七、高温尼龙的应用

由于HTPA能提供超过270℃的热变形温度，因此它是一个适用于汽车、机械、电子/电气工业中耐热制件的理想工程塑料。同时，对于在短期高温下必须保持结构完整性的制件，HTPA也是理想的选择。

7.1 在电子电气工业的应用

由于在某些条件下，由于电气设备微型化的趋势或工作电流的增加，造成其内部元件温度会上升得相当高。因而要求材料具有较高的长期使用温度和高温时较低的蠕变。在用于电动机部件、断路器的内部元件、绕线元件，如：骨架和开关等，高温尼龙具有经济实用的优点，在性价比方面可与PPS、PEI、PES和LCP等材料相抗衡。

集成电路板的持续微型化趋势，导致更加薄壁的小型表面贴装元件。这些电子元件对于现代回流焊接工艺中的高峰值温度很敏感,要求使用具有高热变形温度的材料。

特别是表面贴装技术(Surface Mount Technology简称SMT)的发展，连接器、开关、继电器、电容器等各种电器元件同时安装、连接在线路板上，促进了电子元件小型化、密集化，工程造价比以前的产品降低20～30%。

但是，采用SMT技术，各个电器元件和线路基板要同时在红外加热装置中加热，对制成各个元件和线路板的材料的耐回流性和尺寸稳定性提出了更高的要求。为减少环境污染，现在大力提倡使用不含铅的焊锡,广泛推行无铅制程。

以前的铅-锡焊锡的熔点在183℃，新型的焊锡为锡-铜-银焊锡，熔点为215℃，熔点较以前的材料提高了30℃，这时PA66、PBT等材料的耐热性就不能满足要求,因此开发耐热性更高的材料就成为必然。高温尼龙有较高的高温稳定性，又有杰出的韧性和极佳的流动性及高结晶性，因而能提供经济的材料方案并能满足所有此类最终市场的最新设计要求。

高热变形温度使得塑料元件在焊接过程中能保持尺寸的稳定性。高温尼龙连接器能在高达260℃的焊接温度下维持它们的尺寸一致性，而其它高性能塑料却发生形。

如果将同等功率或更大功率的电机微型化，依据设计的不同，其温度可能会显著上升。过载或转子锁死时会引起温度急剧上升，超过250℃。为了能充分发挥功效，要求电动机有一定的安全度。

高温尼龙能确保它能承受电动机正常运行和过载状况下所产生的热量,成功应用于电动机的各种部件，包括：端叠片、电刷托架、齿轮和端支架。由于其杰出的内在特性，高温尼龙已成功应用于以下领域和市场：

1、接插件

2、断路器

3、绕线

4、SMD元件

5、微动开关

6、电动机部件

7、计算机及其辅助设备

8、通讯业

9、电气产品及家用电器

10、消费类电子

7.2 在汽车工业的应用

在汽车工业，耐热塑料正在很快地替代传统的工程塑料。这一发展的背后推动力，主要是源于适合汽车工业上的三大发展趋势的要求：

1、提高安全、舒适和电机管理；

2、要求更长的保用期和使用寿命；

3、解决发动机区域温度过高问题。

特别是对应于在汽车行业CO2排放量的削减、耗油量的改进等环境问题的解决方法就是提高发动机的燃烧温度，使燃油充分燃烧，这样势必会提高发动机室内温度，提高所有塑料材料的耐热要求。

同时发动机附近的燃料系统、排气系统、冷却系统等金属部件的塑料化，已经为了回收利用为目的热固性树脂的取代，对材料的要求就更为严格。以前的通用工程塑料的耐热性、耐久性、耐药品性已达不到要求。

从经济角度考虑，高温尼龙系列被证明是很理想的金属替代材料。它具有非常好的抗蠕变、机械强度、刚性和高温下抗疲劳，同时还保持众所周知的塑料优点，即加工容易，有限的后修整要求和自由开发设计复杂和集成功能的零部件，减低重量和降低噪音及耐腐蚀。

另一方面，由于高温尼龙能承受高强度、高负载、耐高温和在恶劣环境下工作，因此非常适合于发动机区域（如发动机盖、开关和连接器）以及传动系统（如轴承保持架）、空气系统（如排气控制系统）和进气装置等部位的应用。

总之，高温尼龙的优异特性能够给用户带许多益处，而且从PA6、PA66或PET/PBT材料上转换为HTPA时，基本上不需要修改模具等，因此在各种要求耐高温的应用场合中都有广阔的前景。

八、国外高温尼龙发展状况

8.1 杜邦Zytel HTN

杜邦Zytel HTN为51G、52G、53G和54G四个系列，其中51G、52G和54G是属于6T的改性产品，属于半芳香族尼龙PPA，而53G系列因分子中苯环含量较少，杜邦把它归为高性能尼龙。熔点达310℃，玻璃化转变温度达140℃，热变形温度HDT达288℃。

杜邦HTN四个系列之间性能特点各有不同，以下是具体的描述：

HTN 51 Grades，PA6T/DT，耐极高温，长期使用温度在150℃左右，对油热模具具有卓越的耐化学品性能。

HTN 52 Grades，PA6T/66，兼顾性能与加工性，在热、化学及潮湿条件下具有良好的机械保持力，热变形温度可以达到280多度SMT兼容性好过回流焊能力突出，电器性能优越。

HTN 53 Grades，PPA，在适度的温度条件下（长期耐温性能较差只有65度左右）提供更佳的硬度及韧性，可以用水温控制模具还能具有优良的表面性能。

HTN 54 Grades，PA6T/XT+PA6T/66，由52G系列改良而来增加了韧性改善了在潮湿条件下的机械性能。

8.2 瑞士远东EMS

EMS推出注册商标名为“Grivory”的半芳族尼龙树脂，是由六亚甲基二胺、对苯二甲酸或间苯二甲酸等芳香酸聚合制成的半结晶性树脂。这些新型树脂不受湿气的影响(尼龙通常呈吸湿性)，具有优异的高阻隔性能，适用作多层包装用材；具有高劲度，可作为金属替代材料；具有高耐热性，在120℃下不影响其刚度和强度，可用于加工电子元件连接器；以及用于加工汽车发动机盖下的各种部件。

Grivory系列中的GrivoryG4V牌号，采用6I/6T混合物对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物混入20%～60%的玻纤制造而成，是一种坚韧、高流动性品级材料，加工得出的制品具有极佳的表面质感。G4V品级可与增强型MXD6尼龙材料相媲美，如三菱公司的Reny以及索尼维尔公司的Ixef。模温为176华氏度的条件下，含50%玻纤增强的G4V品级材料呈现70%的光泽度，而MXD6却只有30%的光泽度。

另外，G4V还具有更佳的抗冲击强度。应用领域包括办公设备、汽车的内、外饰件。其他的新牌号半芳族尼龙系列材料，分别有一种紫外线稳定品级，和一种阻燃品级，后者添加有高温性聚苯二甲酰胺(PPA)材料，其中PPA选用杜邦出品的Zytel HTN或索尼维尔出品的Amodel。GrivoryXE3876牌号尼龙是一种含30%玻纤增强6T/66共聚物，不含卤素和红磷。可应用于无铅焊接。

GrivoryGV-5HL牌号属于抗紫外线品级，由含50%玻纤增强的6I/6T共聚物制造而成，具有耐候性和户外保持光泽性的优点。该牌号材料的应用领域包括通讯器械的外壳，以及草坪、花园用护栏和长凳等制品。

8.3 日本三井Mitsui

ARLEN为日本三井化学公司所开发出的一种耐高温尼龙，ARLEN A系列产品组分为PA6T/6I，C系列产品组分为PA6T/66。

ARLEN的主要特性为优异的高温刚性，尺寸安定性以及耐化学品性，亦具有热可塑性塑胶性质，在射出时成型容易，不易起毛边，也使得它成为具有高附加价值的超级工程塑胶，并可添加碳纤维、玻璃纤维及变化颜色，以符合客户的需求，Tm 达310℃；Tg为85～125℃。

优异的特性使其广泛应用于电机／电子零件（SMT制程），汽车引擎盖下面的各种零件。ARLEN应用于电子连接器受客户肯定的是其低吸水性，相对于PA46，ARLEN的吸水率低，在过SMT时，ARLEN具有较高的耐回焊温度；另外针对电子连接器胶芯通常要插入端子，在机械强度及韧性上都比较重要，相对于PA9T，ARLEN韧性比9T好，PA9T比较容易开裂。

8.4 德国BASF

BASF推出的Ultramid T系列产品是以PA6/6T为基础的聚酰胺成型化合物。具有优异的机械性能和电性能，吸水率低。

由于它们良好的性质，这些材料已经成为几乎所有工程领域中的多种部件和机器零件（如作为优质电绝缘材料）以及许多特殊应用中不可缺少的材料。一种半芳香族耐高温聚酰胺产品Ultramid T KR4357 G6目前正应用于新领域之中。

总部位于法国的汽车工业固化系统的国际供应商A Raymond公司目前正在使用来自巴斯夫公司(BASF)的特种化学(PA6/6T)用于燃油管的快速连接器之中。这些连接器装备有流出障物。几乎欧洲任何的汽车或货车制造商均在使用这种快速连接器。这样的小型部件正在通过高精度注塑工艺制造。这些仅重15克的部件具有在高温下（130°C）耐燃油和氯化锌能力。

Ultramid T KR在这种应用中的特殊优势不仅是其低蠕变性还有优异的刚性和韧性，这意味着它甚至可承受飞石的冲击。这些性能使它明显优越于聚酰胺66，并具有取代聚酰胺12的潜力。

另外，巴斯夫推出的无卤素耐高温尼龙Ultramid T KR4365 G5 产品采用红磷进行防火，主要用于要求良好机械特性和高耐电起痕性，并且接受塑料固有红色或倾向于选用黑色的应用场合，特别适用在温度较高的环境下进行焊接。

8.5 美国苏威 Solvay

美国Solvay公司推出的Amodel PPA（聚对苯二酰对苯二胺）于1991年商业化，具有优异力学特性的高温尼龙，热变形温度为280℃，连续使用温度可达170℃，能满足所需的短期和长期的热性能。

它可以在宽广的温度范围内和高湿度环境中保持其优越的机械特性-强度、刚度、耐疲劳性及抗蠕变性。同时拥有卓越的耐化学性和低吸水性。可提供耐低温冲击、阻燃、耐乙二醇、可喷涂及可电镀等特殊品级。可应用于汽车、厨具、家电、各种薄壁电子、电器元件等，其耐温高、耐乙二醇的优良性能尤其适用于节温器外壳。

值得一提的是SOLVAY（苏威）公司推出的AMDEL;无卤阻燃规格FR-4133市场反映较佳。

8.6 德国赢创VESTAMID® HTplus

赢创工业公司（Evonik）VESTAMID系列材料的新成员VESTAMID® HTplus 已被特种开发成传统金属产品中金属材料的替代物。VESTAMID HTplus材料是一种聚邻苯二酰胺(PPA)基半结晶材料赢创工业公司（Evonik）VESTAMID系列材料的新成员VESTAMID® HTplus 已被特种开发成传统金属产品中金属材料的替代物，特别适合于高温使用，具有较高的性价比。

九.我国高温尼龙发展现状

国内部分耐高温尼龙的研究在实验室里几乎是和世界同步的，由于种种客观原因一直无法实现产业化。近年高速发展市场的催化，使很多企业把目光投向这一领域。

9.1 平煤神马

目前，国内尼龙市场的龙头企业主要是平煤神马，该公司已形成从焦化苯到尼龙66盐再到下游帘子布、尼龙树脂的全产业链，并与美国英威达公司保持良好的合作关系。目前，该公司拥有年产30万吨尼龙66盐、13万吨尼龙工业丝及帘子布、15万吨工程塑料和1.1万吨安全气囊丝产能。

由于PA66的核心原材料己二腈一直被英美国家垄断，国内没有任何产能。神马的己二腈一直靠进口，2012年的大幅亏损，除了氯碱亏了2亿多，己二腈过高的价格导致PA66亏损了近1个亿。

2013年初，中平能化集团与世界己二腈头号生产企业，英威达公司，签订了战略合作协议，彻底杜绝了2012年面粉贵过面包的现象再次发生，也从根本上保证了神马PA66的利润。

己二腈的制备方法主要是丙烯腈电解法与丁二烯法。丙烯腈电解法是比较旧的技术，能耗比较大，提纯比较难。山东润兴解决了提纯的问题，但无法实现产业化大量生产。丁二烯法是英威达等领先厂商使用的方法，号称绿色环保，能耗小，成本低。

对于神马这样以己二腈为生命的公司，丁二烯法是不二选择。因为技术难度大，在加上该项技术的专利已经被外国企业在中国注册。因此在这项技术的突破必然要花费更多的时间来独辟蹊径。

目前山东润兴化工科技有限公司年产10万吨己二腈项目整体工程中交仪式在今年5月份如期举行，该项目系国内首套工艺，填补了国内生产空白，整体技术达到国际先进水平。

此外，重庆紫光也申请了己二腈中试项目，包括500吨/年己二腈装置（试生产阶段）和250吨/年丙烯腈电解制己二腈装置（试生产阶段）。

己二腈技术的突破对神马或者说对整个中国尼龙化工行业的价值都是巨大的。对神马来说，可以尽情的放大自己的PA66产能，降低成本，抢占更多的国际市场。

即使按最低的估算，己二腈突破后PA66的成本降低10%，就是2500到3000元，35万产能意味着利润增加8到10亿。2015年随着英威达在上海的20万吨己二腈产能和山东润兴的20万吨产能的释放将会明显拉低国内己二腈的价格，神马的利润只会越来越好，相信在高温尼龙领域也能越走越远。

9.2 上海杰事杰

上海杰事杰公司推出HPN，HPN是一种通过对苯二甲酸和1，6-己二胺发生缩聚作用而制成的半芳香族聚酰胺，HPN产品在耐热性方面具有明显的领先优势，增强改性产品的热变形温度270~295℃，HPN产品的特性有：

1、绿色生物材料，可再生率达50%；

2、高耐热性，最高耐热温度295℃；

3、结晶快速，缩短成型时间，提高生产效率；

4、低吸湿性，尺寸稳定性好；

5、优异的力学性能，具有明显的高强度、高刚性等性能优势；

6、耐化学性能，特别是具有耐化学药品、冷冻液等的性能；

7、熔融状态流动性好，容易加工，加工制品表观质量优异，并可制作小尺寸部件；

8、良好的阻燃性，可以生产有卤和无卤阻燃产品，GWIT高达960/2.0。

此外公司还开发了HPN树脂、HPN增强改性产品、HPN增强阻燃产品等多个牌号产品，这些产品具有很好的耐高温特性，并且具有高强度，低吸湿，尺寸稳定性好的特性，可以应用于汽车发动机周边部件、电子电器产品的接插件、连接器、断路器等部件。

9.3 金发科技

金发科技研发的特种工程塑料产品(PA10T)属于高耐温、低吸水率的新一代尼龙产品，在全球率先实现了PA10T的商业化，形成了从树脂合成到改性的较为完整的产业链，已经在电子电器、汽车、家电和工具等领域得到了广泛的应用。

目前该产品在国内的需求约有7万吨，全球约20万吨，公司在2014年销售量约为2000吨，公司的产品目前还是主要针对国内市场，且具有一定的成本价格优势。耐高温尼龙PA10T材料毛利较高，约在30%以上，由于国外厂家垄断，公司成功研制该产品有望替代进口，现在公司已经成功扩产。

另有一些企业也投入到无卤阻燃高温尼龙开发中，并于PA6T和PPA已取得有效成绩，但仅限于混炼改性，基体树脂都来源于海外供应商。

十、高温尼龙发展趋势

市场的需求可以促进一个行业的发展，有需求才会有生产的动力，从而促进行业的进步。随着中国高温尼龙市场的需求不断攀升，用量逐年增加，预计中国在未来几年里对高温尼龙的需求将以15%~25%的速度增长。

而且中国的尼龙市场非常广阔，在未来也有很可观的发展前景，但国内产品的市场占有率不是很高，主要原因还是技术壁垒和品牌树立。作为本土企业，在以后的发展中要致力于开发产品的新性能以及向其它领域方向发展。