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长碳链尼龙是一种高性能的工程塑料,由于具有突出的耐候性、低温柔韧性和耐腐蚀性等特性,广泛应用于汽车、通讯、机械、电子电器、轻纺、航空航天、军事、体育用品等领域,是目前国内外尼龙产业中重点研究和发展的方向。
国家发改委、科技部已将长碳链尼龙列为重点支持项目,未来十年这种工程塑料的用量将持续增长。我国将鼓励发展6万吨/年及以上非光气法聚碳酸酯生产装置,液晶聚合物(LCP)等工程塑料生产以及共混改性、合金化技术开发和应用,吸水性树脂、导电性树脂和可降解聚合物的开发与生产,尼龙11、尼龙1414、尼龙46、长碳链尼龙、耐高温尼龙等新型聚酰胺开发与生产。
近年来,由于汽车工业、新型太阳能电池和海底输油管路对长碳链尼龙需求量较大,而长碳链尼龙的在我国的生产几乎是空白,目前国内市场所需的长碳链尼龙几乎全部都要依赖进口。我国鼓励长碳链尼龙的开发与生产将能改变这一现状。
由于长碳链尼龙的生产工艺路线复杂、合成步骤多,而且生产条件苛刻,成本也比较高,长碳链尼龙的生产在国内几乎是空白,现在我国每年都要耗费巨资大量进口长碳链尼龙。目前我国的尼龙11和尼龙12进口量大约为1万吨左右,进口价格在10万-14万元/吨。目前尼龙年消费量已经超过100万吨。其中PA6占65%,PA66占27%,长碳链尼龙和耐高温尼龙占8%。
长碳链尼龙性能优异,在国家重点领域有着不可替代的作用,是我国新材料产业中的重点发展产品。目前,长碳链尼龙项目的开发和产业化已成为国家发改委、工信部、科技部的重点支持对象。未来随着国家相关政策的扶持和引导,我国长碳链尼龙的发展速度将会加快。
长碳链尼龙主要包括尼龙11、尼龙12、尼龙1212、尼龙1012、尼龙1313等系列产品,可用来制造纺织品纤维、油管、软管、电缆电线护套、各种机械部件、汽车过滤器、保险杠、制动把手、加速器操纵带套管等。在我国,长碳链尼龙主要被应用于汽车、电子、机械等领域。其中,汽车行业对长碳链尼龙的需求量最大。
中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国长碳链尼龙行业市场分析及投资前景研究预测报告》
1 汽车工业
长碳链尼龙具有耐腐蚀、耐压、耐油、耐寒、燃油油胀系数小等特点,是制造汽车油管的理想材料。发达国家60%-70%的长碳链尼龙用于生产汽车软管,如刹车管、输油管、离合器软管等,欧洲的汽车软管70%使用的是尼龙12,美国也50%的汽车软管是用尼龙12制成。长碳链尼龙还能用作消音齿轮、轴承、止推垫、抗震件、刮水器等。国内生产的尼龙1212完全可以替代尼龙11和尼龙12在汽车工业中应用.
用尼龙11制作的输油管路具有质量轻、耐腐蚀、不易疲劳开裂、密封性好、内壁光滑、阻力小、易安装和维修等特点。以尼龙1212为基体树脂研制的汽车用管的性能指标已全面达到尼龙11和尼龙12管的技术要求,预计在短期内将进入使用阶段。
2 电子、电器工业
用尼龙11、12制的电器零件运转时噪音低、能消音,广泛用于录音机和钟表齿轮、电器配线和小型精密机械件等。
尼龙11、12和1212都不受白蚁危害,不受电弧渗透及电解腐蚀的影响,用作电线电缆防护套可提高电缆的可靠性并延长使用寿命。用作海底光缆、电缆的保护材料,可减少信号在传输过程中的损失。
尼龙12包覆线在海底浸渍3年无变化。作为高级军用电缆护套,尼龙11是唯一能通过美国军用标准的材料。
尼龙11、12的电阻率随温度变化大,而持性变化小,可用于制造电热毯、电器地毯的感温元件。
3 军事方面
尼龙11、12和1212能经受潮湿、干旱、严寒、酷暑、尘土、海水或含盐分的空气及碰撞等考验,是军事装备的理想材料,可用作枪托、握把、降落伞盖、训练弹及军用水壶、油壶、军用直升机油箱、军用通讯设施等。
尼龙1212用于制作扳机护圈、飞机尾翼、部分导弹和炮弹部件、枪支的子弹夹等。
目前,国外在军械上使用长碳链尼龙已相当普遍。随着我军现代化武器装备的快速发展与提高,尼龙11、12和1212等的应用,尤其是步兵轻武器装备、高性能战斗机零部件等塑料化进程正在加快。
4 在薄膜片材方面的应用
尼龙12与聚乙烯挤出的复合膜,可用来保护和包装食品,具有保香、耐蒸汽消毒的优点。尼龙11的成膜性好,用于肠衣具有无毒、强度高、耐磨、透气率低的优点。
尼龙12片材可代替铅板用于纸张印刷,提高书的刊印精度,可连续印刷100万印以上,效能是铅板的50倍。尼龙1212的阻隔性好,可用作医药和冷冻食品的包装材料。
5 其他应用
长碳链尼龙因具有极好的柔韧性而在纺织上应用较广,世界上尼龙11产量的17%用于制造纤维。聚苯胺/尼龙11共混导电纤维,因尼龙11基体的强度较好使导电大分子伸展充分,提高了共混物的导电性。
尼龙11、12也可用作高级涂料和粘合剂,华北工学院开发的尼龙11粉末涂料粒度分布窄,平均粒径32~56μm。尼龙11、12制的粉末涂料,与金属粘合性强,固化时间短。我国军用直9直升机尾翼就是采用长碳链尼龙粉末涂料涂覆。
尼龙11、12制的粘合剂,可广泛用于纤维、皮革、木材、纸张等的粘接。尼龙1212制的粘合剂,也可能在此领域展开竞争。以长碳链尼龙制造的高档热熔胶,可赋予高档西服挺括、美观、舒适、手感好等特点。
尼龙11、12和1212还可用于医疗器材、体育用品、食品工业,如制作速冻食品的容器、各种包装材料、牛奶等液体食品的传输管道等。
尼龙11具有优异的介电、热电、压电和介电性能,是仅次于聚偏氟乙烯(PVDF)的压电高聚物。纯PVDF成纤性较差,不利于成型,采用共混熔法纺丝制备的尼龙11/PVDF纤维,是理想的压电材料。