PA12塑胶原料特性及应用

发布时间：21-06-02 浏览次数: 2548

　　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。

　　尼龙12 中存在着非极性的亚甲基基团，而且数量很大，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(PA12)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。

　　PA12尼龙的性能比较

　　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172-178℃，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。但是，由于尼龙 12 中亚甲基分子的增多，大大降低了亲水基团的影响，因此，尼龙 12 具有尼龙产品中最低的吸水率，这样就减小了制品因吸水而造成的性能和尺寸的改变，这使尼龙 12 具有很大的优势。吸水后，尼龙 12 的抗拉强度降低很小，而尼龙66和尼龙 6却有很大的变化。

　　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。在汽车燃油的作用下，所有的尼龙都会溶涨，从而导致尺寸改变，尤其在含甲醇的汽油中，含有大量酰胺基团的尼龙如尼龙6比含有少量酰胺基团的尼龙如尼龙 12 % 溶涨量大很多。经研究发现，含15%甲醇的燃油对尼龙有很大的影响。

　　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，形成少量的氯化锌。氯化锌有很强的腐蚀作用，但尼龙 12 耐氯化锌溶液的能力很强。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。由于尼龙 12 中不存在容易受到臭氧进攻的 + 2 3 2 + 不饱和双键，因此不会发生臭氧老化问题。

　　另外，尼龙 12 的结晶度高，熔融温度高，其耐热稳定性也较好，添加热稳定剂后，耐热性能更是成倍提高。阳光照射时，其能量能够引起有机物的化学键断裂。而尼龙 12 中的C-H、C-O、C-N键的键能均很大，紫外线不足以破坏它们，只能破坏键能较小的C-C键;因此，在原料中添加适当的抗老化剂后，尼龙 12的抗紫外线性能十分优异。

　　尼龙12 的初始原料是丁二烯，经过一系列中间步骤制造出尼龙12 的单体十二内酰胺，然后经过缩聚反应生成尼龙12，其合成方法是丁二烯三聚成环十二碳三烯，环十二碳三烯经加氢、氧化、肟化、贝克曼重排、制得十二内酰胺，十二内酰胺开环聚合得到 PA12。

　　PA12的应用

　　尼龙 12 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. 汽车零部件

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　5. 生活用品

　　PA12优异的耐疲劳性，免喷涂，可用于眼镜的镜框。

　　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。

　　7. 薄膜片材

　　PA12膜透明、无毒，水蒸气和气体(O2、N2、CO2)透过率低，在沸水中存放一年性能不变，与聚乙烯吹塑挤出复合膜可用于生产薄膜片材，用它保护和包装食品，具有保香、耐蒸汽消毒和低温性好的优点。尼龙12与金属粘附性好，粘接食品时，密封值达100%，剥离强度高。

　　PA12塑胶原料特性

　　PA12是从丁二烯线性，半结晶-结晶热塑性材料。它的特性和PA11相似，但晶体结构不同。相对密度小，仅1.02，是尼龙系列中最小的。吸水率低，尺寸稳定性好;耐低温性优良，可达-70℃。长期使用温度为80℃(经热处理后可达90℃)，在油中可于100℃下长期工作，惰性气体中可长期工作温度为110℃。

　　PA12是很好的电气绝缘体并且和其它聚酰胺一样不会因潮湿影响绝缘性能。它有很好的抗冲击性机化学稳定性。它的流动性很好。收缩率在0.5%到2%之间，这主要取决于材料品种、壁厚及其它工艺条件。

　　PA12有许多在塑化特性和增强特性方面的改良品种。和PA6及PA66相比，这些材料有较低的熔点和密度，具有非常高的回潮率。PA12对强氧化性酸无抵抗能力。PA12塑胶原料应用范围主要用于水量表和其他商业设备，光纤，电缆套，机械凸轮，汽车，滑动机构以及轴承。还用于：汽车燃油输送管、汽车制动刹车管、空调管、空压设备软管等。

　　PA12聚合厂商

　　Grilamid L PA12 可根据配方和粘度，使用各种不同的方法进行加工，例如注塑成型、管材挤出、薄膜挤出或吹塑成型。

　　Grilamid L PA12 拥有一系列的优异特性，例如：(1): 极低的吸水性和卓越的尺寸稳定性卓越的耐化学性和耐候性 (2): 卓越的抗水解性在所有聚酰胺中密度最低 (3): 温度低至 –40°C 时仍拥有较高的抗冲击强度广泛的加工范围，可无障碍加工。