2021年，中国的PA6生产能力为571.5万吨，预计2022年将达到614.5亿吨，增长率为7.5％。中国的PA6具有高度的本地化。在全球范围内，约有55％的PA6切片用于纤维，大约45％用于汽车，电子，铁路等的工程塑料和电影。2021年，中国PA6的总消费量为4.127亿吨，其中约20％用于工程塑料。
PA尼龙黑色颗粒材料
从2021年到2022年，PA6的价格也经历了多个过山车的起伏。
尼龙6（PA6），也称为聚酰胺6，尼龙6，其机械强度和结晶良好，并且具有耐腐蚀性的特征，耐磨性。它已被广泛用于汽车行业，铁路运输，胶片包装，电子设备和纺织品。尽管其全面的表现非常出色，但它也有一系列缺点。例如，PA6没有强酸和碱性耐药性，在低温和干燥状态下的冲击强度不高。亲水性碱的存在将导致更高的吸水率，并且在吸水后将大大降低弹性模量，蠕变抗性，冲击强度等，从而大大降低，从而影响产物的尺寸稳定性和产品的电性能。因此，有必要研究PA6的修饰。
PA6在汽车中使用
PA6在纺织品中使用
- PA6性能
PA的原材料具有广泛的来源，这是其大规模工业生产的基础。由于分子结构的定期排列，PA可以在大分子之间形成许多氢键，因此它具有高结晶度。同时，它在机械性能，化学性质，热特性和其他方面也具有出色的特征，包括：
（1）高拉伸强度和弯曲强度；
（2）良好的冲击力；
（3）高耐热性；
（4）它具有抗磨损和自润滑的特征，这与金属材料无与伦比。
（5）对化学溶剂和药物的良好肿胀耐药性和耐腐蚀性；
（6）良好的流量处理，可用的注射成型，挤出，吹塑和其他用于产品加工的方法；
（7）出色的障碍性能；
（8）具有较高的化学活性，极性基团可以与含有极性基团形成新聚合物化合物的单体和聚合物反应。
为了使PA6具有更强的机械性能，通常会添加各种修饰符，其中最常见的添加剂是玻璃纤维。通常添加弹性体或合成橡胶，例如POE，SBR或EPDM，以使PA6具有更强的抗冲击力。如果PA6产品中没有添加剂，则塑料原材料的收缩率为1％至1.5％，并且添加玻璃纤维的收缩率为收缩率为0.3％。其中，材料的吸收和结晶度是决定成型组件收缩率的主要因素，而过程参数（例如塑料零件的设计和壁厚厚度）也与实际收缩率具有功能关系。
玻璃纤维
POE弹性体
PA6的干燥处理可用于注塑成型，因此很容易吸收水，因此必须在实际加工之前对干燥处理非常重要。如果所提供的材料包裹在防水材料中，则应将容器保持在封闭状态。当湿度大于0.2％时，应选择热空气以连续干燥16H时不少于80℃；如果将材料暴露于空气中至少8H，则应在105℃下真空干燥超过8h。
- PA6的生产过程
1.两阶段聚合
两阶段的聚合主要分为两个阶段：前聚合和背部聚合。通常，它适用于生产高粘度产品，例如工业绳织物丝。两阶段的聚合主要包括三种方法：前 - 正常压力聚合，压力前和压缩后压缩聚合以及高压前聚合和正常压力聚合。其中，解压缩聚合方法涉及大量投资和高成本，然后是高压前聚合和正常压力聚合。前和正常压力聚合的成本较低，不需要太多投资。
2。大气连续聚合法
在大气压力下的连续聚合适用于PA6民用丝的生产，其中意大利的Noy Company的生产过程是最具代表性的。该方法的特征是在260℃时大规模连续聚合20小时。在热水逆流阶段获得了切片。通过氮气干燥低聚物后，通过提取回收单体，并同时引入了连续的蒸发和浓度过程。该方法具有出色的连续生产性能，可以获得高质量的产品，高收益，并且在实际应用中不会占据太大的面积，这是一个典型的民用丝绸生产过程。
3.间接水解聚合
批处理水解聚合方法使用耐压聚合水壶。该方法适合生产多种变化和小批处理工程塑料级切片。在反应（一次性放电）与氮压切割后提取后的一次性进食，干燥后准备PA6。批处理聚合过程可以分为三个阶段：第一阶段是脱水环的多浓度。第二阶段是真空聚合。第三阶段是平衡反应。
批处理聚合适用于生产许多小批量产品的生产，可以产生不同的粘度产品和共聚物PA，但是原材料的消耗高于连续聚合，生产周期更长，产品质量可重复性很差。
4.三螺杆挤压连续聚合过程
双螺旋挤出连续聚合过程是近年来开发的一种新技术。它采用阴离子催化聚合，甲状腺素是通过脱水而激活的，然后连续进入双螺钉挤出机。在双螺钉挤出中，反应材料随螺钉的旋转沿轴向移动，其相对分子质量继续增加。低分子材料是通过双螺钉挤出机的真空系统提取的，并且聚合物将其冷却并切成薄片，干燥和填充。
该过程具有短生产流量和简单生产过程的特征，并且在从反应系统中提取后，可以直接回收具有低相对分子量的未反应单体，并且产品的单体含量非常低，没有提取。切片水很低，干燥时间很短，可以大大减少能耗。同时，产品的相对分子量可以由双螺钉挤出机中材料的停留时间控制。
- PA6修饰的研究
1.增强修改
由于PA6分子中存在氢键，其柔韧性和强度将不可避免地受到影响。随着氢键密度的增加，PA6的机械强度将相应提高。碳原子越多，柔性链的时间越长，它的弹性就越大。可以通过添加玻璃纤维来增强PA6复合材料的机械性能。四方Zno晶须的整体状况很高。基于此，研究结果对ZnO晶须对铸造PA的增强作用的结果表明，当晶须含量为5％时，该复合材料具有最高的拉伸强度，并且增加晶须含量会降低材料的耐热性和吸水性。用硅烷耦合剂处理粉煤灰，然后填充到铸造的PA6产品中进行修饰。最终产品具有更好的热稳定性，收缩率和吸水率。
2.Flame阻滞剂修饰
PA6的氧指数为26.4，是易燃物质。国家法律和法规显然需要粘贴聚合物材料的阻燃，因此在与电力相关的产品中使用时，必须非常重视PA6的火焰粘贴性修饰。通过将各种金属次磷酸盐与PA6混合而制备的材料中，铝磷酸铝的阻燃性相对较好。当铝磷酸铝的含量为18％时，材料的燃烧损失可以达到25，UL94可以达到V-0级。
用红磷修饰的三聚氰胺氰尿酸（MCA）可以用作PA6的阻燃剂。红磷可能会阻碍三聚氰胺和氰尿酸之间大平面氢键网络的形成，从而精炼MCA，而MCA可以在红磷的作用下形成碳。因此，经过修改的MCA可以在冷凝阶段和气相中起阻燃作用，这有利于改善PA6的阻燃性能。通过通过熔体混合方法将鸟嘌呤磺酸添加到PA6基质中，从而改善了复合材料的限制氧指数（LOI）。垂直燃烧试验表明，与纯PA6相比，当添加鸟嘌呤磺酸为3％时，熔融液滴的产量显着降低，而当添加鸟苷磺酸不少于5％时，UL94的等级增加到V-0。
赤磷
3.进修修改
可以通过将延性树脂或弹性体添加到PA树脂中，然后混合和挤出来获得韧性和改进的PA。当固化剂是极化的SB时，通过机械熔融混合方法获得了极化SB和PA6的强化混合系统。当极化SB的量增加时，系统的缺口撞击强度以及材料的柔韧性也将得到改善。与PA6和EPDM复合材料相比，用甲基酸酐移植的EPDM具有更好的橡胶和塑性兼容性和更高的韧性。当用甲基酸酐接枝的EPDM剂量为15％时，混合材料的撞击强度比PA6材料高9倍。
SBS韧性剂
照片来源：Guofeng橡胶和塑料
4.填充修改
将经济的填充物添加到PA树脂中，并且在混合和挤出后可以获得改良的复合PA材料。使用碳化硅作为热导率填充剂，耦合剂KH560和环氧树脂E51通过双螺旋挤出混合过程来处理填充物的表面，导热率PA复合材料具有出色的性能。当导热率填充物，PA6链延伸和表面处理的填充量变化时，复合材料的结晶，耐热性，机械和导热性能也将发生变化。
碳化硅
从PA6获得的复合产物和通过熔体混合注射成型处理的有机蒙脱石具有出色的摩擦和磨损，耐热性和机械性能。填充剂是铝粉，基板是共聚的PA6和PA66，并且可以通过熔体混合来制备复合材料。当铝粉的含量增加时，复合材料的拉伸强度首先增加然后减少，弯曲模量逐渐增加，而冲击强度则降低。在PA6中填充粉煤灰微粒后，可以大大提高材料的硬度，冲击力和拉伸强度，并且可以将产品具有更好的稳定性。
5.PA合金
PA6合金属于多组分系统，其中大多数由至少两种聚合物组成，其中混合聚合物，接枝共聚物和块共聚物被广泛使用。 PA6和甲基酸酐接枝聚丙烯（PP-G-MAH）在混合材料后，吸水率远低于PA6，并且撞击强度远高于PA6。
低气味马利甲基藻类接枝聚丙烯
可以通过混合低密度聚乙烯（LDPE），甲基酸酐（MAH）和二异丙基多丙基（DCP），可以制备接枝的低密度聚乙烯（LDPE），甲基酸碱（MAH）和启动二异丙基苯过氧化苯（DCP）。然后，可以通过融化混合方法与少量PA6结合来制备LDPE-G-MAH和PA6的混合物。当马来酸酐的剂量为1.0时，可以获得最佳拉伸强度的混合物。当将马来酸酐的剂量保持在1.0部分时，DCP剂量的变化不会对混合物的性质产生太大影响。当DCP的剂量为0.6时，可以获得混合的最佳拉伸强度。
PA6聚合技术的过去例子包括瑞士的发明，意大利的Noy和德国的卡丁车Fischer和Zimmer。根据我们国家从外国先进的技术和经验中积极学习，借鉴并介绍了大量的现代设备（例如VK管和其他核心技术），大大改善了PA6的生产技术和过程，并更加接近国际发展的方向（但是，Tio2和种子仍然需要引入诸如Tio2和种子之类的关键添加剂。
中国PA6的聚合能力维持了快速扩张的趋势，生产能力远远超过PA66。在目前的阶段，PA6的修饰研究主要是关于加强，坚韧，阻燃剂，填充和抗死（通过将强电负性基团引入PA6分子链中，以屏蔽其与酸性染料的组合，以实现抗污染）。尽管这种修饰基本上是通过混合特殊材料进行的，但挤出和反应的修改方法也是合适的。随着现代技术的进一步开发，可以引入纳米材料来修改PA6，以获得高硬度，高强度，高韧性，高温抗性和电镀的改良PA6材料，以有效地满足各个领域的需求。
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