尼龙在保守产业是高本能的会合物材料。在3D打印范畴,尼龙也成为运用最为精深的材料之一。PA6、PA11、PA12、PA66等屡次浮如今3D打印的可用材猜中。在模式上,分为可用于粉末床3D打印技巧的粉体材料,如抉择性激光烧结(SLS)和多喷发合并(MJF);可能可用于FDM3D打印技巧的线材。
长江证券钻研所公布了一篇汇报《万华化学系列汇报之尼龙12:华丽材料明珠,破壁外资把持》,对3D打印材料聚酰胺(PA)做出了特别深度的分化和讲解,万分值得一读。特此分享,以飨读者。
聚酰胺品种稠密,尼龙PA12锋芒毕露尼龙本能卓绝,运用极其精深。聚酰胺(PA)又称尼龙(Nylon),是一种分子主链上的反复单位中含有酰胺基团的高分子会合物。尼龙既也许制成各类塑料,又可拉丝成纤维,还也许制成薄膜、涂料和胶黏剂等。由于尼龙具备精良的力学、耐热性、耐磨损性等本能,成品可精深运用于服饰、产业用丝、汽车、机器、电子电气、交通输送、包装产业等诸多范畴中。
△尼龙下游运用极其精深。来历赢创
尼龙家属继续巨大
△尼龙产物进展过程。来历:中纺学财产钻研院,长江证券钻研所
尼龙史册长久,家属继续巨大。年PA66初度在试验室中合成,年美国杜邦公司正式颁布天下上第一种合成纤维的降生,并将其定名为尼龙。在接下来的几十年中,尼龙家属慢慢进展巨大,PA6、PA、PA11等新品种继续浮现。PA6和PA66具备老练的临盆工艺和精深的运用范畴,照样是须要量最大的两类尼龙产物。
尼龙化学构造
△不同品种聚酰胺的分子构造。来历:中纺学财产钻研院,《半芬芳族尼龙的构造本能及其运用》,长江证券钻研所
尼龙可依据主链的化学构造分为脂肪族、半芬芳族、全芬芳族等。脂肪族聚酰胺为线形高分子材料,由甲基链段和酰胺基有规律瓜代链接而成,具备精良的韧性。在主链中引入芬芳环,也许使分子链疏通受限,提高玻璃化改变温度,进而提高尼龙产物的耐热本能和力学本能。当聚酰胺的质料胺或酸中有一种含有苯环时,可制得半芬芳族聚酰胺,当两种质猜中都含有苯环时可制得全芬芳族聚酰胺。半芬芳族聚酰胺的耐热本能、力学本能都获得加强,并具备精良的尺寸不乱性和耐溶剂性,全芬芳族聚酰胺具备超高强度、高模量、耐高温、耐酸耐碱、耐辐射性等卓绝的本能,但由于其高度对称的主链构造中含有稠密的苯环和酰胺基团,是以加工本能上略逊一筹,难以完结打针成型,其成本也相对更高。
△聚酰胺的分类及特征。来历:中纺学财产钻研院,《半芬芳族尼龙的构造本能及其运用》,长江证券钻研所
特种尼龙
△特种尼龙的品种及特征。来历:艾邦高分子,长江证券钻研所
相较旧例品种,引入新的合成单体的特种尼龙具备更为卓绝的本能。旧例尼龙(PA6、PA66等)尽管在经加强、阻燃等改性后,仍存在诸如强亲水性、不耐高温、透亮性差等瑕玷,在确定水平上束缚了其运用范畴。是以,为了改革旧例尼龙的瑕玷,增多新的特征,正常经过引入新的合成单体,也许获得一系列不同本能的特种尼龙,以适应更多的应用途景。这些特种尼龙包含高温尼龙、长碳链尼龙、透亮尼龙、生物基尼龙以及尼龙弹性体等诸多品种。
长碳链尼龙中PA12上风凸显
长碳链尼龙本能卓绝,尼龙12兼具本能及成本上风。尼龙分子主链中2个酰胺基团之间的亚甲基长度在10以上的尼龙称为长碳链尼龙,要紧品种包含尼龙11、尼龙12、尼龙、尼龙、尼龙、尼龙等。尼龙12是运用最为精深的长碳链尼龙,它除了具备正常尼龙的大多通用本能以外,吸水率较低,而且具备较高的尺寸不乱性、耐高温、耐腐化、韧性好、易于加工等长处。与另一长碳链尼龙材料PA11比拟,PA12的原材料丁二烯的价钱仅为PA11质料蓖麻油的三分之一,可替代PA11运用于大部份场景,在汽车燃油管、气制动软管、海底电缆、3D打印等诸多范畴都有精深的运用。
△尼龙的本能对比。材料来历:《尼龙12的开垦与运用》,立悦化工,长江证券钻研所
尼龙12材料在3D打印中呈现精彩。比拟其余材料,PA12粉末具备高固定性、低静电、低吸水性、熔点适中及成品的高尺寸精度等卓绝的特征,耐委靡性和韧性也可满意须要较高机器本能的工件,是以尼龙12慢慢成为工程塑料3D打印的抱负材料。
△3D打印材料本能对比(以5分为满分)。材料来历:Sculpteo