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由于尼龍具有很多的特性,因此,在汽車、電氣設(shè)備、機械部構(gòu):、交通器材、紡織、造紙機械等方面得到廣泛應(yīng)用。
隨著汽車的小型化、電子電氣設(shè)備的高性能化、機械設(shè)備輕量化的進程加快,對尼龍的需求將更高更大。特別是尼龍作為結(jié)構(gòu)性材料,對其強度、耐熱性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龍的固有缺點也是限制其應(yīng)用的重要因素,特別是對于PA6、PA66兩大品種來說,與PA46、PAl2等品種比具有很強的價格優(yōu)勢,雖某些性能不能滿足相關(guān)行業(yè)發(fā)展的要求。因此,必須針對某一應(yīng)用領(lǐng)域,通過改性,提高其某些性能,來擴大其應(yīng)用領(lǐng)域。主要在以下幾方面進行改性。
?、俑纳颇猃埖奈?,提高制品的尺寸穩(wěn)定性。
?、谔岣吣猃埖淖枞夹裕赃m應(yīng)電子、電氣、通訊等行業(yè)的要求。
?、厶岣吣猃埖臋C械強度,以達到金屬材料的強度,取代金屬
?、芴岣吣猃埖目沟蜏匦阅埽鰪娖鋵δ铜h(huán)境應(yīng)變的能力。
⑤提高尼龍的耐磨性,以適應(yīng)耐磨要求高的場合。
⑥提高尼龍的抗靜電性,以適應(yīng)礦山及其機械應(yīng)用的要求。
?、咛岣吣猃埖哪蜔嵝?,以適應(yīng)如汽車發(fā)動機等耐高溫條件的領(lǐng)域。
⑧降低尼龍的成本,提高產(chǎn)品競爭力。
總之,通過上述改進,實現(xiàn)尼龍復(fù)合材料的高性能化與功能化,進而促進相關(guān)行業(yè)產(chǎn)品向高性能、高質(zhì)量方向發(fā)展。
改性PA產(chǎn)品的最新發(fā)展
前面提到,玻璃纖維增強PA在20世紀(jì)50年代就有研究,但形成產(chǎn)業(yè)化是20世紀(jì)70年代,自1976年美國杜邦公司開發(fā)出超韌PA66后,各國大公司紛紛開發(fā)新的改性PA產(chǎn)品,美國、西歐、日本、荷蘭、意大利等大力開發(fā)增強PA、阻燃PA、填充PA,大量的改性PA投放市場。
20世紀(jì)80年代,相容劑技術(shù)開發(fā)成功,推動了PA合金的發(fā)展,世界各國相繼開發(fā)出PA/PE、PA/PP、PA/abs、PA/PC、PA /PBT、PA/PET、PA/PPO、PA/PPS、PA/I.CP(液晶高分子)、PA/PA等上千種合金,廣泛用于汽車、機車、電子、電氣械、紡織、體育用品、辦公用品、家電部件等行業(yè)。
20世紀(jì)90年代,改性尼龍新品種不斷增加,這個時期改性尼龍走向商品化,形成了新的產(chǎn)業(yè),并得到了迅速發(fā)展,20世紀(jì)90年代末,世界尼龍合金產(chǎn)量達110萬噸/年。
在產(chǎn)品開發(fā)方面,主要以高性能尼龍PPO/PA6,PPS/PA66、增韌尼龍、納米尼龍、無鹵阻燃尼龍為主導(dǎo)方向;在應(yīng)用方面,汽車部件、電器部件開發(fā)取得了重大進展,如汽車進氣歧管用高流動改性尼龍已經(jīng)商品化,這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件的塑料化,除在應(yīng)用方面具有重大意義外,更重要的是延長了部件的壽命,促進了工程塑料加工技術(shù)的發(fā)展。
改性尼龍發(fā)展的趨勢
尼龍作為工程塑料中最大最重要的品種,具有很強的生命力,主要在于它改性后實現(xiàn)高性能化,其次是汽車、電器、通訊、電子、機械等產(chǎn)業(yè)自身對產(chǎn)品高性能的要求越來越強烈,相關(guān)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,促進了工程塑料高性能化的進程,改性尼龍未來發(fā)展趨勢如下。
?、俑邚姸雀邉傂阅猃埖氖袌鲂枨罅吭絹碓酱?,新的增強材料如無機晶須增強、碳纖維增強PA將成為重要的品種,主要是用于汽車發(fā)動機部件,機械部件以及航空設(shè)備部件。
②尼龍合金化將成為改性工程塑料發(fā)展的主流。尼龍合金化是實現(xiàn)尼龍高性能的重要途徑,也是制造尼龍專用料、提高尼龍性能的主要手段。通過摻混其他高聚物,來改善尼龍的吸水性,提高制品的尺寸穩(wěn)定性,以及低溫脆性、耐熱性和耐磨性。從而,適用車種不同要求的用途。
?、奂{米尼龍的制造技術(shù)與應(yīng)用將得到迅速發(fā)展。納米尼龍的優(yōu)點在于其熱性能、力學(xué)性能、阻燃性、阻隔性比純尼龍高,而制造成本與背通尼龍相當(dāng)。因而,具有很大的競爭力。
④用于電子、電氣、電器的阻燃尼龍與日俱增,綠色化阻燃尼龍越來越受到市場的重視。
?、菘轨o電、導(dǎo)電尼龍以及磁性尼龍將成為電子設(shè)備、礦山機械、紡織機械的首選材料。
?、藜庸?a href="http://www.oagogo.com/suliao/zhuji.html" target="_blank">助劑的研究與應(yīng)用,將推動改性尼龍的功能化、高性能化的進程。
?、呔C合技術(shù)的應(yīng)用,產(chǎn)品的精細化是推動其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力。
1、增強尼龍
在聚酰胺中混入各種纖維狀材料
2、單體澆鑄尼龍
特點:⑴分子量高⑵工藝簡單,產(chǎn)品形狀多樣
⑶可制大型機械部件⑷吸水率低
3、芳香族尼龍
在主鏈中引入苯環(huán)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品耐高溫,耐輻射,耐腐蝕
4、無定形透明尼龍
透光率高,尺寸穩(wěn)定性好
一. 醫(yī)用塑料的現(xiàn)狀與發(fā)展優(yōu)點:
?、潘芰嫌辛己梦锢砹W(xué)性能,化學(xué)穩(wěn)定性
?、聘叻肿硬牧蟻碓簇S富,價格低廉
⑶塑料容易改性得到好的組織相容性
?、人芰霞庸し奖?,易于成型
缺點:
?、裴t(yī)用塑料對其所用高分子中殘留物有嚴(yán)格限制
?、粕a(chǎn)過程中存在各種金屬離子
?、轻t(yī)用塑料樹脂要求純度高,分子量分布窄
?、乳L期使用助劑易析出
?、梢笏芰夏承┨厥庑阅?/p>
應(yīng)用:
人體九大系統(tǒng):循環(huán)、呼吸、消化、泌尿、運動、生殖、
內(nèi)分泌、神經(jīng)、感覺
1、循環(huán)
A 人工心臟
始于1982年,主要應(yīng)用聚醚氨酯類塑料,耐多次彎折,彈性好,抗老化,組織相容性好,血液相容性好
發(fā)展方向:小型高效射血,安全可靠控制系統(tǒng),能源供應(yīng)
B 心臟補片
聚四氟乙烯,在特殊條件下經(jīng)機械拉伸得到微孔結(jié)構(gòu)的材料,柔軟,彈性好,抗凝血性好。
滌綸,柔軟,彈性好,不老化,不排斥、通透性好,相容性好。
C 人工血管
滌綸、聚四氟乙烯、聚氨酯,要求無凝結(jié)、不滲透、抗斷裂,不能過敏
研究方向:張力小,流速高,長期成活率高
D 檢查用導(dǎo)管材料
聚氨酯材料,加硫酸鋇助劑
PE,pvc,主要提高相容性,抗菌,吸附等
2、呼吸系統(tǒng)
A 人工肺
聚丙烯中空纖維,聚砜中空纖維使血液不透過,氣體可自由出入
B 呼吸相關(guān)塑料制品
人工氣管,聚四氟乙烯。
氣管插管,PE,PVC,PP
3、消化系統(tǒng)
A 牙齒 PMMA及共聚物
B 人工食管聚氨酯、聚乙烯等
4、泌尿系統(tǒng)
A 人工腎聚丙烯腈 PMMA 乙酸乙酯共聚物
B 人工膀胱 PP 聚醚氨酯
C 導(dǎo)尿管輸尿管 滌綸聚氨酯
5、運動系統(tǒng)
A 人工關(guān)節(jié)超高分子量聚乙烯
B 人工骨釘聚羥基乙酸磷類高分子材料
6、神經(jīng)系統(tǒng)
A 人工顱骨 PMMA PS共聚物
B 腦用導(dǎo)管PVC,引流管聚氨酯
C 人工神經(jīng)導(dǎo)管聚酯類損傷神經(jīng)的修復(fù),內(nèi)壁涂生長因子
7、感覺系統(tǒng)
A 人工耳聚氨酯
B 人工皮膚治療皮膚損傷過程中使用的一種暫時性的創(chuàng)面保護覆蓋材料
以甲殼素天然降解材料制成
合成材料底層(聚乙烯酸、聚氨酯膜)+織物層(尼龍,滌綸)
C 人工角膜 PMMA 相容性不好
8、護理
A 一次性醫(yī)療用品
注射器、輸液器硬質(zhì)高密度聚乙烯聚丙烯
輕質(zhì)熱塑性聚氯乙烯低密度聚乙烯
B 醫(yī)用容器輸液袋 PVC PS共聚物
瓶聚丙烯高分子量聚乙烯
瓶塞橡膠
總結(jié):中國20世紀(jì)70年代開始開發(fā)醫(yī)用塑料,87年“推廣一次性塑料輸液器、注射器”。整體技術(shù)含量低。
醫(yī)用塑料體現(xiàn)國家經(jīng)濟技術(shù)水平:
美國人均年消耗300美元 中國人均年消耗30人民幣