Neilona materiālu daudzdimensiju pasaule

Abstrakts

Neilons (poliamīds) kā pirmā no piecām vispārīgajām inženiertehniskajām plastmasām ieņem nozīmīgu vietu rūpniecībā, tekstilrūpniecībā, automobiļu, elektronikas u. c. nozarēs, pateicoties tā izcilajām mehāniskajām īpašībām, ķīmiskajai izturībai un apstrādājamībai. Attīstoties tehnoloģijām, neilona grupa pastāvīgi ir radījusi dažādus zīmolus, piemēram, caurspīdīgu neilonu, augstas temperatūras neilonu, neilonu uz bioloģiskas bāzes u. c., lai apmierinātu dažādu scenāriju stingrās vajadzības. Šajā rakstā sistemātiski analizēti neilona galvenie zīmoli no materiālu īpašību, pielietojuma standartu un nozares inovāciju viedokļa, kā arī apvienoti starptautiskie standarti un jaunākie piemēri, lai parādītu neilona tehnoloģijas daudzpusīgo pielietojumu un nākotnes tendences.

1. Caurspīdīgs neilons: lieliska optisko īpašību un izturības pret laikapstākļiem kombinācija.

Caurspīdīgs neilons (piemēram, TROGAMID® CX, Grilamid TR sērija) ar ķīmisku modifikāciju iegūst amorfu struktūru, kura gaismas caurlaidība ir lielāka par 90%, kas ir labāka nekā PC un stiklam, padarot to par ideālu izvēli optiskām ierīcēm un automobiļu dekoratīvajām detaļām. Tā zemais blīvums (0,99-1,1 g/cm³) un izturība pret skrāpējumiem ļauj to plaši izmantot sporta brillēm, automobiļu instrumentu paneļu aizsargslāņiem un citās jomās. Piemēram, EMS caurspīdīgais neilons tiek izmantots Mercedes-Benz SLK modeļa apgaismojuma apdarē, kas ir gan skaista, gan izturīga.

2. Neilons 66: "Vispusīgs spēlētājs" inženierzinātņu jomā

Neilons 66 ir neaizstājams automobiļu un mašīnbūves nozarē, jo tam ir augsta izturība, augsta nodilumizturība un izturība pret augstām temperatūrām (ilgstošas lietošanas temperatūra līdz 150°C). Salīdzinot ar neilonu 6, tam ir labāka eļļas izturība un izmēru stabilitāte, un tas ir piemērots precīzām detaļām, piemēram, gultņiem un zobratiem. Tomēr neilona 66 ražošanu ilgu laiku ierobežoja atkarība no adiponitrila izejvielu importa. Pēdējos gados vietējie uzņēmumi, piemēram, Chongqing Huafeng Chemical, ir pārvarējuši tehnisko blokādi un panākuši lokalizāciju, veicinot izmaksu samazināšanu un jaudas palielināšanu.

3. Neilons 6: Rentabilitātes karaļa ienākšana tirgū

Neilons 6 aizņem pusi no neilona patēriņa tā zemo izmaksu un vieglās apstrādes dēļ. Lai gan tā higroskopiskums ir augsts (aptuveni 3%), tā triecienizturību var uzlabot, modificējot maisījumus, un to plaši izmanto tekstilšķiedru un iesmidzināto detaļu ražošanā. Tādi vietējie uzņēmumi kā Tianjin Huadong Chemical un Shandong Hengbang Chemical dominē neilona 6 ražošanā, atbalstot tā plašu izplatību iepakojuma plēves un ikdienas patēriņa preču jomā.

4. Augsttemperatūras neilons: karstumizturīgs jauninājums, kas pārkāpj robežas

Augsttemperatūras neilons, ko pārstāv PA46 un PA6T, var stabili darboties vidē, kuras temperatūra pārsniedz 200°C, ieviešot aromātiskos monomērus. Radici izstrādātais ar stikla šķiedru pastiprinātais PA66 var izturēt augstu temperatūru līdz 230°C un tiek izmantots turbokompresoru caurulēs, aizstājot metālus, lai samazinātu svaru vairāk nekā 30%. Šāda veida materiāls ir potenciāls aviācijas un kosmosa dzinēju detaļu un elektroniskās izolācijas jomā.

5. Bioloģiskais neilons: zaļās transformācijas pionieris

Neilons 11 (PA11) ir izgatavots no rīcineļļas, tam piemīt gan bioloģiskā noārdīšanās spēja, gan ķīmiskā izturība, un EOS to izmanto automobiļu salona detaļu 3D drukāšanai, lai samazinātu oglekļa dioksīda emisijas. Arkema Rilsan® Clear sērija veicina pārtikas iepakojuma un medicīnas ierīču ilgtspējīgu attīstību, izmantojot caurspīdīgu neilonu uz bioloģiskas bāzes.

6. Neilona elastomēri: līdzsvars starp elastību un izturību

Polietera blokamīds (PEBA) apvieno neilona stiprību ar poliētera elastību, un tas labi darbojas sporta apavu zolēs un medicīniskajos katetros. Tā izturība pret triecieniem zemā temperatūrā (nesalūst -40 °C temperatūrā) un vieglās īpašības palīdz tādiem zīmoliem kā Nike radīt augstas veiktspējas sporta inventāru.

7. Neilons ar garām oglekļa ķēdēm: slēptais čempions precīzas ražošanas jomā

garas oglekļa ķēdes neiloni, piemēram. PA12 un PA610 ir kļuvuši par galvenajiem materiāliem automobiļu degvielas caurulēm un elektroniskajiem savienotājiem, pateicoties to zemajai higroskopijai (<1%) un izmēru stabilitātei. Vācijā ražotā Evonik VESTAMID® sērija tiek plaši izmantota jauno enerģijas transportlīdzekļu akumulatoru blīvējumos, lai nodrošinātu drošību un izturību.

8. 3D drukāts neilons: Pielāgotas ražošanas nākotne

PA11 un PA12 pulveri var izmantot sarežģītu ģeometrisko detaļu izgatavošanai, izmantojot selektīvu lāzera saķepināšanu (SLS). EOS PA1101 materiālam ir 31% pagarinājums pārrāvuma brīdī, un to izmanto slodzi nesošiem savienotājiem kosmosā, pārvarot tradicionālo veidņu ierobežojumus un saīsinot pētniecības un izstrādes ciklu par 50%.

Kopsavilkums

No neilona caurspīdīgā neilona optiskās inovācijas līdz augstas temperatūras neilona karstumizturīgajam izrāvienam, no videi draudzīgas bio materiālu pārveides līdz pielāgotai 3D drukāšanas revolūcijai - neilona tehnoloģiju daudzveidīgā attīstība maina nozares robežas. Lokalizācijas izrāviens (piemēram, adiponitrils) un saskaņošana ar starptautiskajiem standartiem (piemēram, UL antipirēna sertifikāts) vēl vairāk veicina neilona konkurētspēju pasaules rūpniecības ķēdē. Nākotnē, padziļinoties oglekļa neitralitātes mērķim, pētniecības un izstrādes uzmanības centrā būs bioizstrādājams un pārstrādājams neilons, un inteliģentā ražošana paātrinās šī klasiskā materiāla iterāciju un modernizāciju.