PA 기능 첨가제는 무엇입니까?

나일론으로 일반적으로 알려진 폴리아 미드 (PA)는 기계적 특성, 열 안정성 및 화학 저항의 우수한 균형으로 인해 수많은 산업에서 널리 사용되는 다목적 클래스의 합성 중합체입니다. 그러나 잠재력을 최대한 발휘하고 특정 고성능 응용 프로그램에 맞게 조정하려면 기능적 첨가제 중요한 역할을 수행하십시오. 이들은 기본 폴리머가 불충분하게 부족하거나 불충분 할 수있는 특정 특성을 전달하거나 향상시키기 위해 가공 동안 폴리 아미드 매트릭스에 통합 된 특수 화합물이다.

기능 첨가물이 필요한 이유는 무엇입니까?

고유 한 특성으로 인해 많은 응용 분야에 폴리아 미드가 적합하지만, 이들의 한계는 까다로운 환경에서 명백해질 수 있습니다. 예를 들어:

• UV 저하 : 햇빛에 노출되면 폴리아 미드가 노란색으로, 갈라지고 기계적 강도를 잃을 수 있습니다.

• 가연성 : 많은 폴리 아미드는 가연성이있어 화재 안전이 필요한 응용 분야에서의 사용을 제한합니다.

• 치수 안정성 : 높은 수분 흡수는 PA 부분에서 상당한 차원 변화를 초래할 수 있습니다.

• 처리 가능성 : 높은 용융 점도는 특정 성형 또는 압출 공정을 어렵게 만들 수 있습니다.

• 특정 성능 : 안티 스틱 구성 요소, 레이저 마킹 또는 향상된 내마모성과 같은 응용 프로그램에는 맞춤형 특성이 필요합니다.

기능적 첨가제는 폴리 아미드와 화학적 또는 물리적으로 상호 작용하여 분자 또는 거시적 수준에서 특성을 수정함으로써 이러한 과제를 해결합니다.

주요 범주 PA 기능 첨가제

폴리 아미드의 기능적 첨가제 범위는 광범위하며 각각 특정 목적을 위해 설계되었습니다. 가장 중요한 범주는 다음과 같습니다.

1. 충격 수정 자

폴리 아미드, 특히 강화되지 않은 등급은 노치 감도를 나타내고 저온에서 부서지기 쉽습니다. 충격 수정 자 에틸렌-프로필렌-디엔 단량체 (EPDM) 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌 (SBS) 블록 공중 합체 또는 변형 된 폴리올레 핀과 같은 엘라스토머 중합체이며, 이는 PA와 블렌딩됩니다. 이들은 폴리 아미드 매트릭스 내에서 분산 된 고무 상을 형성하여 충격으로부터 에너지를 흡수하고 소산 할 수 있으며, 다른 필수 특성을 손상시키지 않으면 서 강인성과 연성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

2. 화염 지연제 (FR)

화재 안전이 필요한 응용 분야 (예 : 전기 부품, 자동차 내부), 불꽃 지연자 필수적입니다. 이러한 첨가제는 다양한 메커니즘을 통해 작동합니다.

• 할로겐화 FRS : 기체상에서 라디칼 연소 공정을 방해하는 할로겐 라디칼을 방출합니다. 매우 효과적이지만 환경 문제로 인해 대안이 추진되었습니다.

• 인 기반 FRS : 열과 산소에 대한 장벽으로 작용하여 표면에 숯 층을 형성합니다. 또한 가스상 반응을 방해 할 수도 있습니다.

• 질소 기반 FRS : 인 화합물과의 시너지에 종종 사용되며, 이들은 숯 형성을 촉진합니다.

• 미네랄 FRS : 알루미늄 자화 (ATH) 또는 수산화 마그네슘 (MDH)과 같은, 분해시 물을 방출하고, 연소 물질을 냉각시키고, 가연성 가스를 희석시킨다.

3. UV 안정제 및 산화 방지제

폴리 아미드는 자외선 (UV) 방사선 및 산화로부터의 분해에 취약하여 변색, 기계적 특성의 손실 및 손상을 초래한다.

• UV 안정제 : UV 노출에 의해 생성 된 자유 라디칼을 청소하는 HALS (Hindered Amine Light 안정제) 및 UV 방사선을 흡수하여 열로 소산하는 UV 흡수 장치를 포함합니다.

• 산화 방지제 : 주로 프리 라디칼 및 히드로로 옥사이드와 반응하여자가 산화 공정을 방해하는 페놀 및 포스 파이트를 주로 방해하여 고온에서 물질의 서비스 수명을 연장시킵니다.

4. 핵체 제제

폴리 아미드는 반 결정질 중합체이며, 이는 비정질 및 결정질 영역을 모두 의미합니다. 이들 결정질 영역의 크기 및 분포는 성형 동안 기계적 특성, 강성 및 사이클 시간에 상당히 영향을 미친다. 핵 화제 (예를 들어, 활석, 질화 붕소, 미세하게 분산 된 무기 소금)는 결정 성장을위한 부위를 제공하여 더 작고, 더 많으며, 균일하게 분포 된 구형을 이끌어냅니다. 결과가 발생합니다.

• 더 빠른 결정화 속도, 주입 성형의주기 시간을 줄입니다.

• 강성과 경도가 향상되었습니다.

• warpage 감소로 인한 차원 안정성 향상.

5. 윤활제 및 가공 보조제

이 첨가제는 가공 중 폴리 아미드 용융물의 흐름 특성을 향상시키고 마찰을 줄이는 데 사용됩니다.

• 내부 윤활유 : (예를 들어, 지방 아미드, 왁스)는 용융 점도를 감소시켜 복잡한 곰팡이의 처리 및 충전을 용이하게합니다.

• 외부 윤활유 : (예를 들어, 금속 스테아 레이트, 실리콘 오일)는 중합체 용융 장비와 가공 장비 사이의 마찰을 줄여서 붙어 있고 표면 마감을 개선합니다.

6. 가소제

폴리 아미드는 본질적으로 힘들지만 가소제 특히 저온에서 유연성을 높이고 강성을 줄이며 충격 강도를 향상시키기 위해 추가 할 수 있습니다. 일반적인 예에는 N- 부틸 벤젠 설포 아미드 (BBSA) 또는 설폰 아미드 유도체가 포함되어 있으며, 이는 중합체 사슬 내의 분자간 힘을 감소시켜 이동성을 증가시킨다.

7. 다른 특수 첨가제

• 전 스틱 에이전트 : (예 : 탄소 검은 색, 전도성 중합체, 4 차 암모늄 염) 표면 저항력을 감소시켜 전자 하우징이나 포장과 같은 응용 분야에서 정적 전하가 축적을 방지합니다.

• 레이저 마킹 첨가제 : (예를 들어, 특정 무기 안료 또는 금속 화합물)는 레이저 에너지를 흡수하여 폴리 아미드 표면에 고 대비의 내구성 마크를 생성합니다.

• 강화 필러 : 고유 한 특성을 변형하는 의미에서 엄격하게 "기능적 첨가제"는 아니지만, 유리 섬유 및 탄소 섬유와 같은 섬유는 폴리 아미드의 강도, 강성 및 열 변형 온도를 상당히 증가시키는 데 중요합니다.

첨가제의 시너지

많은 실제 응용 프로그램에서 다중 기능 첨가제의 칵테일 원하는 속성의 균형을 달성하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 자동차 사용을위한 불꽃 폴리 아미드에는 충격 수정 자, UV 안정제 및 가공 보조 장치가 포함될 수도 있습니다. 이들 첨가제의 신중한 선택 및 상승적 상호 작용은 고성능 폴리 아미드 화합물을 개발하는 데 중요하다.

결론

기능적 첨가제는 현대 폴리 아미드 기술에서 필수적입니다. 이들은 기본 폴리 아미드 수지를 정교한 엔지니어링 재료로 변환하는 무성한 인 에이 블러이며 자동차 및 전기/전자 제품에서 소비재 및 섬유에 이르기까지 다양한 산업의 요구를 충족시킬 수 있습니다. 애플리케이션 요구 사항이 점점 더 복잡해지면서, 새로운 기능과 더 효율적인 기능적 첨가제의 개발은 중합체 과학의 혁신의 중요한 영역이 될 것입니다.