传统的耐高温尼龙

耐高温尼龙是指可长期在150 ℃以上使用的尼龙工程塑料。耐高温尼龙具有良好的耐磨性、耐热性、耐油性及耐化学药品性，原材料的吸水率和收缩率和普通尼龙相比也明显降低，表现出优良的尺寸稳定性及优异的机械强度。目前已经工业化的品种有PA46、PA6T、PA9T等。1990年荷兰DSM公司首次实现了耐高温尼龙PA46的产业化，填补了在通用工程塑料如PA6、PA66、聚酯和超高性能材料如LCP、PEEK、PSU等之间的空白。自此也拉开了高温尼龙研究的帷幕。

2.1

PA46

PA46是由丁二胺和己二酸缩聚而成的脂肪族聚酰胺，其化学结构式为：

比起PA6和PA66，PA46的每个给定长度的链上的酰胺数目更多，链结构更加对称，这使得它的结晶度可以高达70%，并赋予其非常快的结晶速度。PA46的熔点为295 ℃，未增强的PA46的HDT(热变形温度)有160 ℃，而经过玻纤的增强后，其HDT可高达290 ℃ ，长期使用温度也有163 ℃。PA46独特的结构赋予了其它材料无法达到的独特性能。作为PA46产权的完全拥有者，DSM公司正逐渐将其优异的性能经过不断地改性而付诸产业化。在保证其耐高温性能的同时，各种特殊应用如超耐磨、超高刚性、超高流动性等都已经不断被开发。而在耐高温方面，DSM在2008年China-plas上推出了其全新高性能STANYL Diablo，它具有长期的耐热稳定性，可以在230℃高温下正常工作超过3000 h，而机械性能则下降不超过15%。

2.2

PA6T

PA6T是半芳香族尼龙中的典型代表，是由己二胺和对苯二甲酸缩聚而成。纯的PA6T熔点高达370℃，在这个温度下尼龙已经发生了降解，无法进行热塑成型，所以市面流通的PA6T均是经过与其他单体共聚后降低了熔点的共聚物或复合物。表2为世界上几个主要生产厂家的典型的PA6T产品的结构及其耐热性。PA6T在脂肪链的基础上引入了大量苯环，与传统的PA6、PA66相比，PA6T拥有更高的Tg，较低的吸水率，尺寸稳定性以及耐热性好等特点。

由于PA6T需要引入其他单体进行共聚以降低熔融加工温度，不同的单体配比成为PA6T改性的关键，因此可以说，PA6T的耐高温改性具有很大的发展空间。其中上海杰事杰公司也已经成功开发出了PA6T系列的耐高温尼龙，并已经投入生产。

2.3

PA9T

PA9T是由日本KURARAY（可乐丽株式会社）公司独自开发的，是以壬二胺和对苯二甲酸缩聚而成，商品名为Genestar。

虽然同为半芳香性尼龙，PA9T在加工前并不需要像PA6T一样要通过共聚改性降低熔点，纯的PA9T熔点在306 ℃。PA9T高的玻璃化转变温度(125 ℃)和高的结晶性，赋予了其在高温环境下良好的韧性。同时它还拥有其它PA材料无法比拟的耐化学品性能，仅次于PPS，而其吸水率只有0.17%，是所有PA当中*低的。PA9T的综合性能无疑是传统耐热尼龙中比较好的一种，而随着生产规模的不断扩大，其成本将会接近普通PA的成本，因此PA9T是一个有很大发展潜力的品种。图1为PA9T的合成工艺路线图。

新型PA66

尽管与本文上述的传统高温尼龙相比，PA66有相对较低的Tm和Tg，似乎限制了它在高温领域的运用，但是法国罗地亚公司却认为其仍可作为高端应用材料。在2007年的德国K展上，罗地亚公司推出了高温环境下PPA替代材料TECH-NYL Heat Performance(HP)，这种PA66能够满足汽车发动机罩内上升温度环境下的性能要求。据称，该材料还在尼龙66的成本水平维持着尼龙66的加工性能，这项技术给PA66材料在耐高温领域带来了新发展，但目前只有罗地亚公司掌握该技术

PA4T

作为全球领先的高温尼龙(PA46)生产商，DSM公司拥有全球唯一的丁二胺工业化方案。丁二胺是PA46合成的关键原料，这样的技术优势也使得DSM公司率先研发出了以此作为原料的PA4T产品。这种21世纪的第1个新聚合体，具有卓越的空间稳定性，无铅焊接兼容性，高熔点，在温度上升的情况下具有很高的硬度和机械强度，且相比DSM公司原有的PA46产品，甚至是PA9T，它显示出了超低的吸水率。PA4T综合而又优异的性能，将会使它在今后电子电气和汽车等耐高温应用领域占据重要的份额。PA4T的发明也是市场小型化和电子产品集中化对性能材料更高要求的体现。

2.6

 PA10T

我国中山大学的曹明，章明秋等对PA10T的合成与共聚改性进行了系统的研究，结果显示，纯的PA10T具有319. 1℃的高熔点，其优异的耐热性使PA10T展现出了潜在的商业价值。国内的塑料改性*——广州金发科技商业化了这项技术。在2009年的橡塑展上，金发公司隆重推出了牌号为Vicnyl的PA10T产品，它具有优异的耐热性，超低的吸水率，更好的尺寸稳定性，耐无铅焊锡温度高达280℃，优异的耐化学性能和注塑加工性能。而且据称，PA10T树脂有近一半的原材料来自于蓖麻，属于生物基环保材料，综合性能优异，显示出了很强的市场竞争力。PA10T产品的商业化，填补了我国在高温尼龙新材料上自主研发的空白，而金发公司也成为继上海杰事杰公司之后，国内第2个拥有耐高温尼龙工业化技术的企业。

2.7

其他PPA材料

PPA(半芳香族尼龙)是由脂肪族二胺或二酸与带芳香环的二酸或二胺经缩聚制得的。除了以上所述的PA4T、PA6T、PA9T、PA10T等材料外，还有PA MXD6、PA12T等很多PPA品种。这些尼龙材料因为化学结构中具备芳环结构，都不同程度地提高了热变形温度。杜邦公司用对苯二甲酸二甲酯(DMT)和十二胺(DDMD)合成的PA12T，熔点达296.6℃ ，具有极强的应用价值。目前很多公司如EMS、SOL-VAY等均已有较为成熟的PPA产品。

Zytel® PPA 等级

• Zytel® HTN 51系列具有突出的耐化学性，在潮湿的情况下仍保持良好的性能
• Zytel® HTN 52 系列具有更高的熔点和热变形温度，可以在水加热模具中注塑成型。
• Zytel® HTN 54 可以承受更高的爆破压力，在潮湿下保持良好的性能，高达 110ºC下仍保持高刚性，而且可以在水加热模具中注塑成型。
• Zytel® HTN 92 系列采用杜邦™ SHIELD 增强技术，在高达 230ºC 温度下仍保持良好的性能。

Zytel® HTN 高结构规格

Zytel® HTN53 系列在室温/适宜温度下具有更高的刚性和韧性、良好的表面外观，可以在水加热模具中注塑成型。