尼龍在汽車領域的應用發展-尼龍百科
尼龍也稱之為聚酰胺(PA),人類已有相當長的使用歷史,如降落傘和長統襪等,且在當今的高科技領域仍具有良好的發展空間。
作為一種熱塑性工程塑料,尼龍分子鏈中重復排布著酰胺基團,因而擁有良好的抗化學品和耐溫性能、良好的強度、韌性和剛度,同時還有良好的抗磨性。
當今尼龍材料最大的消費領域是在汽車和運輸設備方面,占其市場總需求量的40%。最近,使用塑料制造的汽車底盤明顯增多。在這一用途當中,尼龍遠遠超過其他塑料,這是由于其耐溫性和抗化學品性能優異所致。
原來的汽車進氣管多數采用金屬制造,現已被玻纖增強的尼龍6所替代。這應歸功于尼龍6極好的機械性能、可模塑性和易于二次加工性,如振動焊接(這是生產進氣管的重要工藝)。
燃油系統是尼龍在汽車領域另一重要應用,尼龍燃料管預計會快速增長。大多數的多層燃油管使用尼龍12作為基礎材料,再加入乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH),或氟碳樹脂作為襯層。汽車制造商正在生產多層燃油管系統,以適應日趨嚴格的環保要求。這些系統應盡量避免采用含鹵素的聚合物,推薦采用尼龍-粘土雜混(NCH)材料,這種雜混材料可提升對燃油蒸氣逸出的阻隔性能。
近年來,納米技術在許多領域受到關注。材料技術并無例外。隨著將材料結構控制至納米級,新的性能不斷被開發出來。事實上,尼龍是納米技術付諸應用的首批材料。
借助豐田汽車中心研發實驗室的基礎技術,日本宇部工業公司與豐田汽車公司合作,開發并商業化生產了尼龍-粘土雜混材料(NCH)。這一納米復合材料技術可使硅酸鹽分層次地分布在分子層中,這類方法在以前從未實現過。少量微米尺寸無機填充劑就可大大改進剛度、耐熱性以及對氣體與汽車燃油的阻隔性。尼龍-粘土雜混材料已在豐田公司首次獲得商業化應用。由于其有極好的阻隔性能,將來,NCH有望應用于阻隔薄膜當中。隨著對燃料中揮發性組分含量的要求越來越苛刻,NCH的阻隔性能預計將在燃油管用材料中發揮重要作用。
最近另一技術發展是基于尼龍材料生產新的熱塑性彈性體(TPE)。熱塑性彈性體材料呈柔性,十分適合于模塑加工。這類熱塑性樹脂在許多應用中可以代替橡膠。聚酰胺彈性體將尼龍的抗磨性和抗化學特性與橡膠的柔韌性組合在一起。這類材料有很好的抗撓曲疲勞性能和抗水解性能,預計將有多種用途,例如用于需有回彈性和耐用性的運動用品,或用于具有柔韌性和抗化學腐蝕性要求的工業管道。
尼龍因有極好的性能平衡性而得到廣泛應用。汽車制造商正在極力應對環保問題的挑戰,例如通過減重來提高燃油效率。預計,新型尼龍汽車部件將會逐漸增多。進一步的研發領域將圍繞納米復合材料展開,這將為全球塑料加工業提供更多的發展機遇。
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