己内酰胺生产工艺流程

2022-12-27

第一篇:己内酰胺生产工艺流程

世界单线最大己内酰胺装置开车

8月4日10时58分,福建天辰耀隆新材料有限公司年产20万吨己内酰胺装置一次开车成功,装置运行平稳,产品己内酰胺达到优等品质量标准。此前,天辰耀隆903装置于8月1日一次性开车成功,顺利产出合格的硫酸铵。至此,世界单线产能最大的己内酰胺项目生产线全线投产。

经过取样化验,从外观、50% 水溶液色度、结晶点、高锰酸钾吸收值、290nm 吸光度、酸碱度、铁含量、环己酮肟含量等各项指标对己内酰胺产品进行分析,产品纯度远超过国内装置产品纯度,达到世界一流产品品质。

该项目采用目前国内外先进的己内酰胺生产工艺技术,属于绿色、环保安全的工艺技术,并且在提高产品质量、节省投资保护环境、节能等方面进行了设计创新。

福建天辰耀隆新材料有限公司成立于2012年5月,是由中国天辰工程有限公司和福州耀隆化工集团公司出资组建的国有合资企业,双方出资比例各为60%、40%。公司坐落在福建省福清市江阴工业集中区,以己内酰胺项目为核心业务,工程分两期开发建设。一期投资约45亿元,建设规模为年产20万吨己内酰胺、30万吨双氧水、30万吨硫酸、32万吨硫酸铵、5.6万吨环己烷,项目达产后预计实现年产值45亿元。该项目建成将进一步在海峡西岸打造国际级新型化工材料产业基地,对江阴工业集中区建成海西化工新材料产业园、实现千亿产业园区的目标起到促进作用。

(来源:中国化工报作者:王灏)

第二篇:皮革厂废水处理用聚丙烯酰胺,乐邦 聚丙烯酰胺价格

皮革厂废水处理用聚丙烯酰胺

提起皮革行业,人们首先联想到的是“臭皮匠”和在各类专项执法行动中被关停的污染企业。是什么让皮革行业给人们留下了这种印象?由于皮革行业加工的原料皮中蛋白质含量高,形成高浓度有机废水,异味大;加之染色工艺后,产生的废水色度较高,处理工艺复杂、达标排放难度大;曾经的小皮革作坊违规排放更是加重了行业污染重的印象。

污泥脱水实验结论:一般采用强阳离子聚丙烯酰胺产品。

制革业是产生大量污水的行业,制革污水不仅量大,而且是一种成分复杂、

高浓度的有机废水, 其中含有大量石灰、染料、蛋白质、盐类、油脂、氨氮、硫化物、铬盐以及毛类、皮渣、泥砂等有 毒有害物质。CODCr、BOD

5、硫化物、氨氮、悬浮物等非常高,是一种较难治理的工业废水。

制革废水的特点

①水质水量波动大;

②可生化性好;

③悬浮物浓度高,易腐败,产生污染量大;

④废水含S2-和铬等有毒化合物。

在制革生产中,由于原料皮的不同、加工工艺不同、成品的不同,污水水质差别很大,

尤其是COD的差别,由于制革生产中使用了大量的脱脂剂、加脂剂和表面活性剂,污水通过常规的曝气好氧活性污泥法进行处理,

容易产生大量的泡沫,活性污泥会随着泡沫跑掉。所以,常规的曝气活性污泥法当用在制革污水的处理时,

就需要对工艺进行适当的调整。

处理该废水要用到的药剂有硫酸亚铁或碱式氯化铝、聚丙烯酰胺。

传统印象没有转变,近日,国务院批复的《重金属污染综合防治“十二五”规划》中又把皮革及其制品业列入五大重点控制行业,对行业提出含铬废水妥善处理的要求。

近年来,皮革行业加大了整治力度。据皮革协会相关负责人介绍,皮革行业已经关停了相当数量的小企业,剩下的大企业的治理设施完备,其废水处理基本可以达标。但从行业整体看,废水治理工程稳定达标运行还存在一些困难。到底皮革行业废水中含有哪些复杂的成分,治理的情况如何,面临的困难是什么?近日,记者就上述问题进行了采访。

“谈铬色变”是对行业的误解

铬鞣废液要求单独处理,已有规范的处理方法

皮革废水与其他工业行业废水处理存在的第一个共同难题是成分复杂,皮革行业不仅要处理废水中的铬,还要处理氨氮、总氮、氯离子、COD等。在对重金属污染的担忧之下,很多人“谈铬色变”,最关注含铬废水的处理,也理所当然地认为皮革废水中最难处理的是铬。

由于在皮革的鞣制过程中需要使用铬鞣剂,皮革行业被纳入重金属污染五大重点控制行业,但业内人士普遍认为这是对皮革行业的最大误解。那么,含铬废水是否真的像人们想象中那样难处理?

中国皮革行业协会副秘书长陈占光接受记者采访时强调,制革鞣制工艺中使用的是三价铬,生产过程中产生的含铬废水即铬鞣废液已经可以有效处理,而且有十分规范的处理方法。

陈占光说,三价铬与六价铬存在着本质区别,六价铬有毒,具有强氧化性,

不稳定;三价铬无毒、稳定。

尽管三价铬性能稳定,但还是存在转化为六价铬的可能。因此,上世纪90年代末,《污水综合排放标准(GB8978-1996)》中规定,对制革行业铬鞣废液要进行单独处理。

事实也是如此。铬鞣废液经单独收集,加碱形成氢氧化铬沉淀,经过压滤后成为铬饼。我国对铬饼的处置相对严格,国外的一些企业可以单独填埋铬饼,而我国要求铬饼必须作为危险废物,送到危险废物处置中心统一处置。目前,皮革行业产生的铬污泥经压滤、单独处理后,回收率可达99%以上。

铬是我国的稀缺资源,因此,制革行业引入了清洁生产理念,开始循环利用铬鞣废液。铬鞣废液可以经过沉淀、气浮等方法处理后再回用到鞣制环节,形成闭路循环。同时,铬饼也可以循环利用,即把铬饼酸化溶解,转变还原成铬鞣剂再使用。目前通过这两种方法回用铬资源的企业已经占到行业企业的15%左右,其中大企业居多。

随着环境管理力度的加大和企业环境意识的提升,制革企业现已建有完善的铬鞣废液处理系统,未来,所有制革企业还将建立铬单独处理系统。

技术水平有限,氨氮和总氮处理压力大

制革企业污水处理系统中氨氮去除率普遍较低,成熟技术不多

铬鞣废液可以有效处理,那么,皮革行业废水中的其他成分处理情况如何,最难处理的是什么呢?

陈占光说:“皮革废水处理中的难点不是铬,是氨氮、总氮和氯离子等,其

中氨氮是国家‘十二五’重点约束指标,压力很大。”皮革废水中的氨氮为什么比铬鞣废液还难处理?

由于制革是对胶原纤维——蛋白质的加工过程,大量的皮蛋白被水解,随着废水中蛋白质的氨化,废水氨氮浓度迅速升高,有时候甚至出现废水越处理氨氮浓度越高的现象。另外,制革脱灰和软化过程中要用到无机铵盐,导致大量氨氮产生,而从成本和使用效果来看,目前还没有可以完全替代无机铵盐的脱灰剂。

过去,氨氮的处理没有引起行业重视,在污水处理技术设计中往往被忽视,因此,目前行业企业采用的污水处理系统中氨氮去除率普遍较低,有效去除氨氮的成熟技术不多。氨氮去除率最多达到80%左右,脱氮处理后废水中氨氮的浓度在60mg/L~120mg/L之间,很多从生皮开始加工的制革企业排放的废水氨氮浓度超过100mg/L。

陈占光说,有效去除皮革废水中氨氮和总氮成分从技术角度看是很大的难题。目前,处理需要较长的停留时间,需要扩大已有污水处理系统的容量,要增加占地面积,这对很多占地本已拥挤的企业来说困难较大。另一个难题是氨氮的处理过程中受温度影响很大,当温度低于12℃时,硝化/反硝化处理中的生物菌会受到很大影响,从而导致处理效果不佳;当温度低于5℃时,生物菌则基本失去活性。另外,在培养生物菌时,也存在不稳定的现象。

皮革废水中氨氮和总氮处理的难题体现了工业废水处理的另一个“通病”——技术水平有限。从目前掌握的技术水平看,国内很多工业废水的处理在实际上很难达到现行严格的标准,也许检查时能“应付”,但是不能真正的长期稳定运行。

皮革废水中氯离子的处理技术水平同样需要提高,现在处理氯离子使用的是膜技术。一方面,成本较高;另一方面,原料皮的加工使废水中钙和油脂等含量

高,这些成分对膜的损害很大,导致膜的使用寿命缩短,需要经常更换。而更换膜的成本往往很高,对企业来说压力很大,因此,氯离子处理执行起来的困难也很大。从目前情况看,最可行的是通过清洁生产技术或使用绿色化学品以降低废液中氯离子含量。

清洁生产和循环利用有望降低成本

尽管初始投资较高,但长远看具有一定经济效益

中国皮革行业“十二五”规划中,明确要求氨氮削减排放10%。行业企业应该怎样应对呢?

陈占光说,一方面企业肯定会在末端氨氮处理技术上下大气力;另一方面,皮革行业要在清洁生产中下功夫,通过清洁生产从源头控制氨氮的产生。

由于皮革废水中氨氮、总氮、氯离子和COD等成分复杂、含量高,目前对其处理难度较大,成本较高,清洁生产从源头减少污染物的产生可以帮助企业有效降低废水处理成本。比如生产过程中采用无铵、低铵脱灰工艺,控制铵盐的使用;通过无盐、少盐浸酸等手段,控制氯离子产生。

另一个有效降低企业成本的方法是废水、废液的循环利用。目前,越来越多的制革企业采用不同程度的废水循环利用技术,这其中包括废水完全闭路循环使用的企业,还有部分企业采用单个工序废水循环,也有其他简单利用废水的企业,如中水回用后冲地、洗皮等。

同时,皮革行业铬鞣废液的循环利用不但减少了排放,还能减少稀缺资源铬的使用量。行业内希望国家加大对铬鞣废液循环利用的资金支持,引导企业完善回收系统。

阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是线型高分子化合物,可与许多物质亲和、吸附形成氢键。阳离子型聚丙烯酰胺按照国标规范,离子度含量应为20%--80%,才可称之为合格的阳离子聚丙烯酰胺。

一、产品介绍

阳离子型聚丙烯酰胺系列产品是应用最广泛的水溶性高分子,由于它具有多种活性基团,可与许多物质亲和、吸附形成氢键。能絮凝带负电荷的胶体,具有除浊、脱色、吸附、粘合等性能,用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、油田水产加工及发酵等行业的废水处理,特别适用于城市污水和污泥、造纸和其它工业污泥的絮凝脱水处理。

二、技术指标

※ 外观:白色颗粒

※ 固含量:≥99.8%

※ 分子量:300-1200万

※ 离子度:10-80%

※ 溶解时间:≤ 30分钟

三、产品用途

阳离子聚丙烯酰胺城市污水处理、造纸工业、食品加工业、石化工业、冶金工业、选矿工业、染色工业和制糖工业及各种工业的废水处理。用在城市污水及肉类、禽类、食品加工废水处理过程中的污泥沉淀及污泥脱水上,通过其所含的正电荷基团对污泥中的负电荷有机胶体电性中和作用及高分子优异的架桥凝聚功能,促使胶体颗粒聚集成大块絮状物,从其悬浮液中分离出来,因此用途相当广泛。净化效果明显,投加量少。本产品作为絮凝剂,主要应用于工业上的固液分离过程,包括沉降、澄清、浓缩及污泥脱水等工艺。在造纸工业中可用作纸张干强剂、助留剂、助滤剂,能极大的提高成纸质量,节约成本,提高造纸厂的生产能力。可以说,非常大的节约成本。

四、注意事项:

1、通过小试,确定最佳的型号,以及该产品的最佳用量。

2、产品配制成0.1%(指固含量)浓度的水溶液,以不含盐的中性水为宜。

3、溶解水时,将本产品均匀撒入搅拌的水中,适当加温(<60℃)可加速成溶液。

4、固体产品用聚丙烯编织袋包装,内衬塑料袋,每袋25kg,胶状体用塑料桶包装,内衬塑料袋,每桶50kg或 200kg。

5、本产品有吸湿性,应密封存放在阴凉干燥处,温度要低于35℃。

6、固体产品避免撒在地上,以防产品吸潮后使地变滑。

五、产品在污水处理中的应用:

1.有机废水中常使用粉状聚丙烯酰胺:通常是让污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀。根据对絮凝装置中阳离子型酸性或碱性介质中,依靠阳电性呈现对污水快速澄清是极为有效的。除了粉状聚丙烯酰胺以外,聚合氯化铝和阴离子聚丙烯酰胺成型物也正在有机废水处理中得到日益广泛的应用。

2.酒精厂废水,啤酒厂废水,味精厂废水,制糖厂废水,肉制品厂废水,饮料厂废水,纺织印染厂以及各种污水厂的工程处理的废水中,含有各种有机溶剂、无机及有机硫化物、烃类、氯气、油、汞及其他对环境有害的成分,可以用聚丙烯酰胺进行絮凝以后再排放。还可用作油田开发过程的泥浆处理剂,选择性堵水剂,注水增稠剂,纺织印染过程的柔软剂,静电防止剂及通用的杀菌、消毒剂等。

3.用于给水净化,水/油体系破乳,含油废水处理,废水再资源化及污泥脱水等方面;聚丙烯酰胺能有效地降低流体的摩擦阻力,水中加入微量聚丙烯酰胺就能降阻50-80%

六、包装与贮存:

本品无毒,注意防潮、防雨,避免阳光曝晒。 贮存期:2年,25kg纸袋(内衬塑料袋外为贴塑牛皮纸袋)。

第三篇:教你认识聚丙烯酰胺的指标

关于聚聚丙烯酰胺分子量、水解度与离子度、残余单体含量以及粘度等指标,今天就让我们一起来认识一下吧。

1、分子量:聚丙烯酰胺的分子量很高,而且近年来有更大提高。20世纪70年代应用的聚丙烯酰胺,使用的分子量一般为数百万;到了80年代以后,多数高效聚丙烯酰胺的分子量在1500万以上,有些甚至达到2000万。每一个这种聚丙烯酰胺分子是由十万个以上的丙烯酰胺或丙烯酸钠分子聚合而成(丙烯酰胺的分子量为71,含十万个单体的聚丙烯酰胺的分子量为710万)。通常,分子量高的聚丙烯酰胺的絮凝性能较好,丙烯酰胺的分子量为71,含十万个单体的聚丙烯酰胺的分子量为710万。聚丙烯酰胺及其衍生物的分子量从几十万到一千万以上,根据分子质量可分为低分子量(100万以下)、中分子量(100万~1000万)、高分子量(1000万~1500万)、超分子量(1500万以上)。

高分子有机物的分子量,即使在同一产品中也不是完全均一的,标称的分子量是它的平均值。

2、水解度与离子度:聚丙烯酰胺的离子度对它的使用效果有很大影响,但它的适宜数值需视所处理的物料的种类和性质而定,不同情况下会有不同的最佳值。如果所处理的物料的离子强度较高(含无机物较多),所用聚丙烯酰胺的离子度宜较高,反之则应较低。通常,阴离子度被称为水解度。而离子度一般特指阳离子。

离子度=n/(m+n)*100%

早期生产的PAM是由丙烯酰胺一种单体聚合而成,原来不含-COONa基团。使用前要先加NaOH加热,使部分-CONH2 基水解为-COONa,反应式如下:

-CONH2 + NaOH -→ -COONa + NH3↑

水解过程中有氨气放出。聚丙烯酰胺中酰胺基团水解的比例就称为聚丙烯酰胺的水解度,它即是阴离子度。这种聚丙烯酰胺的使用不方便,且性能较差,80年代后已很少使用。

现代生产的聚丙烯酰胺有多种不同阴离子度的产品,用户可根据需要和通过实际试验选用适当的品种,不需要再行水解,溶解以后即可使用。但是,由于习惯的原因,有些人仍将絮凝剂的溶解过程称为水解。应当注意,水解的含义是加水分解,是化学反应,聚丙烯酰胺的水解有氨气放出;而溶解只是物理作用,无化学反应。两者的本质不同,不应混为一谈。

3、残余单体含量:聚丙烯酰胺的残余单体含量是指在丙烯酰胺聚合为聚丙烯酰胺过程中,未反应完全并最终残留于聚丙烯酰胺产品中的丙烯酰胺单体含量,是衡量是否适用于食品工业的重要参数。聚丙烯酰胺是无毒的,但丙烯酰胺具有一定的毒性。在工业品聚丙烯酰胺中,难免残留有微量的未聚合的丙烯酰胺单体。因此,必须严格控制聚丙烯酰胺产品中的残余单体含量。国际规定用于饮用水和食品工业的聚丙烯酰胺中的残余单体含量不超过0.05%。国外著名产品的这一数值低于0.03%。

4、粘度:聚丙烯酰胺溶液是很粘稠的。分子量越高的聚丙烯酰胺的溶液粘度越大。这是因为聚丙烯酰胺大分子是长而细的链状体,在溶液中运动的阻力很大。粘度的实质是反映溶液内磨擦力的大小,亦称为内磨擦系数。各种高分子有机物的溶液的粘度都较高,并随分子量升高而增大。测定高分子有机物分子量的一种方法,就是测定一定浓度溶液在一定条件下的粘度,再按一定的公式计算其分子量,称为“粘均分子量”。 更多知识请关注:http://http://

第四篇:聚丙烯酰胺的投加方式

药剂的投加采用重力投加和压力投加,无论哪种投加方式,由溶解池到溶液池,到药液投加点,均应设置药液提升设备,常用的药液提升设备是计量泵和水射器。

1.重力投加

利用重力将药剂投加在水泵吸水管内或者吸水井的吸水喇叭口处,利用水泵叶轮混合。

2.压力投加

利用水泵或者水射器将药剂投加到原水管中,适用于将药剂投加到压力水管中,或者需要投加到标高较高、距离较远的净水构筑物内。

3.水泵投加

水泵投加是在溶液池中提升药液到压力管中,有直接采用计量泵和采用耐酸从而起增强作用。

聚丙烯酰胺在使用之前一般都需配制成0.1 %~0.5%的稀释溶液备用,配制好的溶液最好不要存放太长时间才用,这个浓度范围的溶液在使用之前还需要近一步稀释成0.01~0.05的溶液,原因就是可以更有肋于絮凝剂在悬浮体系中的分散,可以降低用量,而且可以取得更好的絮凝效果!

第五篇:半芳香族聚酰胺的发展与应用

1 有无基金项目,带编号; 2 作者学历; 3 文献补漏; 4 文中批注。

作者简介:王萍丽(1980-),女,学历,助理研究员,研究方向为高分子材料结构和性能,塑料改性与加工。

半芳香族聚酰胺的发展与应用研究 王萍丽

任中来

邹光继

王格侠

季君晖

(中国科学院理化技术研究所工程塑料国家工程研究中心,北京 100190) 摘 要 介绍了几种传统和新型半芳香族聚酰胺的性能特点及发展,同时阐述了半芳香族聚酰胺的应用,并全面分析了当下面临的环境,针对今后的发展方向提出了建议。

关键词 半芳香族,聚酰胺,耐高温

Research Progress and Application in Semi—aromatic Polyamide Wang Pingli Ren Zhonglai Zou Guangji Wang Gexia

Ji Junhui (National Engineering Research Center of Engineering Plastics, Technical Institute of Physics

and Chemistry, CAS,Beijing 100190) Abstract This paper introduces the performance characteristics and development of several traditional and new type of semi-aromatic polyamide, including the application of semi-aromatic polyamide. We analysis the current environment, and puts forward some suggestions for the future direction of development.

Key words semi-aromatic,polyamide,temperature resisitance

聚酰胺又称作尼龙(Nylon),是指大分子主链重复基团中含有酰胺基团(—NHCO—)的高聚物的总称;是工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种。脂肪族聚酰胺,例如尼龙

6、尼龙66等,其各项综合性能虽然不错,但热性能无法满足高温工作环境的要求,限制了它在高新技术领域的应用[1-2]。全芳族聚酰胺,例如聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)和聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)等,由于分子链中的芳基使其具有良好的力学性能、绝缘性、化学稳定性和超高的热性能。目前全芳香聚酰胺主要应用于航天、原子能工业和电子电气等行业。但全芳香聚酰胺超高的熔点使其无法熔融挤出和注射成型,只能采用特殊的方法进行成型加工,限制了它在日常工程塑料方面的应用,也难以回收再利用。半芳香族聚酰胺,分子链中既含芳基也含有亚甲基,使其兼具脂肪族聚酰胺和全芳香聚酰胺的特点,既具备优良的力学性能、热性能还能进行常规的熔融挤出和注塑成型,适合在耐高温领域广泛使用。随着近年来汽车工业和电子电气工业的迅速发展和环保产业的需求,其市场需求不断增大,应用开发也有了很多的进展。 1 半芳香族尼龙的主要品种和发展

在20世纪80年代到90年代,由于电子电器行业的迅猛发展,大大刺激了耐温尼龙的发展,在这一时期主要的品种为PA

46、PA6T和PA9T,以及相关改性产品[3-4]。 1.1 PA46 PA46是由丁二胺和己二酸缩聚而成的脂肪族聚酰胺。由于分子链上的酰胺键数目增多,且链的规整度更好,因此它的结晶速度很快且结晶度高达70%,其熔点达到295℃,属于耐高温尼龙的范畴[5]。荷兰皇家企业DSM工程塑料公司在世界上最早成功地确立了工业上生产PA46的方法,商品名称Stanyl,并不断在全球推广其耐热、耐磨等世界级领先的改性PA46品种,且丁二胺的工业化生产的技术被DSM公司垄断。 1.2 PA6T

PA6T是半芳香族尼龙的典型代表,是由对苯二甲酸(PTA)和己二胺(HMD)经过缩聚而成。但纯PA6T的熔点高达370℃,高于其自身的分解温度(350℃),导致产品的加工和应用都存在问题[6-7]。因此,目前上开发和应用的几乎都是PA6T的共聚改性品种。比如日本三井石油化学工业公司开发的PA6T/66,熔点为310℃;德国BASF公司开发的UltramideT PA6T/6,熔点为295℃。 1.3 PA9T PA9T是由壬二胺和对苯二甲酸脱水缩聚制得。由于分子结构中CH2—含量更多,重复单元的链更长,因而相比PA6T其熔点降低至306℃,易于热塑加工。在PA9T的合成过程中,壬二胺的生产是关键,而壬二胺的工业生产工艺非常复杂:丁二烯加水二聚制备辛烯醇,转位成辛烯酮,经氢甲酰化制成壬二酮,最后加氢氨还原得到壬二胺。这一技术几乎被日本可乐丽公司垄断,因而PA9T的开发也一直是日本居世界领先地位。

进入21世纪之后,出现了一些新品种的半芳香族耐高温聚酰胺,如PA4T、PA10T、PA12T等[8]。 1.4 PA4T PA4T是对苯二甲酸和丁二胺的缩聚物。和PA46类似,由于丁二胺的工艺化技术被荷兰DSM公司垄断,因而DSM公司最先开发出PA4T。PA4T的分子链重复单元较PA6T更短,因而其熔点比PA6T更高,达到430℃,因此只有通过共聚改性降低其熔点才能实现应用[9-10]。 1.5 PA10T PA10T是由癸二胺和对苯二甲酸缩聚制得。PA10T的熔点约为316℃,玻璃化转变温度为135℃。由于PA10T的原料癸二胺可以完全由蓖麻油生物发酵制取,其原料来源绿色环保,具有其他半芳香族尼龙无法比拟的优势。从原料来源、合成工艺条件、可加工性和成本等方面,PA10T都优于PA9T,具有广阔的应用前景。特别突出地:金发科技股份有限公司是全球率先实现PA10T商业化的公司,此外PA10T的生产商还有瑞士EMS公司和法国阿科玛公司[11-13]。 1.6 PA12T

PA12T是对苯二甲酸和十二碳二胺的缩聚物,从分子链结构上重复单元的烷基增加,分子链中酰胺键含量低,其熔点为301℃,吸水率是目前已知的半芳香聚酰胺中最低的,并且冲击性能较好。早在20世纪60年代就出现过PA12T的相关专利,但是由于十二碳二胺的合成过程复杂,生产成本高,限制了PA12T的发展。国内外很多公司一直致力于PA12T的开发工作,但是目前针对PA12T产品,还并未有一家企业占据显著地位。

此外,还有其他的半芳香族耐高温聚酰胺品种,如PA5T、PXD10等。新材料的开发和工业化往往受到原材料的制约,由于部分二胺(如戊二胺、长链二胺)原料的合成路线复杂,污染严重,成本高,因此依赖于这部分二胺的相关聚酰胺品种的发展一直未有大的突破。2000年以来,山东凯赛生物科技材料有限公司以炼油厂生产的副料液体石蜡为原料,采用生物发酵法生产二元酸,并解决了二元酸生产中关键的纯化工艺问题,最终以低成本生产出聚合级长链二元酸,实现了长链二元酸的工业化生产,有望优化长链二胺的生产工艺,这给其他长链二元胺半芳香聚酰胺的发展带来了契机[14-15]。郑州大学的科研团队以石油发酵法合成的一系列长碳链二元胺,并以此为基础,开展了一系列均聚长碳链半芳香族聚酰胺的研究工作,成功获得了PA11T、PA13T和PA18T等新型半芳香族聚酰胺[16-17]。 2.半芳香族聚酰胺的应用

半芳香尼龙主要有以下特征:(1)具有良好的耐热性能,玻璃化转变温度一般都在100℃以上;(2)具有良好的耐热氧老化性能;(3)具有良好的电绝缘性能; (4)吸水率小,制品的尺寸稳定性好。因此随着近代高科技的迅速发展,半芳香族聚酰胺的应用越来越广泛。 2.1 电子领域

21世纪以来,电子产业发展十分迅速,电子产品具有更新换代快,微型化,高效化的特点。随之对于电子元件也需要向微型化、高效化发展,必然使得其在更小的空间更高效的运作,那么就需要材料的耐热性进一步提高。特别是负荷功率不断增大,工作环境的温度越来越高,导致对电子元件的耐热性要求也越来越高。特别是新的表面安装技术(SMT)的运用,由传统的183℃焊锡温度上升至215℃,要求材料的耐热温度达到270~280℃。传统的脂肪族聚酰胺无法更好的满足要求,而半芳香族耐热尼龙在电子电器行业的运用越来越多。例如美国Amodel(现为Solvay)的PPA可以生产各种连接器,内存,背板,传感器等[18]。 2.2 汽车领域

轻量化、舒适化、节能化和环保化是现代汽车行业发展的方向和趋势。传统汽车制造中大量使用的热固性耐高温材料和金属材料逐渐被塑料替代。新材料的轻质化不仅可以减少石油能源的消耗,同时新材料的易回收化可以避免高昂的汽车拆解回收费用,解决汽车报废难的问题。普通的工程塑料在汽车内外部装饰件上有大量的应用,但是在发动机周边的一些零部件普通工程塑料无法满足性能要求,制约其使用的主要因素为材料的耐温性能,而半芳香族耐热尼龙是理想的替代材料。目前部分先进的汽车制造商已经使用半芳香族尼龙制造了各种汽车部件,如德国大众的PPA加热器循环阀、发动机冷却水进出口管件、蓄电池连接件和发动机油过滤器等。另外,目前制约未来新能源汽车“电动车”发展的因素除了电池之外,还有就是车身质量,半芳香耐热尼龙部件的使用可以进一步使汽车轻质化,从而大大的减轻了电池负担。并且部分半芳香族聚酰胺的原料可以来源于生物质发酵,材料的可回收性和原材料的环保性迎合了目前低碳经济的需要。 2.3 航空航天和军工领域

半芳香族聚酰胺材料具有耐高温、高强度、高抗冲、耐磨、耐腐蚀和耐老化等优异性能,在航空航天和军工领域有广阔的应用前景。如枪托、部分导弹和炮弹部件、飞机油箱、飞行器零部件等。随着我国军队现代化武器装备的快速发展与提高,半芳香聚酰胺在轻武器装备、高性能战斗机零部件、航天航天通讯设备和飞行器等方面的应用也在加快步伐。 3. 结语

半芳香族尼龙凭借着自身优异的机械性能、耐热性能、耐化学药品性能和尺寸稳定性等优点,在越来越多的领域有越来越宽广的应用。但半芳香族尼龙在发展的过程中还有很多需要完善的方面和需要解决的问题:(1)原料尤其是二胺合成工艺复杂、成本高,这导致某些半芳香族尼龙的合成成本高;(2)合成工艺条件参数需要优化;(3)合成装置的优化:高效、大体积、便于出料、具有自清洁性的反应装置也是研究重点。(4)由于半芳香族聚酰胺的熔点高,加工性能的改善是制约相关产品制造的关键因素。同时,由于部分的二胺,以及长链的二酸等原料实现了发酵法制备,半芳香族尼龙也迎来了快速发展的良好时机。 参考文献

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收稿日期:2015-02-10

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