可國產(chǎn)的生物基尼龍PA10T，自帶環(huán)保目標下的流量光環(huán)
半芳香族高溫尼龍由脂肪族二胺（二酸）和芳香族二酸（二胺）經(jīng)縮聚而成，不僅保留了傳統(tǒng)尼龍優(yōu)異的力學性能、耐摩擦性能和耐有機溶劑性能，而且隨著苯環(huán)的引入，其耐熱性能大大提高、吸水率明顯降低，在航空航天、汽車、電子電氣、LED和軍工等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前半芳香族尼龍中，PA6T、PA9T、PA10T產(chǎn)品商業(yè)化相對成熟。其中PA10T是目前商業(yè)化中綜合性能好的耐溫尼龍，今天我們就來了解PA10T。
01
PA10T的簡介
聚對苯二甲酰癸二胺（PA10T）是以對苯二甲酸和癸二胺為單體，經(jīng)縮聚聚合而成的半芳香族聚酰胺。我國曹明、章明秋等對PA10T的合成與共聚改性進行了系統(tǒng)性的研究，2009年，金發(fā)科技率先實現(xiàn)PA10T的商業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品牌號為Vicnyl，填補了我國在高溫尼龍新材料上自主研發(fā)的空白。
圖 | PA10T聚合反應(yīng)機理
PA10T主鏈上苯環(huán)的存在賦予了 PA10T良好的物理機械性能和耐熱性，而長鏈亞甲基則會增加材料的韌性并降低其吸水率，從而可通過注塑和擠出加工制成所需產(chǎn)品。PA10T具有優(yōu)異的耐熱性能，其熔點在316℃，耐化學腐蝕性能，吸水率低，尺寸穩(wěn)定性好，玻纖增強改性后耐無鉛焊錫溫度超過280℃，加工性能良好，成本較低，工藝簡單，綜合性能優(yōu)異。
圖 | PA10T與其他高溫尼龍的比較
此外，PA10T的生產(chǎn)原料來源豐富，對苯二甲酸技術(shù)成熟，市場供應(yīng)充沛，而癸二胺除了能從石油中得到之外，也可來源于自然界的蓖麻油，我國盛產(chǎn)蓖麻，蓖麻油產(chǎn)量豐富。因此，PA10T又是一種生物基材料，具有重要的環(huán)保意義。
圖 | 蓖麻油
02
PA10T的應(yīng)用
PA10綜合性能優(yōu)越，可廣泛應(yīng)用于汽車、電子電器、航空航天、LED、軍工和化工、水暖等領(lǐng)域。
（1）LED反射支架
PA10T具有高反射率、良好的尺寸穩(wěn)定性以及與與引線框架、封裝樹脂(硅樹脂和環(huán)氧樹脂)之間有良好的粘結(jié)性，可用于戶外顯示用LED反射支架。
（2）連接器
PA10T突出的耐熱性、超低吸水率、尺寸穩(wěn)定性、高流動性、適用于薄壁快速成型以及良好的SMT適用性，可用于SMT連接器、USB Type C連接器等電子電氣部件。
（3）消費類電子產(chǎn)品
PA10T 可用作手機支架天線LDS材料、手機揚聲器支架，智能手表內(nèi)部支架、LDS天線材料等。
（4）汽車
PA10T可用于引擎罩下耐熱部件，軸承保持架，點火線圈骨架，冷卻液泵，節(jié)溫器，進氣歧管等。
由于PA10T的熔點接近于其熱分解溫度(350℃)，在熔融加工和注塑成型過程中很容易發(fā)生分解，因此在實際應(yīng)用中所使用的PA10T產(chǎn)品幾乎全部為其改性產(chǎn)品。
共混改性
1.力學和阻燃性能（玻纖增強，阻燃劑阻燃）
葉少勇等采用熔融共混擠出的方法制備了20％(wt)玻纖(GF)增強PA10T復合材料，并研究了馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)對復合材料力學性能的影響。研究結(jié)果表明：當POE－g－MAH含量為15％(wt)時，綜合力學性能佳，拉伸強度和彎曲強度分別提高25％和20％，POE-g-MAH起到了界面相容劑的作用，提高了玻纖與PA10T基體的相容性。
Guo等采用兩種不同的擠出工藝制備了長玻纖(LGF)和短玻纖(SGF)增強PA10T，發(fā)現(xiàn)LGF的增強效果要好于SGF，而PA10T／SGF的熱穩(wěn)定性要好于PA10T／LGF。
鐘一平等以阻燃劑二乙基次膦酸鋁(Alpi)對30％(wt)玻纖增強PA10T進行阻燃改性，當Alpi的質(zhì)量分數(shù)為12％(wt)時，復合材料的阻燃等級達UL94－V0級，進一步研究了阻燃機理。
2.熱氧老化性能
宋海碩等以熔融共混法制備了LGF和SGF改性PA10T復合材料，并系統(tǒng)研究了復合材料的熱氧老化性能。結(jié)果表明：熱氧老化會導致復合材料結(jié)晶性能和力學性能的下降，且老化時間越長，性能下降的越明顯。這是由于熱氧老化導致PA10T分子鏈的分解、基體的碳化，使得玻纖與基體界面脫粘造成的，整個老化過程，分子鏈的分解起主導作用。
宋季嶺等以溴化環(huán)氧樹脂作為阻燃劑，通過熔融共混法制備出阻燃型玻纖增強PA10T復合材料，研究熱氧老化對復合材料力學性能的影響。指出玻纖與樹脂基體之間的界面粘接作用的強弱是影響復合材料熱氧老化性能的主要因素。
王蒙等以溴化環(huán)氧樹脂／三氧化二銻作為協(xié)效阻燃劑，制備了阻燃型