폴리프탈라미드

Polyphthalamide
Polyphalamide의 반복 단위

폴리프탈라미드(일명. PPA,[1] 고성능 폴리아미드)는 폴리머 체인에 있는 반복 유닛의 카복실산 부분의 55% 이상의 몰이 테레프탈산(TPA)과 이소프탈산(IPA) 산의 조합으로 구성되었을 때 정의되는 폴리아미드(나일론) 계열의 열가소성 합성수지이다.[2] 폴리머 백본에 있는 방향제 디아시드에 의한 알리파틱 디아시드의 대체는 용융점, 유리 전환 온도, 화학 저항성 및 강성을 증가시킨다.[3][4]

PPA 기반 레진은 자동차 파워트레인 구성품, 고온 전기 커넥터용 하우징 및 기타 많은 용도와 같이 고온 저항이 필요한 용도에서 금속을 대체하기 위해 부품으로 성형된다.

성형 가능한 공식 PPA 과립

구조

PPA의 지름은 뚜렷하다. PA6T 균질체는 371 °C에서 녹아서 난치성이 있다.[5] 사용 가능한 폴리머를 만들기 위해서는 보다 긴 직경(9~12 탄소 원자로)을 사용하거나 6I를 복합화하여 실제로 달성할 수 있는 용융점을 낮출 필요가 있다.

3개의 복합체가 상업적 성공을 거두었다: PA 6T/66, PA 6T/"DT" 및 PA6T/6I(이소프탈산 포함)[6][7]

6T-세그먼트 폴리프탈라미드 Polyphalamide TPA/헥사메틸렌디아민(6T) 반복단위

DT-세그먼트를 사용한 폴리프탈라미드 Polyphalamide TPA/methylpentanediamine(DT) 반복 유닛

만약 PPA의 산성 부분의 55% 이상이 IPA로 만들어진다면, 복합체는 비정형이다.[3] 직접 폴리 응축 기법으로 만들어진 PPA의 몰 질량은 12,000 g/mol에서 16,000 g/mol 사이이다.

특성.

편평 폴리아미드 대비 PPA는 개선되었다[8][9][10][11].

  • 화학 저항성
  • 높은 온도에서 더 높은 강도와 뻣뻣함
  • 소름끼치고 피로 저항성
  • 전장
  • 치수 안정성
  • 수분 흡수에 대한 민감성

PPA의 유리 전이 온도는 TPA의 양이 증가함에 따라 증가한다.[3] 만약 PPA의 산성 부분의 55% 이상이 IPA로 만들어진다면, 복합체는 비정형이다.[3] 세미스트리스탈린 폴리머 v 아모르퍼스 폴리머의 속성은 다른 곳에 자세히 설명되어 있다. 간단히 말해서, 결정성은 유리 전환 온도(하지만 용해 지점보다 낮음) 이상의 화학적 저항과 기계적 특성에 도움을 준다. 무정형 중합체는 전쟁터와 투명성에 좋다.

알리파틱 나일론처럼 PPA는 유리섬유, 강체 및/또는 안정제와 같은 보강제로 거의 변함없이 수정될 수 있다(사실 PPA는 유리섬유, 강체 및/또는 안정제와 같은 강화제로 수정될 수 있다.

특정 성질을 가진 제형이 개발되었다. 예를 들어 플라스틱 고무 합성물을 제공하기 위해 탄성기에 직접 접착할 수 있는 능력을 갖춘 수지 및 음용수 및 식품과 직접 접촉할 수 있는 허가를 받은 수지.[12]

폴리프탈라미드 혼방

PPA(PPA/PA 혼합물)에 아열성 폴리아미드를 첨가하면 용해 지점과 유리 전환 온도가 낮아져 잠재적으로 이러한 폴리프탈아미드 혼합물이 높은 용해/연화 PPA에 비해 처리하기가 더 쉬워진다.

PA/폴리올레핀 혼합물에 대한 대규모 조사는 있었지만, PPA/폴리올레핀 혼합물의 특성에 대해서는 거의 발표되지 않았다. 이는 폴리올레핀의 온도 안정성에 비해 PPA 기반 레진에 필요한 처리 온도가 상대적으로 높기 때문일 수 있다. PPA/PA/폴리올레핀 혼합물은 연성, 강도, 강성, 충격 및 열성능의 균형이 양호하며, 이는 이러한 유형의 재료가 상업적 효용성을 가져야 함을 나타낸다.[13]

적용들

폴리프탈라미드 기반 레진은 매우 다양한 용도에 사용되는 부품에 주형으로 주입된다. 자동차 용도에는 연료 및 냉각수 라인, 펌프 마모 링, 모터 보빈 부품, 연료 라인 커넥터, 온수기 다지관 연료 모듈, 연료 차단 밸브, 서모스탯 하우징, 에어쿨러, 냉각수 펌프 및 LED 헤드라이트가 포함된다. 전자제품에서는 PPA의 높은 용해점을 통해 PPA에서 성형한 SMD 부품을 납이 없는 납땜 공정을 이용해 조립할 수 있다.[12] PPA는 USB-C 커넥터,[14] LED 마운트 및 케이블/와이어 보호에도 사용된다.[10] PPA 기반 레진을 위한 다른 애플리케이션에는 가스 배관과 석유 산업을 위한 공급 라인(고압에 견딜 수 있는 능력 때문에), 개인 관리에서 카테터를 위한 튜브, 칫솔 털 및 칫솔과 같은 의료 애플리케이션이 포함된다. PPA는 스포츠 장비, 샤워용 밸브 본체, 부싱 및 항공기 엔진 베어링 패드에도 사용된다.

라이프사이클 영향

모든 열가소성 수지와 마찬가지로 PPA는 이론적으로 리멜링에 의해 완전히 재활용되며, 고농축에 의한 응축 중합체로써 완전히 재활용된다. 상업적 재활용은 물류와 청소, 처리 비용이 처녀 고분자 비용보다 낮아야 하는데, 항상 그렇지는 않다. 에너지를 생산하는 PPA 폐기물은 소각장에서 회수할 수 있다. 최상의 복구 옵션은 지역 법률, 플라스틱 부품 설계, 분류 시설에 대한 접근성, 재활용 비용 등과 같은 많은 조건에 따라 결정된다.

상업공급자

  • Rilsan HT 폴리머라는 브랜드로 10T/X로 추정되는 데카네디아민을 기반으로 한 아르테마.[15]
  • BASF는 Ultramid Advanced N(PA9T), Ultramid Advanced T1000(PA6T/6I), Ultramid Advanced T2000([16]PA6T/66), Ultramid T KR(PA6T/6)로 브랜드된다.
  • 듀폰은 지텔 HTN이라는 브랜드 아래 6T/66과 6T/MPDMT가 있다.[10][17]
  • ForTii라는[18] 브랜드 아래 DSM은 PA 4T의 겸용사와 함께.
  • 그리보리라는 브랜드 아래 EMS. GV 등급은 PA66/6I/6T를 기준으로 한다. 6T/6I의 HT1 등급, 6T/66의 HT2 등급, 10T의 복합체에서의 HT3/HT3-CO 등급
  • 6T/X, 10T/X 폴리머로 베스타미드 HT '플러스'라는 브랜드 아래 에보닉.[19]
  • 9T 콤폴리머로 Genestar 브랜드 아래 쿠라레이(C9 diamine 2개 사용)[17]
  • 6T/66으로 브랜드 알렌의 미쓰에이
  • 아모델이라는 브랜드로 솔베이를 하십시오. 아모코가 처음 상용화했던 이 브랜드는 현재 솔베이가 소유하고 있다. Nevicolor에 따르면 현재 모든 아모델 등급은 단일 폴리머 A1100을 기준으로 하지만 66/6T/6I 복합기[22] 등에 기반한 등급이 있다.[23]

참조

  1. ^ 이를 폴리에스터, 폴리아미드, 아크릴 폴리머를 의미하는 'PP&A'와 혼동하지 않도록 주의해야 한다. 이 폴리머는 모두 섬유질을 만드는 데 사용된다. doi:10.1016/j.jhazmat.2019.02.067을 참조하십시오.
  2. ^ ASTM 표준 D 5336 - 15a
  3. ^ a b c d Cousin, Thibault; Galy, Jocelyne; Dupuy, Jérôme (2012). "Molecular modelling of polyphthalamides thermal properties: Comparison between modelling and experimental results". Polymer. 53 (15): 3203–10. doi:10.1016/j.polymer.2012.05.051.
  4. ^ Harper, Charles A. (2002). Handbook of plastics, elastomers, and composites. pp. 51–52. ISBN 978-0-07-138476-6.
  5. ^ Kohan, Melvin I, ed. (1995). Nylon Plastics Handbook. Munich: Hanser. p. 71. ISBN 978-1-56990-189-2.
  6. ^ Glass; Walter; Kozielski, Gary; Martens, Marv. "High Performance Polyamides Fulfill Demanding Requirements for Automotive Thermal Management Components" (PDF). DuPont. Retrieved 26 March 2016.
  7. ^ a b "Grivory HT". www.emsgrivory.com. EMS Chimie. Retrieved 25 May 2015.
  8. ^ "Amodel PPA". Solvay. Retrieved 26 March 2016.
  9. ^ "Grivory HT". EMS Grivory. Retrieved 26 March 2016.
  10. ^ a b c "Zytel HTN". DuPont. Retrieved 26 March 2016.
  11. ^ "Practical Guide to High Performance Engineering Plastics" (PDF). SmithersRapra. Retrieved 26 March 2016.
  12. ^ a b Evonik Industries, http://www.vestamid.com/product/vestamid/en/products-services/pages/default.aspx
  13. ^ Desio, G.P. (1996). "Characterization and properties of polyphthalamide/polyamide blends and polyphthalamide/polyamide/polyolefin blends". J Vinyl Addit Technol. 2 (3): 229–234. doi:10.1002/vnl.10131.
  14. ^ Zistler, Andrew (December 11, 2015). "DuPont's Zytel HTN selected for use in USB Type-C 3.1 connectors". connectortips.com. EE World. Retrieved 26 March 2016.
  15. ^ "Introduction to Rilsan HT" (PDF). Arkema. Retrieved 26 March 2016.
  16. ^ "PPAssion for perfection The Ultramid® Advanced portfolio: We provide the PPA you need..."
  17. ^ a b "HPPA Genestar PA9T - Auto applications" (PDF). Kuraray. Retrieved 26 March 2016.
  18. ^ "Stanyl ForTii". DSM. Retrieved 26 March 2016.
  19. ^ "Vestamid HT Plus" (PDF). Evonik. Retrieved 26 March 2016.
  20. ^ Practical Guide to High Performance Engineering Plastics. SmithersRapra. 2011. p. 50. ISBN 9781847355775.
  21. ^ "Amodel design guide" (PDF). Nevicolor. p. 13. Retrieved 25 May 2015.
  22. ^ "Technical data sheet". IDES. Retrieved 25 May 2015.
  23. ^ "Amodel A1133 datasheet". IDES. Retrieved 25 May 2015.