מחקר על נכסים, טכנולוגיית ייצור ושינוי של PA6

בשנת 2021, כושר הייצור של ה- PA6 של סין הוא 5.715 מיליון טון, והוא צפוי להגיע ל -6.145 מיליון טון בשנת 2022, עם קצב צמיחה של 7.5%. ל- PA6 של סין מידה גבוהה של לוקליזציה. באופן גלובלי, כ- 55% מפרוסות ה- PA6 משמשות לסיבים, וכ -45% משמשים לפלסטיקה הנדסית וסרטים לרכב, אלקטרוניקה, מסילות ברזל וכו '. הצריכה הכוללת של PA6 בסין בשנת 2021 היא 4.127 מיליון טון, כ -20% מהמשתמשת לסטלסטיקה הנדסית.

חומר גרגירי שחור ניילון

משנת 2021 עד 2022, מחיר ה- PA6 עבר גם כמה עליות וירידות רכבת הרים.

ניילון 6 (PA6), הידוע גם בשם Polyamide 6, Nylon 6, חוזק המכני וההתגבשות שלו טובים, ובעל המאפיינים של עמידות בפני קורוזיה, עמידות בלאי. הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשיית הרכב, מעבר רכבות, אריזות סרטים, מכשירים אלקטרוניים וטקסטיל. למרות שהביצועים המקיפים שלה מצוינים, יש לה גם סדרת חסרונות. לדוגמה, ל- PA6 אין עמידות חזקה של חומצה ואלקלי, וכוח ההשפעה אינו גבוה בטמפרטורה נמוכה ובמצב יבש. קיומו של בסיס הידרופילי יגרום לקצב ספיגת מים גבוה יותר, והמודולוס האלסטי, עמידות לזחילה, חוזק ההשפעה וכן הלאה יופחתו מאוד לאחר ספיגת המים, ובכך ישפיע על היציבות הממדית של המוצרים והתכונות החשמליות של המוצרים. לכן יש צורך ללמוד את שינוי ה- PA6.

PA6 המשמש ברכב

PA6 המשמש בטקסטיל

• ביצועי PA6

לחומר הגלם של הרשות הפלסטינית מקור רחב, שהוא הבסיס לייצור התעשייה הגדול שלו. בשל הסידור הרגיל של המבנה המולקולרי, הרשות הפלסטינית יכולה ליצור קשרי מימן רבים בין מקרומולקולות, כך שיש לה גבישות גבוהה. יחד עם זאת, יש לו גם מאפיינים יוצאי דופן בתכונות מכניות, תכונות כימיות, תכונות תרמיות והיבטים אחרים, כולל:

(1) חוזק מתיחה גבוה וכוח כיפוף;

(2) התנגדות להשפעה טובה;

(3) התנגדות חום גבוהה;

(4) יש לו את המאפיינים של עמידות בלאי ושימון עצמי, שאינו ניתן להשוואה לחומרי מתכת.

(5) עמידות נפיחות טובה ועמידות בפני קורוזיה לממסים ותרופות כימיות;

(6) עיבוד זרימה טוב, דפוס הזרקה זמין, שחול, דפוס מכה ושיטות אחרות לעיבוד מוצרים;

(7) ביצועי מחסום מצוינים;

(8) עם פעילות כימית גבוהה, קבוצות הקוטב יכולות להגיב עם מונומרים ופולימרים המכילים קבוצות קוטביות ליצירת תרכובות פולימריות חדשות.

על מנת לתת תכונות מכניות חזקות יותר של PA6, לרוב מתווספים מגוון של שינוי, ביניהם התוסף הנפוץ ביותר הוא סיבי זכוכית. אלסטומר או גומי סינטטי כמו POE, SBR או EPDM מתווסף בדרך כלל כדי לתת ל- PA6 התנגדות השפעה חזקה יותר. אם אין תוספים במוצר PA6, לחומר הגלם הפלסטי יש שיעור הצטמקות של 1%עד 1.5%, ותוספת סיבי זכוכית נותנת מוצר עם קצב הצטמקות של 0.3%. ביניהם, ספיגת הלחות והגבישות של החומר הם הגורמים העיקריים הקובעים את קצב ההצטמקות של מכלול הדפוס, ופרמטרי התהליך כמו תכנון חלקי פלסטיק ועובי הקיר הם גם הם קשר פונקציונלי עם קצב ההצטמקות בפועל.

סיבי זכוכית 

פו אלסטומר

הטיפול הייבוש ב- PA6 לעיצוב הזרקה קל לספוג מים, ולכן יש לחבר אותו חשיבות רבה לטיפול הייבוש לפני העיבוד בפועל. אם החומר המסופק עטוף בחומר אטום למים, יש לשמור על המכולה במצב סגור. כאשר הלחות גדולה מ- 0.2%, יש לבחור את האוויר החם לייבוש רציף לא פחות מ- 80 ℃ למשך 16 שעות; אם החומר נחשף לאוויר למשך 8 שעות לפחות, יש לייבש אותו בוואקום ב 105 ℃ במשך יותר מ- 8 שעות.

• תהליך הייצור של PA6

1. פילמור שלבים

פילמור דו-שלבי מחולק בעיקר לשני שלבים: פילמור קדמי ופילמור אחורי. באופן כללי, הוא מתאים לייצור מוצרי צמיגות גבוהים כמו משי בד חוט תעשייתי. הפילמור הדו-שלבי כולל בעיקר שלוש שיטות: פילמור לחץ לפני-נורמלי, לחץ טרום-לחיצה ופילמור לאחר הדחיסה ופילמור לחץ לפני-גבוה ופילמור לחץ לאחר הרגיל. ביניהם, שיטת פילמור הפירוק כרוכה בהשקעה גדולה ועלות גבוהה, ואחריה פילמור לחץ טרום-גבוה ופילמור לחץ לאחר הרגיל. פילמור לחץ לפני-לאחר הרגיל הוא בעל עלות נמוכה ואינה דורשת השקעה רבה.

2. שיטת פילמור רציפה באטמוספרי

פילמור רציף בלחץ אטמוספרי חלים על ייצור המשי האזרחי של PA6, ביניהם תהליך הייצור של חברת נוי באיטליה הוא הנציג ביותר. השיטה מאופיינת בפילמור רציף בקנה מידה גדול ב 260 ℃ למשך 20 שעות. פרוסות הושגו בשלב הזרם נגד המים החמים. לאחר התייבשות האוליגומרים על ידי גז חנקן, המונומרים הוחזרו על ידי מיצוי, ותהליך האידוי והריכוז המתמשך הוצג בו זמנית. לשיטה זו יש ביצועי ייצור רציפים מצטיינים, יכולים להשיג מוצרים באיכות גבוהה, תשואה גבוהה ואינה תופסת שטח גדול מדי ביישום מעשי, היא תהליך ייצור משי אזרחי טיפוסי.

3. פילמור הידרוליזה של הידרוליזה

שיטת פילמור הידרוליזה אצווה משתמשת בקומקום פילמור עמיד בפני לחץ. שיטה זו מתאימה לייצור פרוסות מרובות זונות ופרוסות בהנדסת אצווה קטנה. האכלה חד פעמית, לאחר התגובה (פריקה חד פעמית) עם חתך לחץ חנקן, מיצוי, לאחר הייבוש להכנת PA6. ניתן לחלק את תהליך פילמור האצווה לשלושה שלבים: השלב הראשון הוא פולי -סנדנסציה של טבעת המים פורמת מים; השלב השני הוא פילמור ואקום; השלב השלישי הוא תגובת שיווי המשקל.

פילמור אצווה מתאים לייצור זנים רבים של מוצרי אצווה קטנים, יכול לייצר מוצרי צמיגות שונים וקופולימריזציה PA, אך צריכת חומרי הגלם גבוהה יותר מאשר פילמור רציף, מחזור הייצור ארוך יותר, יכולת ההחזרה באיכות המוצר גרועה.

4. תהליך פילמור רציף של שחול-בורג

תהליך פילמור רציף של שחול-בורג תאום הוא טכנולוגיה חדשה שפותחה בשנים האחרונות. היא מאמצת פילמור קטליטי אניוני וקפרולקטאם מופעל על ידי התייבשות ואז נכנס ברציפות למכבש בורג תאום. בשחול של בורג התאום, חומר התגובה נע לאורך הכיוון הצירי עם סיבוב הבורג, והמסה המולקולרית היחסית שלו ממשיכה לגדול. החומר המולקולרי הנמוך מופק על ידי מערכת הוואקום של מכבש הברגה התאומה, והפולימר מקורר ונחתך, מיובש וארוז.

לתהליך יש מאפיינים של זרימת ייצור קצרה ותהליך ייצור פשוט, וניתן למחזר ישירות את המונומר שלא הוגש עם משקל מולקולרי נמוך יחסית לאחר שהוצא ממערכת התגובה, ותכולת המונומר של המוצר נמוכה מאוד, ללא מיצוי. מי הפרוסה נמוכים, זמן הייבוש קצר, יכולים להפחית מאוד את צריכת האנרגיה. במקביל, ניתן לשלוט במשקל המולקולרי היחסי של המוצר על ידי זמן המגורים של החומר במכבש הברזל התאום.

• מחקר על שינוי PA6

1. שינוי משופר

בשל קיומם של קשרי מימן במולקולות PA6, בהכרח יושפעו הגמישות והעוצמה שלה. עם עליית צפיפות הקשר המימן, החוזק המכני של PA6 יוגבר בהתאמה. ככל שיש יותר אטומי פחמן, ככל שהשרשרת הגמישה יותר, היא עמידה יותר. ניתן לשפר את התכונות המכניות של מרוכבים PA6 על ידי הוספת סיבי זכוכית. ל- Tetragonal Zno Whisker יש מסודנות גבוהה מאוד. בהתבסס על כך, תוצאות המחקר על השפעת השיפור של Whisker ZnO ברשות הפלסטינית מראות כי למורכב יש את חוזק המתיחה הגבוה ביותר כאשר תכולת הפלאש היא 5%, והגברת תכולת הפלאר תפחית את עמידות החום ואת ספיגת המים של החומר. אפר הזבוב טופל בחומר צימוד סילאן ואז מילא למוצר ה- PA6 של Cast לצורך שינוי. למוצר הסופי היו יציבות תרמית טובה יותר, קצב הצטמקות וספיגת מים.

2. שינוי מעכב

מדד החמצן של PA6 הוא 26.4, שהוא חומר דליק. חוקים ותקנות לאומיים דורשים בבירור את פיגור הלהבה של חומרי פולימר, ולכן יש צורך לחבר חשיבות רבה לשינוי פיגור הלהבה של PA6 כאשר הוא משמש במוצרים הקשורים לחשמל. פיגור הלהבה של היפופוספט אלומיניום טוב יחסית בחומרים שהוכנו על ידי מיזוג מלחי היפופוספט מתכת שונים עם PA6. כאשר התוכן של היפופוספט אלומיניום הוא 18%, אובדן הבריבה של החומר יכול להגיע ל 25, ו- UL94 יכול להגיע לכיתה V-0.

חומצה ציאנוורית מלמין (MCA) ששונתה עם זרחן אדום יכולה לשמש כמעכב הלהבה של PA6. זרחן אדום יכול להפריע להיווצרות רשת קשר מימן מימן גדול בין מלמין לחומצה ציאנוורית, ובכך לשכלל MCA, ו- MCA יכול ליצור פחמן בפעולה של זרחן אדום. לפיכך, MCA שונה יכול למלא תפקיד מעכב בעירה בשלב העיבוי ובשלב הגז, אשר תורם לשיפור רכוש מעכבי הלהבה של PA6. מדד החמצן המגביל (LOI) של המורכב שופר על ידי הוספת חומצה גואנידין סולפונית למטריצת PA6 בשיטת מיזוג להמסה. בדיקת הבעירה האנכית הראתה כי התשואה של טיפות מותכות הצטמצמה משמעותית בהשוואה לזו של PA6 טהור כאשר תוספת של חומצה גואנידין סולפונית הייתה 3%, והציון של UL94 הוגדל ל- V-0 כאשר תוספת של חומצה גואנידין סולפונית לא הייתה פחות מ- 5%.

זרחן אדום

3. שינוי שינויים

ניתן להשיג את הרשות הפלסטינית והקשיחה והשתנה על ידי הוספת שרף הרקיע או האלסטומר לשרף הרשות הפלסטינית ואז מיזוג ושחזור.כאשר חומר ההקשחה הוא SBS מקוטב, מערכת תערובת ההקשרה של SBS ו- PA6 מקוטבת מתקבלת בשיטת מיזוג התכה מכנית. כאשר מוגברת כמות ה- SBS המקוטבת, ישפרו גם את חוזק ההשפעה של המערכת והגמישות של החומר. בהשוואה למרוכבים של PA6 ו- EPDM, EPDM שנשתלה עם אנהידריד מאליי יש תאימות גומי ופלסטיים טובים יותר וקשיחות גבוהה יותר. כאשר המינון של EPDM שנשתל עם אנהידריד מאלי היה 15%, החומר המעורב היה בעל חוזק השפעה מחורץ פי 9 מחומר PA6.

 סוכן הקשרה של SBS

מקור צילום: גומי גופנג ופלסטיק

4. מילוי שינוי

המילוי הכלכלי מתווסף לשרף הרשות הפלסטינית, וניתן להשיג את חומר הרשות הפלסטינית המורכבת לאחר מיזוג ושחול. באמצעות סיליקון קרביד כמילוי מוליכות תרמית, חומר הצימוד KH560 ושרף אפוקסי E51 לטיפול על פני המילוי, על ידי תהליך מיזוג השחיקה של בורג תאום, לחומר המורכב של המוליכות התרמית PA יש ביצועים מצוינים. כאשר כמות המילוי של מילוי המוליכות התרמית, הרחבת שרשרת ה- PA6 וטיפול פני השטח משתנים, ישתנו גם ההתגבשות, עמידות החום, תכונות המוליכות המכניות והתרמיות של המורכב.

סיליקון קרביד

למוצר המורכב המתקבל מ- PA6 ומונטמורלוניט אורגני שטופל על ידי דפוס הזרקת תערובת להמסה יש חיכוך ובלאי מעולים, עמידות בחום ותכונות מכניות. המילוי הוא אבקת אלומיניום, המצע הוא PA6 ו- PA66 Copolymerized, וניתן להכין את החומר המורכב על ידי מיזוג להמסה. כאשר תוכן אבקת האלומיניום עולה, חוזק המתיחה של המורכב עולה תחילה ואז יורד, ומודול הכיפוף עולה בהדרגה, בעוד שחוזק ההשפעה יורד. לאחר מילוי חרוזי אפר זבובים ב- PA6, ניתן לשפר מאוד את הקשיות, ההשפעה והחוזק המתיחה של החומר, וניתן להעניק את המוצר ביציבות טובה יותר.

5. סגסוגת PA

סגסוגת PA6 שייכת למערכת רב-רכיבית, שרובם מורכבים משני סוגים של פולימרים, ביניהם משלבים באופן נרחב פולימר, קופולימר שתל וקופולימר בלוק. PA6 ו- Maleic anhydride Polypropylene (PP-G-MAH) לאחר מיזוג החומר המורכב, קצב ספיגת המים נמוך בהרבה מ- PA6, ובעל חוזק השפעה גבוה בהרבה מ- PA6.

 ריח נמוך מאליי -אנהידריד השתל פוליפרופילן 

ניתן להכין את הפוליאתילן הצפיפות הנמוכה (LDPE), Maleic anhydride (MAH) ויוזם Diisopropyl בנזן פרוקסיד (DCP) על ידי ערבוב פוליאתילן בצפיפות נמוכה (LDPE), אנהידריד מאלי (MAH) ו- Diisopropylone Peroxide (DCP) בפרופורציה. לאחר מכן, ניתן להכין את התערובת של LDPE-G-MAH ו- PA6 על ידי התכה של שיטת מיזוג בשילוב עם כמות קטנה של PA6. כאשר המינון של האנהידריד המילי היה 1.0, ניתן היה להשיג את התערובות עם חוזק המתיחה הטוב ביותר. כאשר נשמר המינון של האנהידריד המילי בחלק של 1.0, לשינוי מינון DCP לא ישפיע יותר מדי על תכונות התערובת. כאשר המינון של DCP היה 0.6, ניתן היה להשיג את חוזק המתיחה האופטימלי של התערובת.

דוגמאות בעבר לטכנולוגיית הצבירה של PA6 כוללות את המלאכה של שוויץ, נוי של איטליה, וקרט פישר וצימר הגרמניה. על בסיס למידה פעילה מטכנולוגיה וניסיון מתקדם זרים, ארצנו ממשיכה, מושכת ומציגה כמות גדולה של ציוד מודרני (כמו צינורות VK וטכנולוגיות ליבה אחרות), משפרת באופן מהותי את טכנולוגיית הייצור ואת תהליכי ה- PA6 ומתקרבים לכיוון ההתפתחות הבינלאומית (עם זאת, תוספים מרכזיים כמו TiO2 ועדיין לזרע).

יכולת הפילמור של PA6 בסין שמרה על מגמת התפשטות מהירה, כאשר יכולת הייצור עולה בהרבה על זו של PA66. בשלב הנוכחי, מחקר השינוי של PA6 נוגע בעיקר לחיזוק, הקשחה, מעכב בעירה, מילוי ואנטי-עגילות (על ידי הצגת קבוצות אלקטרונגטיביות חזקות לשרשרת המולקולרית של PA6, תוך הגנת השילוב שלה עם צבעים חומציים, כדי להשיג אנטי-עגילה). למרות ששינוי מסוג זה מתבצע בעצם על ידי מיזוג חומרים מיוחדים, גם שיטות השינוי של שחול ותגובה מתאימות. עם התפתחות נוספת של הטכנולוגיה המודרנית, ניתן להכניס חומרי ננו כדי לשנות את PA6 כדי להשיג חומרי PA6 שהשתנו עם קשיות גבוהה, חוזק גבוה, קשיחות גבוהה, עמידות בטמפרטורה גבוהה ואלקטרופילציה, כדי לענות על צרכי שדות שונים.

Syntholution Tech. התחייב למחקר ופיתוח של שינוי ניילון, ייצור, המהווה 30% מנתח השוק המקומי, חוקר באופן פעיל שווקים מעבר לים, פניות ללקוחות.

For inquiry please contact：little@syntholution.com