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尼龍在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展-尼龍百科
尼龍也稱之為聚酰胺(PA),人類已有相當(dāng)長的使用歷史,如降落傘和長統(tǒng)襪等,且在當(dāng)今的高科技領(lǐng)域仍具有良好的發(fā)展空間。
作為一種熱塑性工程塑料,尼龍分子鏈中重復(fù)排布著酰胺基團(tuán),因而擁有良好的抗化學(xué)品和耐溫性能、良好的強(qiáng)度、韌性和剛度,同時還有良好的抗磨性。
當(dāng)今尼龍材料最大的消費領(lǐng)域是在汽車和運輸設(shè)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(dāng)中,尼龍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他塑料,這是由于其耐溫性和抗化學(xué)品性能優(yōu)異所致。
原來的汽車進(jìn)氣管多數(shù)采用金屬制造,現(xiàn)已被玻纖增強(qiáng)的尼龍6所替代。這應(yīng)歸功于尼龍6極好的機(jī)械性能、可模塑性和易于二次加工性,如振動焊接(這是生產(chǎn)進(jìn)氣管的重要工藝)。
燃油系統(tǒng)是尼龍在汽車領(lǐng)域另一重要應(yīng)用,尼龍燃料管預(yù)計會快速增長。大多數(shù)的多層燃油管使用尼龍12作為基礎(chǔ)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(chǎn)多層燃油管系統(tǒng),以適應(yīng)日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求。這些系統(tǒng)應(yīng)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(shù)在許多領(lǐng)域受到關(guān)注。材料技術(shù)并無例外。隨著將材料結(jié)構(gòu)控制至納米級,新的性能不斷被開發(fā)出來。事實上,尼龍是納米技術(shù)付諸應(yīng)用的首批材料。
借助豐田汽車中心研發(fā)實驗室的基礎(chǔ)技術(shù),日本宇部工業(yè)公司與豐田汽車公司合作,開發(fā)并商業(yè)化生產(chǎn)了尼龍-粘土雜混材料(NCH)。這一納米復(fù)合材料技術(shù)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(xiàn)過。少量微米尺寸無機(jī)填充劑就可大大改進(jìn)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(yè)化應(yīng)用。由于其有極好的阻隔性能,將來,NCH有望應(yīng)用于阻隔薄膜當(dāng)中。隨著對燃料中揮發(fā)性組分含量的要求越來越苛刻,NCH的阻隔性能預(yù)計將在燃油管用材料中發(fā)揮重要作用。
最近另一技術(shù)發(fā)展是基于尼龍材料生產(chǎn)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(yīng)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(xué)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(yù)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(xué)腐蝕性要求的工業(yè)管道。
尼龍因有極好的性能平衡性而得到廣泛應(yīng)用。汽車制造商正在極力應(yīng)對環(huán)保問題的挑戰(zhàn),例如通過減重來提高燃油效率。預(yù)計,新型尼龍汽車部件將會逐漸增多。進(jìn)一步的研發(fā)領(lǐng)域?qū)@納米復(fù)合材料展開,這將為全球塑料加工業(yè)提供更多的發(fā)展機(jī)遇。
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