尼龍工程塑料

PA工程塑料概況

PA是歷史悠久、用途廣泛的通用工程塑料，2000年世界工程塑料市場分配為PA35%、PC32%、POM11%、PBT1O%、PPO3%、PET2%、UHMWPE2%，高性能工程塑料(PPS、LCP、PEEK、PEI、PESU、PVDF、其它含氟塑料等)2%。由于PC市場需求增長快，其市場占有份額已已經(jīng)超過PA。

從性能和價格綜合考慮，PA6和PA66的市場用量仍占PA總量的90%左右，居主導(dǎo)地位，2001年世界PA66的消費量為74萬噸，略高于PA6的68萬噸。歐洲消費結(jié)構(gòu)為PA6占50%，PA66占40%，PAll、PAl2和其它均聚、共聚PA占10%，美國PA66用量超過其它品種，日本則PA6消費居首位，為52%，PA66占38%，PAll和PAl2占5%，PA46和半芳香族PA占5%。PA工程塑料以注射成型為主，注塑制品占PA制品的90%左右，PA6與PA66的成型加工工藝不盡相同，PA66基本都采用注塑加工，占95%，擠出成型僅占5%；PA6的注塑制品占70%，擠出成型占30%。

近10年，世界的PA消費量以年均7．5%左右的速度遞增，而工程塑料用PA樹脂的年均增長率約為8．5%，利用填料、增強劑、彈性體、其它樹脂或添加劑對其改性，使PA工程塑料工業(yè)充滿活力。自1997-1998年亞洲金融危機以后和歐洲經(jīng)濟復(fù)蘇以來，對PA工程塑料的需求恢復(fù)增長。2000年比1999年增長7%，2001年由于世界IT行業(yè)不景氣，加之受美國“9．11"事件的影響，使2001年世界的PA6和PA66需求出現(xiàn)負增長，比2000年減少3%，由146萬t下降為142萬t，其中PA6與2000年持平，PA66受汽車、電子電氣等下游工業(yè)市場影響大，同比下降5%。世界PA6和PA66需求量變化見下表：

表1 世界PA6和PA66的需求量變化 （單位 萬噸）

品種 1999年 2000年 2001年

PA6 63.5 68 68

PA66 72.5 78 74

合計 136 146 142

PA工程塑料供應(yīng)和消費

與通用塑料相比，包括PA在內(nèi)的工程塑料生產(chǎn)和消費更集中在發(fā)達國家，美國、歐洲和日本等三大國家和地區(qū)的PA生產(chǎn)能力占世界總生產(chǎn)能力的90%，消費占80%。德國的《塑料》期刊提供的數(shù)據(jù)為：美國的PA生產(chǎn)能力占世界的31%，歐洲占45%，亞洲占40%。日本宇部興產(chǎn)公司報道的美國、歐洲和亞洲的PA工程塑料的生產(chǎn)能力分別為500kt/a、760kt/a、442kt/a(其中日本為282kt/a)。不同來源的數(shù)據(jù)雖有差異，但總的觀點是一致的。工程塑料用PA樹脂的生產(chǎn)和消費都快于纖維用PA樹脂，因此它在PA樹脂中占有的份額也在逐年提高。

2001年P(guān)A6和PA66的產(chǎn)量

世界2001年P(guān)A6和PA66的產(chǎn)量見表2。

表2 世界各地區(qū)PA6和PA66的產(chǎn)量 （2002年數(shù)據(jù) 單位：萬噸）

國別 PA6 PA66 合計

美國 23 33 56

歐洲 25 26 51

日本 12 7 19

其它 8 8 16

合計 68 74 142

從表2可知，日本PA6的產(chǎn)量高于PA66，與歐美有所不同據(jù)美國化學(xué)系統(tǒng)公司提供的數(shù)據(jù)，世界PA工程塑料的總生產(chǎn)能力為1 600kt/a，居前4名的公司和占有份額分別為：DuPont公司為390 kt/a，占24．4%；BASF公司為220 kt/a，占13．5甲o；GE-Honeywell公司為200kt/a，占12．5%；Rhodia公司為145kt/a，占9．1%；其它公司總計為645 kt/a，占40．2%。位居前列的生產(chǎn)廠都是實力雄厚的綜合性大型石化或化工公司，除有大規(guī)模的先進聚合裝置外，都有附設(shè)的配混料廠，增加可供品級數(shù)量和提供滿足市場、用戶要求的專用產(chǎn)品，其它廠家還有Al-lied Signal、Solulia-Dow、UBE，Bayer、DSM、RodiciPlastics、EMS、東麗、旭化成、三菱工程塑料公司等。也有一些獨立的塑料配混料廠如著名的美國RTP、LNP公司等，提供有特色和用戶要求性能的牌號。品種多、供貨靈活和周期短是這些供應(yīng)廠的特點。

1996~2000年間世界不同地區(qū)PA的需求量

見表3，歐洲和美洲的消費量分別占世界總量的41．7%和30．2%，占絕對主導(dǎo)地位。

表3 世界各地PA的需求量 （單位：萬噸）

地區(qū) 1997年 1998年 1999年 2000年

美洲 37.3 38.8 41.5 45

歐洲 52.2 53.6 58 62

亞洲 28.6 28.2 30.5 32

其它 7.9 7.5 8 8

總計 126 128.1 138 147

PA消費結(jié)構(gòu)

PA具有優(yōu)良的性能，經(jīng)填充、增強、增韌、阻燃等改性后其性能可進一步提高，被廣泛用于汽車、電子電氣、包裝、機械、家具、建材、運動和休閑用品、生活用品、玩具等行業(yè)。汽車工業(yè)是PA的最大用戶，其次是電子電氣工業(yè)，當(dāng)然各國的消費結(jié)構(gòu)不盡相同。1999年美國、歐洲、日本的PA消費結(jié)構(gòu)見表4。由表4可知，日本的薄膜占有份額(主要是PA6)比其它國家和地區(qū)多，而歐洲電子電氣工業(yè)的PA用量占總量的比例相對高些。

表4 1999年P(guān)A樹脂應(yīng)用消費結(jié)構(gòu) （單位：萬噸）

項目 美國 歐洲 日本

汽車 18.3 21.9 8.2

電子電器 4.1 11.5 2.5

工業(yè) 3.7 3.9 1.9

薄膜 6.1 6 5.5

其它 9.3 14.7 3.5

合計 41.5 58 21.6

2000年西歐的PA工程塑料市場分配為

汽車31%，電子電氣21%，包裝11%，日用消費品11%，機械7%，建筑6%，運動和休閑5%，其它8%。

2001年日本的PA樹脂消費結(jié)構(gòu)為：汽車等運輸業(yè)37%，電子電氣23%，工業(yè)晶10%，其它(單絲、薄膜、電線電纜、管材)占30%。

盡管不同來源的數(shù)據(jù)也有差異，但汽車是PA的最大消費市場卻不容置疑，PA合金和共混材料應(yīng)用最多的行業(yè)也是汽車工業(yè)。幾十年來，PA已成功地取代金屬用作汽車內(nèi)飾件、外飾件、車體和機罩下部件。為節(jié)能降耗，發(fā)達國家早就開始加快汽車輕量化、塑料化的步伐，并把每輛車用塑料量作為汽車現(xiàn)代化和技術(shù)進步的標(biāo)志，有的車型每輛用量已超過20ke，如BMW的BMW328i型車每輛用工程塑料162ke，占汽車總重的11．6%，其中PA用量為21．8kg；”，因而也可以說汽車工業(yè)是工程塑料工業(yè)發(fā)展的主要推動力之一。PA兼有平衡的力學(xué)性能、良好的熱性能和阻燃性，能承受電子電氣器件長期工作要求，適于制作各種開關(guān)、齒輪、家用電器部件、電子設(shè)施、大型汽車電子接插件、接線頭和手控電動工具部件等。PA單層膜及其與其它塑料的多層膜和容器，可包裝肉類、香腸、奶酪、花生、魚、液體食品等，能延長商品保質(zhì)期。

2001年世界的PA6消費結(jié)構(gòu)為

汽車34%，電子電氣8%，機械18%，單絲和薄膜30%，其它10%；而PA66市場為：汽車50%，電子電氣30%，機械20%‘q。由此可見，兩種主要PA的消費市場不同。

尼龍工程塑料以其在機械性能、耐久性、耐腐蝕性、耐熱性等方面的高性能優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車、建筑、辦公設(shè)備、機械、航空航天等行業(yè)，以塑代鋼、以塑代木已成為國際流行趨勢。尼龍工程塑料作為當(dāng)今世界塑料工業(yè)中增長速度最快的領(lǐng)域，其發(fā)展不僅對國家支柱產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)起著支撐作用，同時也推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

放眼未來，我國尼龍工程塑料行業(yè)發(fā)展前景仍舊十分廣闊。僅從家電行業(yè)來看，今后僅以冰箱、冷柜、洗衣機、空調(diào)及各類小家電產(chǎn)品每年的工程塑料需求量將達60萬噸左右。而用于通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及鐵路、公路建設(shè)等方面的工程塑料用量則更為驚人，預(yù)計今后數(shù)年內(nèi)總需求量將達到450萬噸以上。

前瞻網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2010年，我國工程塑料消費量達244.3萬噸，同比增長11%，是全球需求增長最快的國家;2011年進一步上升至272萬噸，預(yù)計到2013年我國尼龍工程塑料消費量將達到337萬噸，2015年突破400萬噸。

為了增強PA同其它材料(包括工程塑料)的競爭力，擴大應(yīng)用范圍，提高市場占有份額，從提高制品性能、降低成本和有利于環(huán)境這三個方面改進產(chǎn)品晶級的性能，如Du Pont、DSM、Rhodia、東麗公司等樹脂生產(chǎn)廠家都先后推出了快速成型品級，縮短了成型周期，降低了生產(chǎn)成本。采用茂金屬聚烯烴如聚烯烴彈性體(POE)增韌改性比用彈性體改性更方便，可調(diào)范圍更大。同時能生產(chǎn)阻燃(特別是無鹵阻燃)PA品級的廠家增多，可供用戶選擇的產(chǎn)品也增多。另外，值得提及的是PA·納米復(fù)合材料是前產(chǎn)量最大的工業(yè)化聚合物系納米復(fù)合材料，納米粒子填充量小，改性產(chǎn)品的密度幾乎與基礎(chǔ)晶級相同，其優(yōu)越性是顯而易見的。

工業(yè)家和咨詢家普遍對PA工程塑料的未來市場持樂觀態(tài)度，有的認為2000~2005年其用量將以年均7%的速度遞增”’，也有報道預(yù)計2001—2006年間世界PA工程塑料市場的年均增長率為5%-6%”l。亞洲地區(qū)生產(chǎn)能力的占有份額將有所提高。PA工程塑料市場應(yīng)用的熱點和未來潛在市場為：

(1)汽車發(fā)動機吸氣歧管 汽車廠為降低生產(chǎn)成本，要求采用一體化部件，選用高性能材料和簡化設(shè)計。制作PA吸氣歧管可使制品輕量化，降低成本40%-50%，井有減振效果。歐洲汽車廠應(yīng)用PA吸氣歧管走在前列，預(yù)計美國和其它地區(qū)會很快跟上。

(2)耐熱性(特別是焊接耐熱性)晶級將在電器工業(yè)上應(yīng)用十分活躍，無鹵阻燃PA的開發(fā)和應(yīng)用將受到人們的更大關(guān)注。

(3)以PA6為中心的食品包裝膜 該產(chǎn)品應(yīng)用前景看好，雙向拉伸(BO)PA薄膜具有良好的抗穿刺性、對氧和二氧化碳的阻隔性及耐蒸煮性，用作共擠出多層膜的芯膜，可延長食品的保質(zhì)期，需求量會穩(wěn)步增長，并從最初開發(fā)、應(yīng)用的日本擴大到其它國家和地區(qū)。

加入一定量的二甲基乙酰胺到反應(yīng)釜內(nèi)，然后再加入4，4′-二氨基聯(lián)苯醚，待基本溶解后，加入均苯四甲酸二酐，反應(yīng)溫度控制在50℃左右，得到透明的聚酰胺酸頂聚物溶液。預(yù)聚物脫除溶劑后，經(jīng)300高溫脫水環(huán)化或加醋酐（脫水劑）、三乙胺（中和劑）成鹽沉淀，分離得到聚酰亞胺。

3、理化性能

模塑粉和模壓塑料的性能如下:

3.1模塑粉

外觀：淡黃色粉末

細度：≤250μm

表觀密度：≥0.35（克/cm3）

（0.5%鄰甲酚溶液，溫度35℃時測定）

3.2模壓塑料

外觀：琥珀色半透明

表面電阻率：≥1015Ω

體積電阻率：≥1016Ω·cm

壓縮強度：≥160MPa

彎曲強度：≥180MPa

沖擊強度：≥100kJ/m2

介電損耗角正切（106赫茲）1×10-3～5×10-3

介電常數(shù)（106赫茲）3.0～3.5

人們對尼龍并不陌生，尼龍制品在日常生活中比比皆是，它是美國杰出的科學(xué)家卡羅瑟斯（Carofhers）及其領(lǐng)導(dǎo)下的一個科研小組研制出來的，是世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維。尼龍的出現(xiàn)使紡織品的面貌煥然一新，它的合成是合成纖維工業(yè)的重大突破，同時也是高分子化學(xué)的一重要里程碑。

1928年，美國最大的化學(xué)工業(yè)——杜邦成立了基礎(chǔ)化學(xué)研究所，年僅32歲的卡羅瑟斯博士受聘擔(dān)任該所的負責(zé)人。他主要從事聚合反應(yīng)方面的研究。他首先研究雙官能團分子的縮聚反應(yīng)，通過二元醇和二元羧的酯化縮合，合成長鏈的、相對分子質(zhì)量高的聚酯。在不到兩年的時間內(nèi)，卡羅瑟斯在制備線型聚合物，特別是聚酯方面取得了重要的進展，將聚合物的相對分子質(zhì)量提高到10 000~25 000，他把相對分子質(zhì)量高于10 000的聚合物稱為高聚物（Superpolymer）。1930年，卡羅瑟斯的助手發(fā)現(xiàn)，二元醇和二元羧酸通過縮聚反應(yīng)制取的高聚酯，其熔融物能像制棉花糖那樣抽出比來，而且這種纖維狀的細絲即使冷卻后還能繼續(xù)拉伸，拉伸長度可達到原來的幾倍，經(jīng)過冷卻拉伸后纖維的強度、彈性、透明度和光澤度都大大增加。這種聚酯的奇特性質(zhì)使他們預(yù)感到可能具有重大的商業(yè)價值，有可能用熔融的聚合物來紡制纖維。然而，繼續(xù)研究表明，從聚酯得到纖維只具有理論上的意義。因為高聚酯在100oC以下即熔化，特別易溶于各種有機溶劑，只是在水中還稍穩(wěn)定些，因此不適合用紡織。

隨后卡羅瑟斯又對一系列的聚酯和聚酰胺類化合物進行了深入的研究。經(jīng)過多方對比，選定他在1935年2月28日首次由已二胺和已二酸合成的聚酰胺66（第一個6表示二胺中的碳原子數(shù)，第二個6表示二酸中的碳原子數(shù)）。這種聚酰胺不溶于普通溶劑，熔點為263oC，高于通常使用的熨燙溫度，拉制的纖維具有絲的外觀和光澤，在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上也接近天然絲，其耐磨性和強度超過當(dāng)時任何一種纖維。從其性質(zhì)和制造成本綜合考慮，在已知聚酰胺中它是最佳選擇。接著，杜邦公司又解決了生產(chǎn)聚酰胺66原料的工業(yè)來源問題，1938年10月27日正式宣布世界上第一種合成纖維誕生了，并瘵聚酰胺66(PA66)這種合成纖維命名為尼龍（Nylon）。尼龍后來在英語中成了“從煤、空氣、水或其他物質(zhì)合成的，具有耐磨性、類似蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的所有聚酰胺的總稱”。生產(chǎn)尼龍的過程表示如下：

1、干燥溫度和方式

　　包括原料的烘干方式、溫度和時間。原料的烘干主要采用烘箱或料斗式干燥機，研究發(fā)現(xiàn)，這兩種烘干方式只能去除原料的表面水分，無法去除原料的內(nèi)在水分，因此應(yīng)改用真空轉(zhuǎn)鼓干燥機來干燥。真空干燥的優(yōu)點在于其不僅能去除原料深層的水分，更能利用抽真空來提高干燥效率，防止原料氧化變黃。干燥工藝宜采用0. 25MPa壓力的蒸汽，干燥時間也可由以前的10 h減少到3 h，干燥溫度可由以前的105℃降到100℃。采用這種烘干工藝可將原料的含水率控制在0. 2%以下，也解決了以前原料在烘干過程中出現(xiàn)的降解和發(fā)黃現(xiàn)象，使材料保持了原有的柔韌度。

　　干燥設(shè)備和注塑機料筒之間一般不直接相連，干燥后的原料需要在中間料倉存放。要特別注意是干燥后的原料在存放過程中的密封問題，如果存放過程中出現(xiàn)二次吸水，在生產(chǎn)中仍會產(chǎn)生氣泡或中空現(xiàn)象。

　　2、注射方式

　　通過大量實驗得到較為理想的注塑工藝。先把注射溫度由以前的3段改為4段， 1~4段的溫度分別為: 270~275℃、280~285℃、285~290℃及280~285℃。然后將注射速率也由以前的2級改為3級， 1~3級的注射速率分別為35、60、50(相對值)，即注射方式由前期的由快到慢改為慢—快—慢。

　　3、噴嘴溫度

　　噴嘴溫度應(yīng)低于料筒溫度，一般控制在280℃左右。若噴嘴溫度太高，制件會出現(xiàn)氣孔或制件發(fā)黃，嚴(yán)重時制件易脆化;若噴嘴溫度太低，熔體易凝固而將噴嘴堵死或凝料被注入噴嘴，制件發(fā)脆或熔接痕明顯。

　　4、模具溫度

　　模具溫度應(yīng)控制在70~90℃。若模具溫度太高，冷卻速率減小，從而延長成型周期，制件出現(xiàn)凹痕或氣泡。反之，冷卻速率增大，易出現(xiàn)熔體流動結(jié)晶現(xiàn)象，制件發(fā)脆，熔接痕明顯。

　　5、注塑壓力

　　在注塑生產(chǎn)中，注塑壓力是一個關(guān)鍵因素。注塑壓力包括塑化壓力和注射壓力。塑化壓力應(yīng)使螺桿塑化進料順暢為宜，一般應(yīng)保持在注塑機最大塑化壓力的60% ~80%;注射壓力應(yīng)以保證制品完全充滿型腔而不產(chǎn)生批峰為宜，生產(chǎn)尼龍梭坯時，一般保持在40~60MPa。當(dāng)注塑壓力過高時，熔體充模過快，在澆口附近以湍流形式進入而發(fā)生“自由噴射”，裹帶空氣進入制件，從而在制件表面產(chǎn)生云霧斑或閃金光缺陷。當(dāng)注塑壓力過低時，原料進入型腔緩慢，緊貼型腔壁面的原料會由于溫度急速下降而使粘度增高，并很快向流動軸心波及，使塑料流動通道在很短時間內(nèi)變得十分狹窄，大大降低了型腔壓力，結(jié)果會使制件表面出現(xiàn)波紋、缺料、氣泡等缺陷，有時還會脆性破裂。

　　6、冷卻、保壓和注射時間

　　時間的長短直接影響到制件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。生產(chǎn)尼龍梭坯的時間主要包括冷卻時間、保壓時間和注射時間。冷卻時間太短，易產(chǎn)生主流道粘模、水口破裂等問題，一般將冷卻時間設(shè)在8~10 s為宜。保壓時間長短與料溫有直接關(guān)系，熔體溫度高，澆口封閉時間長，保壓時間也長;反之保壓時間短。當(dāng)保壓時間太短時，制件易發(fā)脆、尺寸不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)凹痕、氣泡等;當(dāng)保壓時間太長時，制品易粘模。一般將保壓時間設(shè)在10~15 s為宜。注射時間由分級注射的級次決定，生產(chǎn)中將以前分2級注射的工藝改為3級注射，每一級可按不同的時間進行控制。當(dāng)充模時間適當(dāng)時，制件內(nèi)外各向應(yīng)力一致，收縮凹陷小，顏色較均勻，能較好地保證制件的豐滿度。若注射時間過短，充料不足，制件易出現(xiàn)凹痕、分層、結(jié)合不良、發(fā)脆等癥狀，若注射時間過長，制件易出現(xiàn)坡峰、發(fā)黃、翹曲乃至燒傷變焦。一般將注射總時間定在20 s，按3個級別分配，級別之間可根據(jù)實際情況互相調(diào)整。

　　7、尼龍梭坯的定型和后處理

　　尼龍梭坯的定型和后處理主要是為了穩(wěn)定制件尺寸和消除制件內(nèi)應(yīng)力，提高制件的尺寸穩(wěn)定性。先將事先準(zhǔn)備好的定型塊置于梭坯的型腔里，再將其放置在水或乙酸鉀溶液中(使其全部沒入)，控制溶液溫度為100℃，處理24 h后即可達到吸濕平衡。然后取出模塊，擦凈晾干，經(jīng)檢驗合格后即為成品梭坯，可進入下一道工序。

世界上尼龍纖維的年產(chǎn)量已達數(shù)百萬噸，尼龍以其高強度、耐磨等獨特優(yōu)越的性能，在民用和工業(yè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。

高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法專利目的

《高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法》所要解決的技術(shù)問題是：針對以上2010年12月前已有技術(shù)存在的缺點，提出一種高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法，拉伸強度、沖擊韌性和尺寸穩(wěn)定性都能滿足列車高速運行的要求。

高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法技術(shù)方案

高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，按重量百分比由以下組分組成：尼龍樹脂35-60%，玻璃纖維20-35%，無機礦物0-10%，相容劑16-30%，光穩(wěn)定劑0.3-0.5%，偶聯(lián)劑0.1-0.3%，抗氧劑0.1-0.5%，潤滑劑0.4-1%；相容劑為馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠和馬來酸酐接枝POE中的一種或兩種混合，相容劑的熔體流動速率在0.5-1.5克/10分鐘，條件為190℃，2.16千克。

高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料的制造方法，包括以下步驟：（1）將尼龍樹脂、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、潤滑劑按重量份配比好通過中速攪拌機充分混勻，得到擠塑原料；（2）將所得的擠塑原料送入雙螺桿擠出機中熔融共混，擠出造粒，在擠出過程中擠出機同時加入玻璃纖維、無機礦物和相容劑，擠出工藝參數(shù)為：熔體溫度220－280℃，混煉時間1－5分鐘；步驟（2）中，相容劑采用側(cè)喂料的加入方法加入擠出機；螺桿轉(zhuǎn)速控制為300－450轉(zhuǎn)/分鐘。

《高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法》相容劑含量控制在16-30%，含量要比專利200410067639.8和200810023402.8高出許多，并采用熔體流動速率在0.5-1.5克/10分鐘（190℃，2.16千克）的馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠或/和馬來酸酐接枝POE作為相容劑，含量較高并具有一特定流動速度的相容劑不僅能改善尼龍樹脂與玻璃纖維和無機礦物的相容性，又能起到增韌劑的作用。2010年12月前已有技術(shù)中要使產(chǎn)品的韌性提高，使用的方法均是通過增加增韌劑的量來達到，但增韌劑的量也不能一味的增加，增韌劑的量如果太大也會影響其它組份所起的作用，因此，2010年12月前已有技術(shù)中相容劑的選擇和用量難以實現(xiàn)在提高沖擊強度情況下而不影響其他性能。該申請則通過對相容劑的選擇和用量限制來同時達到“相容”和“增韌”的作用，替代了傳統(tǒng)加入相容劑后又要加入增韌劑得方法，起到一舉兩得，事半功倍的效果，由此大大提高了低溫（-30℃）沖擊性能，提高了材料的檔次，拓展了了材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

該申請相容劑在加工過程中采用側(cè)喂的加入方法，既可以在擠出過程中分散均勻，與尼龍樹脂起到一個很好的相容界面，相容層的厚度可以提高10-50%，又能防止在擠出過程中停留時間長造成分解，失去相容劑的作用。將相容劑代替增韌劑，可以大大提高尼龍與玻纖、礦物等材料的相容性和材料沖擊韌性；選用熔體流動速率在0.5-1.5克/10分鐘（條件為190℃，2.16千克的相容劑），可以相對提高螺桿轉(zhuǎn)速，300－450轉(zhuǎn)/分鐘的螺桿轉(zhuǎn)速既能對擠塑原料起到很好的塑化和分散作用，又不至于將玻璃纖維剪切的很碎，玻璃纖維可以充分起到增強的作用，縮短了雙螺桿擠出混煉時間，顯著提高了生產(chǎn)效率，由以前的一臺擠出機（科亞CTE-65D雙螺桿擠出機）產(chǎn)量300千克/時提高到350-400千克/時。

該發(fā)明進一步限定的技術(shù)方案是：

前述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，尼龍樹脂為尼龍6和尼龍66中的一種或兩種混合，其相對粘度為2.4-2.8。尼龍6和尼龍66具有良好的機械性能，較高的表面硬度，良好的電阻性能能夠滿足鐵路塑料扣件的絕緣要求。

前述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，玻璃纖維為無堿無砷連續(xù)玻璃纖維或無堿無砷短切玻璃纖維；無堿無砷連續(xù)玻璃纖維的直徑為12-15微米；無堿無砷短切玻璃纖維的纖維長度為3.0-4.5毫米，直徑為9-12微米。短玻璃纖維在擠出過程中能更好的分散，并且在擠出的塑料粒子中保持一定的長度，在0.6-0.9毫米，這樣在塑料扣件上既能表現(xiàn)較高的拉伸強度，而且玻纖的均勻分散在尺寸穩(wěn)定性上也有很大的改善。

前述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，無機礦物為粒徑在10-80微米；無機礦物由硅酸鹽的玻璃微珠和粒徑在10-20微米之間的滑石粉、碳酸鈣或硅灰石中的一種或幾種混合。無機礦物可以改善塑料扣件表觀的平整性，防止翹曲變形，從側(cè)位采用失重喂料加入可以均勻分散，保證含量的均勻。

前述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，光穩(wěn)定劑為N,N'-雙（2,2,6,6-四甲基-4哌啶基）-1,6-己二胺或2-（2H-苯并三唑-2）-4,6-二（1-甲基-1-苯乙基）苯酚。偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH560或KH550（KH560和KH550是產(chǎn)品）?？寡鮿閬喠姿崛?，4-二叔丁基苯基）酯或N,N’-六亞甲基雙（3,5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺）。潤滑劑為硅酮粉或硬脂酸鈣。

前述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料的制造方法，步驟（2）中，玻璃纖維和無機礦物也采用側(cè)喂料的加入方法加入擠出機，可以增加均勻效果。

高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法改善效果

《高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法》的優(yōu)點是：在利用尼龍樹脂通過增強增韌制得高強高抗沖尼龍工程塑料過程中，對相容劑的選擇和用量以及加入方法有所突破，選擇熔體流動速率在0.5-1.5克/10分鐘（190℃,2.16千克）的馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠、馬來酸酐接枝POE作為相容劑，用量為16-30%重量百分比，采用側(cè)喂料的加入方法制成高速鐵路軌道系統(tǒng)用材料在低溫情況下（-30℃）也可以保持良好的沖擊性能。用該發(fā)明的配方和方法所制得的高性能和尺寸穩(wěn)定性好工程塑料去制備高速鐵路軌道系統(tǒng)用制品可以滿足目前列車高速運行（速度300千米/時以上）對鐵路鋪設(shè)的要求，并且制件輕，易于成型加工，提高生產(chǎn)效率，材料成本合理，在高速鐵路的飛速發(fā)展中在不同的自然環(huán)境下可以大范圍應(yīng)用。

2013年，《高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料及其制造方法》獲得第八屆江蘇省專利項目獎優(yōu)秀獎。

1.高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：按重量百分比由以下組分組成：尼龍樹脂35-60%、玻璃纖維20-35%、無機礦物0-10%、相容劑16-30%、光穩(wěn)定劑0.3-0.5%、偶聯(lián)劑0.1-0.3%、抗氧劑0.1-0.5%、潤滑劑0.4-1%；所述相容劑為馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠和馬來酸酐接枝POE中的一種或兩種混合，所述相容劑的熔體流動速率在0.5-1.5克/10分鐘，條件為190℃，2.16千克；所述尼龍樹脂為尼龍6和尼龍66中的一種或兩種混合，其相對粘度為2.4-2.8。

2.如權(quán)利要求1所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：所述的玻璃纖維為無堿無砷連續(xù)玻璃纖維或無堿無砷短切玻璃纖維；所述無堿無砷連續(xù)玻璃纖維的直徑為12-15微米；所述無堿無砷短切玻璃纖維的纖維長度為3.0-4.5毫米，直徑為9-12微米。

3.如權(quán)利要求1所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：所述無機礦物為粒徑在10-80微米；所述無機礦物由硅酸鹽的玻璃微珠和粒徑在10-20微米之間的滑石粉、碳酸鈣或硅灰石中的一種或幾種混合。

4.如權(quán)利要求1所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：所述光穩(wěn)定劑為N,N'-雙（2,2,6,6-四甲基-4哌啶基）-1,6-己二胺或2-（2H-苯并三唑-2）-4,6-二（1-甲基-1-苯乙基）苯酚。

5.如權(quán)利要求1所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH560或KH550。

6.如權(quán)利要求1所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：所述抗氧劑為亞磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯或N,N’-六亞甲基雙（3,5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰胺）。

7.如權(quán)利要求1所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料，其特征在于：所述潤滑劑為硅酮粉或硬脂酸鈣。

8.權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求所述高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料制造方法，包括以下步驟：

（1）將尼龍樹脂、光穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、潤滑劑按重量份配比好通過中速攪拌機充分混勻，得到擠塑原料；

（2）將所得的擠塑原料送入雙螺桿擠出機中熔融共混，擠出造粒，在擠出過程中擠出機同時加入玻璃纖維、無機礦物和相容劑，擠出工藝參數(shù)為：熔體溫度220－280℃，混煉時間1－5分鐘；

其特征在于：所述步驟（2）中，相容劑采用側(cè)喂料的加入方法加入擠出機；所述螺桿轉(zhuǎn)速控制為300－450轉(zhuǎn)/分鐘。

9.如權(quán)利要求8所述的高速鐵路軌道交通用尼龍工程塑料的制造方法，其特征在于：所述步驟（2）中，玻璃纖維和無機礦物也采用側(cè)喂料的加入方法加入擠出機。