一文看懂尼龙12的合成应用及供应商简介

PA12即尼龙12,又叫聚十二内酰胺、聚月桂内酰胺,是一种长碳链尼龙。其聚合的基本原料是丁二烯,一种半结晶-结晶热塑性材料。

20世纪70年代,尼龙12首先由赢创工业集团(Evonik)的前身德国德固赛公司在Marl率先实现工业化生产,随后瑞士EMS、法国阿科玛(Arkema)和日本宇部兴产(UBE)也陆续宣布工业化生产的消息,四大生产商已经牢牢掌握尼龙12的生产技术近半个世纪。

随着年底万华年产4万吨尼龙12项目得到环评批复,进入工业化实施阶段,率先实现国产化,打破海外厂商垄断。

PA12的性能特征

尼龙12中存在着大量非极性的亚甲基基团,这使尼龙12分子链的柔顺性较大;

尼龙12中的酰胺基团是极性的,且内聚能很大,它的分子之间可形成氢键,使分子的排列较规整。因此尼龙12的结晶度高,强度也较高。

尼龙12吸水率低,耐低温性好,气密性好,耐碱、油脂性能优良,耐醇类和无机稀酸以及芳烃的性能中等,力学性能和电性能亦好,且属自熄性材料。

1)密度

尼龙12的相对密度仅为1.01-1.03,是所有工程塑料中最小的,这对减轻汽车质量,降低油耗有一定的作用。如果按单位体积比较,尼龙12在价格和性能上具有优势。

2)熔点

尼龙12的熔点为-℃,稍低于尼龙11,完全能够满足汽车燃油管和气制动管的工作环境温度要求。

3)吸水性

众所周知,尼龙制品最大的缺点就是吸水性大,尺寸稳定性难以保证。

而PA12具有尼龙产品中最低的吸水率,这是由于尼龙12中的亚甲基分子大大降低了亲水基团,这使尼龙12具有很大的优势。

4)抗冲击强度

抗冲击强度是一项重要的技术指标,对于经常暴露在空气中的尼龙12管,这项指标尤其重要。

尼龙12在-20℃和-40℃下按标准进行试验,均无断裂现象,完全符合使用要求。尼龙12抗冲击性能十分优异。

5)低温性能

尼龙12的脆性温度最低,达-70摄氏度,因此,可广泛用于耐低温的部件。下表列出尼龙树脂的脆性温度:

6)柔韧性

增塑剂对尼龙12物理性能的影响集中表现在树脂的弹性模量上。

尼龙12有三种基本类型的树脂,它们的主要区别是因增塑剂含量不同而形成了不同的柔韧性。随着增塑剂可萃取组分含量的增高,树脂的弹性模量降低。

7)低磨耗和低摩擦性能

尼龙12有优异的低磨耗和低摩擦性能及自润滑性能,因此尼龙12产品摩擦噪声很低。下表给出了尼龙12与其它塑料经泰伯圆盘试验得到的数值。

8)耐燃油性能

在汽车上,目前使用的含氧燃油、高芳烃燃油和酒精混合燃油会导致许多软管材料的分解。

经试验,仅尼龙11、尼龙12和碳氟树脂弹性体可在此环境下使用。而在汽车燃油的作用下,几乎其他品种尼龙都会溶涨,从而导致尺寸改变。

9)耐氯化锌溶液

氯化锌会出现在车底环境中。在一定的温度和湿度下,路上的盐分与镀锌钢板或含锌底漆发生反应,形成具有腐蚀作用的氯化锌。

此外臭氧老化、紫外线照射、温度条件等等,都会带给零件不同程度的损伤,降低使用寿命。

尼龙12耐氯化锌溶液的能力很强。由于尼龙12中不存在容易受到臭氧进攻的不饱和双键,因此不会发生臭氧老化问题。另外,尼龙12的抗紫外线性能也十分优异。

PA12的主要应用

PA12是应用最为广泛的长碳链尼龙,它除了具备一般尼龙的大多通用性能之外,吸水率较低,并且具有较高的尺寸稳定性、耐高温、耐腐蚀、韧性好、易于加工等优点。

与另一长碳链尼龙材料PA11相比,PA12的原材料丁二烯的价格仅为PA11原料蓖麻油的三分之一,可代替PA11应用于大部分场景,在汽车燃油管、气制动软管、海底电缆、3D打印等诸多领域都有广泛的应用。

1.汽车领域

尼龙12可广泛应用于汽车流体输送管线,包括燃油管线、离合器管线、真空刹车增压器管路、空气刹车管路、电池冷却液管线以及上述管线的接头,因其安全可靠,是优良的汽车轻量化材料。

尼龙12汽车油管

油门踏板

宇部兴产UBEPA12软管

2.管道线缆

PA12材料多年来已应用于陆上和海上的柔性立管、燃气管、内衬、钢管涂层,可以防止海水冲刷侵蚀和油料流体的腐蚀,用于制造输送海底油气产品和入并流体的柔性立管、高达20bar压力下的天然气分送系统等。

尼龙12的脆化温度低,耐候性优,尤适用于全气候(-50~70℃)使用要求的野外特种用途通信电缆的制造。

PA12挂车管

赢创PA12塑料光纤(POF)

PA12在石油与天然气管道上的应用

3.3D打印

相比其他材料,PA12粉末具有高流动性、低静电、低吸水性、熔点适中及制品的高尺寸精度等优异的特性,耐疲劳性和韧性也可满足需要较高机械性能的工件,因此尼龙12逐步成为工程塑料3D打印的理想材料。

PAD打印赛车歧管,惠普

PA12材质的3D打印呼吸阀

4.医疗

PA12还被用作护理医疗材料,导管材料的机械性能尤为重要,制成的导管必须易于穿线,但不能弯曲且永不破裂。

PA12因高爆破压力,柔韧性好,耐化学药品,与体液相容且无毒,符合美国食品药品管理局和欧盟的医疗产品要求,是导管生产优良的材料。

赢创医用PA12系列

5.生活用品

PA12优异的耐疲劳性,免喷涂,可用于眼镜的镜框。

PA12眼镜框架

6.高级涂料、粘合剂

用尼龙12涂覆金属,涂膜耐摩耗性最好,因此常用于生产成高级涂料和粘合剂。

PA12可应用在新型洗碗机的碗架中,保证金属碗架在高温清洁剂环境下不受磨损,使用寿命更长;

还可应用在户外家具上,如公园的长椅,在涂覆PA12后可以有效地预防金属腐蚀。

PA12洗碗机碗架涂料

PA12聚合厂商

1.阿科玛

年02月,阿科玛宣布提升其全球聚酰胺12(PA12)聚合物25%的产能,作为其重点项目生物基聚酰胺11(PA11)的补充,从而满足客户在亚洲的强劲需求。

阿科玛也是PA12尼龙树脂的主要生产商,商标名为Rilsamid,作为对其世界闻名的RilsanPA11的有效补充。

2.宇部兴产

日本宇部兴产的热塑性弹性体制品「UBESTAXPA」是以具有优异耐冲击性与耐摩耗性之尼龙12以及特殊聚醚类(Polyether)树脂做为原料,并利用独家高分子设计技术所开发而成的树脂材料。

近来宇部兴产活用「UBESTAXPA」所具有之耐加水分解性,以及低温状态下亦能保持橡胶状的弹性及挠曲性等特性,开拓在3D打印造型材料、衣物用纤维等领域之新用途。

3.EMS

EMS-GRIVORY是顶级的高性能聚酰胺专业制造商和供应商,提供应用范围极广的聚酰胺材料,Grilamid系列为尼龙PA12塑胶原料。

4.赢创

-09-24,赢创工业集团宣布,该公司新聚酰胺12(PA12)一体化生产装置在德国马尔工业园区正式破土动工。

赢创在德国投资约4亿欧元,将其PA12的总产能提高50%以上。该项目将扩大位于德国北威州马尔化工园区现有的PA12产能,并生产其前体。

该一体化生产装置计划于年上半年投入使用。赢创公司是全球多层塑料管系统聚酰胺12的领先供应商,它正在扩大产品范围,包括MLT多层油管系统,这是另一种用于燃料管道的低萃取导电系统。

5.万华化学

年1月,经中国石化联合会组织成果鉴定,万华尼龙12技术达到国际领先水平。

年年底,公司的“尼龙12全产业链制造成套技术开发及产业化”项目被选为山东省重大科技创新工程项目并获得省级补助经费。

随着年底公司年产4万吨尼龙12项目得到环评批复,公司的尼龙12已进入工业化实施阶段,率先实现国产化,打破海外厂商垄断。

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