应后期产物分子量增长困难，影响了该工艺的进一步产业化应用。

4 界面聚合法界面聚合是指两种互不相容的溶剂混合后会产生相界面，在相界面上发生的聚合反应而进行的聚合反应其工艺过程为，将含有苯环的酰氯化合物分散在与水不相容的有机溶剂中，将二元胺分散在水相中，聚合反应发生在有机相和水相的界面上，通过搅拌就可得到相对分子量较高的PA。

该工艺无需高温高压，反应要求简单且不可逆，制备所得产物分子量较高，但是反应体系溶剂回收处理较麻烦，溶剂消耗量大，设备利用率低，易造成环境污染，设备成本高，不适合大规模工业化生产5 直接熔融缩聚法直接熔融缩聚法是在反应单体和聚合物熔融温度以上，保持熔融状态，在减压和氮气保护下，在熔融状态下发生聚合的合成工艺。

直接熔融缩聚法设备及操作简单，不需要溶剂，成本较低，而且高温有利于反应进行并提高PA产物的分子量，实现连续反应，降低生产成本但是该法制备产物出料时存在粘釜问题，且在空气中易被氧化，限制了其在工业生产中的应用。

耐高温尼龙的主要种类及研究方向耐高温尼龙具有优异的耐磨性、耐温性、耐油性和耐化学腐蚀性，吸水率和收缩率低，产品质量好，可靠性高，冲击韧性优良，可以长期在150℃条件下服役荷兰帝斯曼公司于1990年在全球首次完成了高温PA46的产业化，弥补了PA6，PA66、聚酯等工程塑料与液晶高分子(LCP)，聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSU) 等特种工程塑料之间的差距。

从此，高温尼龙的研究序幕也拉开了现阶段已进行工业化生产的有PA46，PA4T，PA6T，PA9T，PA10T等PA46PA46 是由丁二胺和己二酸缩聚而成的脂肪族PA随着分子结构链中酰胺键的数量增多，且链段均匀，结晶速度快，结晶度达到70%，熔点295℃。

未经玻纤改性提高的PA46的热变形温度为160℃，经过玻纤改性后高达290℃PA46的改性产品长期使用温度超过160℃

PA46结构式帝斯曼公司独家拥有PA46产品专利权，公司针对PA46不断开发新的改性产品，以扩大其应用领域和市场规模PA4TPA4T是由丁二胺和对苯二甲酸缩聚而成的半芳香族族PA由于主要原料丁二胺被帝斯曼把控，因而PA4T也由帝斯曼最先开发。

PA4T的链段中重复单元较短，其熔点高达430℃，远高于其自身分解温度，因此在实际应用中，PA4T必须通过与其它PA材料共聚改性降低其熔点才能实现产业化应用。

PA4T结构式固相缩聚共聚Kim等利用动态扫描量热 (DSC)对不同分子量的PA4T/46进行测试评价时发现固相缩聚温度对样品的结晶度有影响，结晶度越高，样品熔点越高低温溶液法共聚尹红等通过低温溶液法，以对苯二甲酰氯、己二酰氯和丁二胺为单体制备PA4T/46，研究其合成和热降解机理。

通过一系列测试、表征发现，PA4T/46具备良好的热稳定性，其热降解反应主要以酰胺键及其相邻化学键的断裂为主，并提出了惰性环境下PA4T/46的热降解机理PA6TPA6T是由对苯二甲酸和己二胺经过缩聚而成的半芳香族PA，与PA4T类似，纯PA6T 树脂的熔点超过370℃，高于其自身的分解温度(350℃)，产品的加工和应用过程 中都存在问题。

PA6T结构式因此，目前应用和开发的都是PA6T的共聚物其共聚物平均熔点在320℃，热变形温度也很高(约290℃)，具备耐焊接性优异、低吸水率、流动性和成型性好等特点，在各个领域当中均有应用如日本三井开发的PA6T/66，熔点为310℃；德国巴斯夫开发的PA6T/6，熔点为295℃。

共聚改性赵志制备了PA6T/66/1010和PA6T/6I/1010探究解决PA6T产品韧性不足的方案研究发现，共聚物因为PA1010盐的加入，耐热性能和刚性有了一定程度的降低，但韧性得到了大幅度的提高，PA66/6I/1010的最佳物质的量之比为11∶5∶4。

该研究为后续高韧性高温尼龙的生产提供了理论基础、工艺配方等方面的参考协效阻燃改性周贵阳等探究二乙基次膦酸铝(AlPi)、勃姆石(BM)复配使用对玻纤增强PA6T/66的阻燃协效作用，发现14%AlPi/1.5%BM复配的改性增强尼龙的阻燃性能明显优于16%的AlPi改性增强尼龙的阻燃性能。

PA9T日本可乐丽首度开发成功PA9T并实现其商品化应用，目的是为了解决PA6T 加工成型性差的问题，PA9T是由壬二胺和对苯二甲酸聚合而得的半芳香族PA，其熔点为306℃，在高温环境下具有良好的韧性，PA9T的吸水率约为0.17%，是PA46的 1/10，是PA6T的1/3。

PA9T结构式PA9T因其自身的性能优势，自问世以来，展现了良好的市场潜力，主要应用在电子电器、汽车工业等领域。

PA9T在汽车领域应用控制柔性和刚性链段Yamamoto等研究发现，可以通过控制柔性亚甲基段和刚性酰胺链段的平衡，进而控制PA9T晶体结构和相行为，即可设计出相变温度和熔点有系统变化的新型高温尼龙成型条件、碳纤CF增强。

Tanaka 等研究了不同的成型条件对PA9T/碳纤维(CF)力学性能的影响探究 PA9T能否可以作为CF增强热塑性塑料的高耐热树脂基体，通过测试发现：PA9T/CF 的拉伸强度随成型时间的延长而提高；PA9T/CF比PA6/CF具有更好的耐热性。

玻纤与硅灰石改性为了研究玻纤(GF)的形状和硅灰石的添加对PA9T性能的影响，制备了PA9T/GF复合材料发现扁平GF在PA9T中分散取向状态良好，制得的扁平GF增强 PA9T复合材料的综合性能明显高于普通GF增强PA9T复合材料；而硅灰石的添加能够进一步改善增强 PA9T 复合材料的流动性能、结晶性能和制品的翘曲形变量。

PA10TPA10T是由对苯二甲酸和癸二胺经缩聚而成，其耐热性能优异，其熔点在316℃，吸水率低，尺寸稳定性好，GF增强改性后耐无铅焊锡温度超过280℃，在LED领域有较多的应用PA10T的链段结构中含有苯环，材料刚性和耐化学腐蚀性优异，在水处理、热传输等领域也有一定的应用。

PA10T结构式与PA9T相比，PA10T在原料来源、加工性、可加工性、合成工艺等方面具备一定优势，对于其后续的应用前景影响较大，市场看好需要重点指出的是，金发科技股份有限公司是全球率先实现PA10T商业化的公司，对于我国耐高温尼龙产业的发展起到了一定的带头促进作用。

其他国产高温尼龙企业也有开发量产，如惠生、协鑫、龙杰等限制PA10T实际应用的主要原因在于材料的熔点较高，脆性较大，流动性稍差，因而在实际应用时需要改善优化工艺条件代惊奇等研究了不同工艺条件对聚合反应的影响，绘制了聚合反应温度-压力相图。

通过研究发现，PA10T溶液在230~250℃范围内处于热力学不稳定状态，而长时间留在反应釜内则会发生相分离，适当提高反应压力则可以使体系处于均相状态引入新单体改善加工性王忠强等通过在PA10T树脂主链上引入11-氨基十一酸进一步改善其加工性能。

测试结果表明，引入第三单体后，可以有效提高其表观黏度对剪切应力、剪切速率和温度的敏感性，增加分子链的柔顺性，改善了PA10T的加工性能原位聚合阻燃尼龙常欢等在PA10T的合成基础上，通过原位共聚的方式将具有较大空间位阻的功能性反应型磷系阻燃剂DDP连接到PA10T的主链中，合成具有阻燃功能性的耐高温尼龙PA10T10DDP，通过DSC等测试发现，加入第三单体可以适当降低结晶能力，减缓结晶速率。

耐高温尼龙的应用耐高温尼龙因其自身的优异性能，近年来，下游开发应用越来越多，市场需求持续上升，目前已经被广泛应用于电子电器、汽车制造、 LED等领域1   电子电器领域随着电子元件向微型化、集成化、高效化发展，对于材料的耐热等性能有了进一步的要求。

新的表面组装技术(SMT)的运用，对于材料的耐热温度要求由以前的183℃上升至215℃，同时要求材料的耐热温度达到270~280℃，传统材料无法满足要求

SMT技术由于耐高温尼龙材料杰出的内在特性，既具有超过265℃以上的热变形温度，又有较佳的韧性和极佳的流动性，因而能够满足SMT工艺对元器件的耐高温要求。

电子接插件耐高温尼龙可应用于以下领域和市场：3C产品中的接插件、USB插口、电源连接器、断路器、电动机部件等2  汽车领域随着人们消费水平的提高，汽车产业正朝着轻量化、节能化、环保化和舒适化的趋势发展汽车减重可以节省能源，增加汽车续航，减少制动器和轮胎磨损，延长使用寿命，最重要的是可以有效降低汽车尾气排放量。

在汽车工业领域，传统的工程塑料和部分金属正在被耐热材料所逐步替代如在发动机区域，相对于PA66材质的链条张紧器，用耐高温尼龙做的链条张紧器磨损率更低，性价比更高；耐高温尼龙材质的零部件在高温腐蚀介质中使用寿命更久；在汽车控制系统，因自身优异的耐热性能，在一系列的排气控制元件中(如各种外壳、传感器、连接器和开关等 )，耐高温尼龙有较多的应用。

链条张紧器耐高温尼龙还可应用在可回收式的油过滤器外壳，以承受来自发动机的高温、路面的冲击颠簸和恶劣气候的侵蚀；在汽车发电机系统，耐高温聚酰胺可以应用于发电机、起动机和微电机等3   LED 领域LED是一个新兴的、处于快速发展阶段的行业。

因其节能、环保、寿命长、抗震等优势获得了市场的广泛关注和一致好评，过去十年，我国LED照明产业年均复合增长率超过30%

PA10T用于LED支架LED产品在封装制造的过程中会发生局部高热，对于塑料的耐温性提出了一定的挑战目前较低功率LED反射支架已经全面使用耐高温尼龙材料PA10T材料目前已经和 PA9T材料成为业内量大的支柱材料。

4  其它领域耐高温尼龙材料具有耐热性高、吸水率低、尺寸稳定性好等优势，能够保证材料在潮湿环境下长期使用也具有高强度和高刚性，是一种取代金属的理想材料目前，在笔记本电脑、手机、遥控器等产品上已经凸显用高玻纤含量增强的耐高温尼龙材料取代金属做结构框架的发展趋势。

高温尼龙在笔记本电脑中的应用高温尼龙可取代金属达到轻薄设计，可应用在笔电外壳、平板外壳，优异的耐高温性和尺寸稳定性使其在笔电的风扇、接口广泛应用。

手机机构图高温尼龙在手机上应用包括手机中框、天线、摄像头模组、喇叭支架、USB连接器等如Dupont Zytel HTN53，EMS Grivary GV和Solvay IXEF高玻纤含量增强系列材料已经在这些行业得到了应用。

水表PA10T材料具有低吸水率和优异的抗水解性能，比其它耐高温尼龙材料更加适合取代金属用于水表和水泵部件，如EMS公司Grivory CV系列材料在这个行业已得到大批量应用国外16家耐高温尼龙企业盘点艾曼斯

瑞士艾曼斯历史可追溯到1936年，维尔纳·奥斯瓦尔德博士创立股份公司HOVAG1949年，生产销售聚酰胺塑料和聚酰胺纤维1951，HOVAG开始生产己内酰胺EMS 集团在全球范围内活跃于高性能聚合物和特种化学品两大业务领域。

改性PA品类有PA6、PA66、PA66/6、PA12、PA610，PA612，PA1010，半芳香族聚酰胺等改性方向有（玻纤/碳纤，短纤/长纤）增强，增韧，透明，阻燃，耐摩擦，导电等应用于汽车行业、电气/电子技术、体育和休闲用品以及机械工程。

其代表性产品是耐高温尼龙及透明尼龙。商品名：Grivory高温尼龙产品种类：PA6T、PA10T官网：www.ems-group.com

图源 | 艾曼斯工程塑料巴斯夫

巴斯夫成立于1865年，是一家德国化工企业，也是世界最大的化工厂之一业务范围广泛，主要经营基础化学品，工业化学品，中间体、聚烯烃，工程塑料等2020年，巴斯夫联手道默完成对索尔维聚酰胺业务的收购，通过这项交易，巴斯夫将知名创新品牌纳入麾下。

同时，通过整合上游关键原料己二腈（ADN），巴斯夫将整体强化聚酰胺6,6价值链商品名：Ultramid®高温尼龙产品种类：PA6T、PA9T官网：www.basf.com

图源 | 巴斯夫进行时杜邦

美国杜邦公司成立于1802年，最早是生产并销售火药1935年，杜邦研究人员杰拉尔德·伯切特和华莱士·卡罗瑟斯发明了尼龙，后于1939年纽约世界博览会上向公众进行了展示杜邦改性尼龙品类有PA6，PA66，PA610，PA612，PA66/6T，PA6T/XT，PA6T/6I，PA1010等，其产品有多种等级可供选择，可在各种温度、化学品和潮湿环境下保持高强度和刚性。

商品名：Zytel高温尼龙产品种类：PA6T官网：www.dupont.cn

图源 | 杜邦公司帝斯曼

荷兰皇家帝斯曼集团成立于1902年，由荷兰政府建立，最早开采煤炭现今在全球范围内活跃于营养、健康和生物科学领域帝斯曼工程材料部门改性尼龙的品类有PA6，PA66，PA46，PA4T，PA410等，改性方向有增强，阻燃，增韧等，专注于汽车和电子市场。

商品名：Stanyl®、ForTii® 高温尼龙产品种类：PA46、PA4T官网：www.dsm.com

图源 | 帝斯曼中国索尔维

索尔维集团（Solvay S.A.，原译“苏威集团”）是一家跨国性化工集团索尔维集团的产品被广泛应用于各行业领域，旗下90%的销售产品位居全球前三甲索尔维在稀土、白炭黑、工程塑料、聚酰胺和中间体、香料及功能化学品、基础化学品、特种化学品、特种聚合物、新兴生物化学等业务领域占据重要地位。

集团2012年全球销售额达124亿欧元商品名：Amodel高温尼龙产品种类：PA6T、PA10T官网：http://www.solvay.cn

三井化学

三井化学是日本最大的化工企业集团之一，是日本第二大综合性化工公司，是从事增值特殊化学品，塑料及其他材料的领先生产商和供应商，产品面向汽车，医疗，包装，农业，建筑，工业，造纸，纺织，以及半导体和电子市场商品名：ARLEN™

高温尼龙产品种类：PA6T官网：http://jp.mitsuichem.com

可乐丽

日本可乐丽株式会社成立于1926年，是日本著名的综合类化学工业集团1950年，在世界上第一个将聚乙烯醇(PVA)纤维商业化可乐丽成立以来，以高分子化学、合成化学为基础，扩展了合成树脂、化学药品、纤维等业务。

可乐丽的高温尼龙，具有优异的性能平衡，除了耐热性之外，还包括低吸水率、高耐化学性和优异的耐磨性商品名：Genestar™高温尼龙产品种类：PA9T、PA9C官网：www.kuraray.com.cn

图源 | 可乐丽赢创

赢创是一家来自德国的创新型工业集团，根源可追溯到1847年化学家西奥多·戈德施密特创立“化学工厂”公司其核心业务——特种化工在全球处于领先地位赢创特种化学品业务分为四大业务部门：特种添加剂，营养与消费化学品，智能材料及功能材料。

商品名：Vestamid高温尼龙产品种类：PA6T合金官网：http://corporate.evonik.cn

图源 | 赢创Evonik奥升德

奥升德是一家拥有70多年历史的大型一体化PA66树脂和工程塑料生产商，其生产的化学中间体和聚酰胺系列产品服务于涂料、石油、天然气、工业纤维、电缆扎带、汽车和消费品等多个领域商品名：泛达® ThermaPlus™

高温尼龙产品种类：高耐热型 PA66

图源 | 奥升德Ascend兰蒂奇

1920年，兰蒂奇集团成立在塑料领域，兰蒂奇集团是化工制品行业、塑料材料行业及合成纤维行业的意大利跨国龙头企业，是全球顶尖基于聚酯和聚酰胺的技术类聚合物生产厂家之一在意大利、德国、美国、墨西哥、巴西、中国、印度设有生产工厂，具有全球销售网络，是PA、PBT、TPE和POM的世界知名制造商。

高温尼龙产品种类：6T/6、6T/66等官网：http://www.radicigroup.com/cn

图源 | 兰蒂奇工程塑料阿科玛

法国阿科玛集团成立于2004年10月，由原母公司道达尔集团化工业务重组后建立，并于2006年上市，总部位于法国巴黎有三大业务部门：高性能材料，工业特种产品，涂料解决方案商品名：Rilsan® 高温尼龙产品种类：PA11T等。

官网：http://www.arkema.com.cn/cn

图源 | 阿科玛东洋纺

东洋纺成立于1914年，其经营内容主要包括生产加工和销售薄膜、机能树脂、衣料纤维等材料，和设计生产基础设备、销售各种技术信息等等而其中薄膜·机能树脂事业是公司的重要事业之一，主要包括包装用薄膜、工业用薄膜、工业用粘合剂、工程塑料、光功能材料等。

高温尼龙产品类型：PA6T等官网：http://www.toyobo.co.jp

图源 | 东洋纺纤维安特普

美国RTP公司成立于1982年，在美国、 法国、墨西哥、德国、新加坡、中国6个国家共建立了12个地区性工厂，在全球共拥有20多个生产工厂专研特殊改性塑料领域：阻燃，特殊染色，结构增强，导电等功能高分子商品名：RTP 4000系列(PPA)、RTP 4400系列

高温尼龙产品种类：PPA等官网：http://web.rtpcompany.com

爱彼思

爱彼思在德国已有50余年的发展史，是排名第三的工程塑料知名企业，更是宝马公司发动机材料的指定供应商商品名：ALCOM PA46 920/1 PTFE15、ALTECH PA6/6T B 4030/219 MR30 IM。

高温尼龙产品种类：PA46、PA6/6T等官网：http://www.albis.com/en

图源 | 爱彼思ALBIS尤尼吉可

创立于1889年6月19日，总部位于日本大阪主要涉及高分子、功能材料、纤维和生活健康领域尤尼吉可以其长年培养的尼龙、聚酯的聚合技术为核心，利用其独有的共聚、变性技术，进行独特的聚合物的生产另外，尤尼吉可还拥有世界唯一、应用于工程塑料领域的聚芳酯的聚合技术。

尤尼吉可通过使用独有的技术，成功开发了一种使用了蓖麻油的耐高温聚酰胺树脂该树脂具有极高的耐高温特性，且具有优秀的低吸水性、耐化学腐蚀性、电气特性等，可应用于电气·电子零部件、汽车零部件、耐热薄膜、耐热纤维等广泛的应用领域。

商品名：XecoT®高温尼龙产品种类：PA10T官网：http://www.unitika.com.cn

安科罗

AKRO-PLASTIC 公司成立于2014年，专注于聚酰胺围绕塑料生产和复合开发前瞻性的解决方案在江苏吴江的生产基地以“德国制造”的高质量标准进行制造为降低成本，减轻重量，安科罗聚酰胺用创新塑料产品取代金属部件。

应用于汽车行业，机器制造企业AKROLOY® PA产品系列也有拓展，包括多种专门用于涉及冷水（23℃）饮用水应用的新品种前段时间，恒申集团收购了安科罗51%的股份商品名：AKROMID®T高温尼龙产品种类：PPA等。

官网：https://www.akro-plastic.com.cn

图源 | 安科罗工程塑料注：以上为部分厂家盘点，排名不分前后找塑料原料，就上第八元素www.otimes.comPOE产品详询：黄小姐：18207680383王先生：13924003825PP、ABS、PS、AS、PE、POE、PC、PA、POM、PMMA等十余个品种，LG甬兴、镇江奇美、扬巴、中石油、中石化等各大石化厂家的百余种优势资源，供您选择~。

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