王敏,韓斌,劉新新,黃森彪,潘家永
[1.富海集團(上海)新材料科技有限公司,上海 201601 ; 2.富海(東營)新材料科技有限公司,山東東營 257400]
隨著電子電器集成化、輕量化、微型化、汽車輕量化、以塑代鋼,LED以及工業(yè)制造等領(lǐng)域的快速發(fā)展,對材料的耐熱性、強度等性能都提出了不同程度的高要求,耐高溫尼龍因其耐熱、耐水解、耐化學(xué)腐蝕、流動性好、成型穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)點,應(yīng)用產(chǎn)品領(lǐng)域得到不斷開發(fā),市場容量持續(xù)擴增,國內(nèi)外化工企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)向耐高溫尼龍材料的應(yīng)用開發(fā)與研究[1–4]。
2021年全球耐高溫尼龍市場需求量達到16萬t,受益于下游行業(yè)的發(fā)展及產(chǎn)品應(yīng)用面的拓寬,行業(yè)年復(fù)合增長率超過7%,按照目前市場上耐高溫尼龍均價5.5萬元/t預(yù)估,預(yù)計2022年全球市場需求將超過17萬t,市場規(guī)模約100億元。目前國內(nèi)具備耐高溫尼龍產(chǎn)品生產(chǎn)能力的企業(yè)仍然較少,且產(chǎn)品類別相對單一,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性較差,核心技術(shù)主要還在國外化工巨頭手中,如杜邦、巴斯夫、索爾維、帝斯曼、可樂麗、贏創(chuàng)、阿科瑪、艾曼斯、三菱化學(xué)、三井等。國內(nèi)耐高溫尼龍產(chǎn)業(yè)起步較晚,國內(nèi)生產(chǎn)廠商主要有金發(fā)科技、青島三力本諾、新和成等企業(yè)。目前國內(nèi)耐高溫尼龍市場對外依存度較高,進口依存度超過70%,市場需求大,且國外公司的純樹脂及高端改性產(chǎn)品限制對國內(nèi)的出售。
目前高溫尼龍行業(yè)內(nèi)主要的合成工藝包括5種:高溫高壓溶液縮聚法、低溫溶液縮聚法、聚酯縮聚法、界面聚合法和直接熔融縮聚法。
高溫高壓溶液縮聚法是目前工業(yè)生產(chǎn)最常采用的合成工藝[5]。首先將等物質(zhì)的量的二元酸和二元胺單體在N2環(huán)境的保護下與適量的水,少量的反應(yīng)助劑加入到高壓聚合反應(yīng)釜中,在較低溫下(<100℃)合成尼龍鹽,然后緩慢升高體系溫度進行預(yù)聚合,得到分子量相對較小的預(yù)聚物,將預(yù)聚物在真空烘箱中干燥,粉碎成合適粒徑的顆粒,然后通過固相縮聚工藝或者擠出設(shè)備經(jīng)過熔融聚合得到高熔點、高分子量的終聚物[6–9]。
該方法在水相體系下進行反應(yīng),生產(chǎn)成本低,經(jīng)過多年發(fā)展,該工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟,并且成功應(yīng)用到工業(yè)化生產(chǎn)中。
竇驍勇等[10]通過高溫高壓縮聚法成功制得聚酰胺(PA)46。在60℃條件下將丁二胺與己二酸溶在水中制備PA46鹽,在210℃,1 MPa條件下將PA46鹽預(yù)聚再經(jīng)固相縮聚得到高分子量PA46。Gaymans[11]通過高溫高壓縮聚法成功制得PA4T。在60℃下將對苯二甲酸和丁二胺在水溶液中完全反應(yīng)后制得PA4T鹽,在210℃、1.5 MPa條件下反應(yīng)2 h,經(jīng)過預(yù)聚、固相縮聚得到PA4T。PA4T/PA46可通過PA46鹽與PA4T鹽的共聚制備[12]。
將等物質(zhì)的量的二元酸和二元胺單體、少量的穩(wěn)定劑加入到N-甲基吡咯烷酮(NMP)和吡啶的混合溶液中,加入適量的氯化鈣和氯化鋰,在一定條件下反應(yīng),所得產(chǎn)物在醇類溶劑中洗滌過濾后烘干,最后得到熔點在310℃左右,分子量較低的預(yù)聚物[13]。該工藝之所以沒有在生產(chǎn)中得到應(yīng)用,主要是由于反應(yīng)體系所用溶劑成本較高,且后續(xù)處理較為麻煩,且反應(yīng)所得副產(chǎn)物會對反應(yīng)容器造成腐蝕,給企業(yè)增加了極大的成本[14]。
吳紅枚等[15]通過低溫溶液法合成了間苯二甲酰對苯二胺。為了有效控制反應(yīng)速率,間苯二甲酰氯分兩批次加入,投料間隔為5 min,為進一步提升轉(zhuǎn)化率,減少副反應(yīng)發(fā)生,需要提前對反應(yīng)原料與溶劑除水。
在N2環(huán)境保護下,將反應(yīng)體系溫度控制在0~25℃,以N,N-二甲基乙酰胺/氯化鈣為反應(yīng)溶劑,三乙胺為酸吸收劑,吳波震等[16]通過低溫溶液法制備了PA46,PA4T。
胺酯交換法是近些年來新開發(fā)的工藝,其主要機理在利用聚酯與脂肪族二胺單體進行酰胺化反應(yīng)制得半芳香族PA[17–18]。北京化工大學(xué)以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)和己二胺為原料,以環(huán)丁砜為溶劑成功制備出PA6T。
該方法以回收聚酯作為原料,實現(xiàn)資源的再利用,符合環(huán)保政策要求,但是以高分子聚合物作為反應(yīng)物,導(dǎo)致目標產(chǎn)物分子量無法控制,反應(yīng)后期產(chǎn)物分子量增長困難[19],影響了該工藝的進一步產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
界面聚合是指兩種互不相容的溶劑混合后會產(chǎn)生相界面,在相界面上發(fā)生的聚合反應(yīng)而進行的聚合反應(yīng)。其工藝過程為,將含有苯環(huán)的酰氯化合物分散在與水不相容的有機溶劑中,將二元胺分散在水相中,聚合反應(yīng)發(fā)生在有機相和水相的界面上,通過攪拌就可得到相對分子量較高的PA[20–21]。
該工藝無需高溫高壓,反應(yīng)要求簡單且不可逆,制備所得產(chǎn)物分子量較高,但是反應(yīng)體系溶劑回收處理較麻煩,溶劑消耗量大,設(shè)備利用率低,易造成環(huán)境污染,設(shè)備成本高,不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)[22]。
Zhang Chuanhui等[23]通過界面聚合工藝,將對苯二甲酰氯和1,6-己二胺分別溶于二氯甲烷溶液和破乳劑后混合,在界面處生成PA膜。將產(chǎn)物膜取出后,界面處繼續(xù)生成新的產(chǎn)物,重復(fù)多次操作便可獲得足量的半芳香族PA6T樹脂。
直接熔融縮聚法是在反應(yīng)單體和聚合物熔融溫度以上,保持熔融狀態(tài),在減壓和氮氣保護下,在熔融狀態(tài)下發(fā)生聚合的合成工藝。
直接熔融縮聚法設(shè)備及操作簡單,不需要溶劑,成本較低,而且高溫有利于反應(yīng)進行并提高PA產(chǎn)物的分子量,實現(xiàn)連續(xù)反應(yīng),降低生產(chǎn)成本。但是該法制備產(chǎn)物出料時存在粘釜問題,且在空氣中易被氧化[24],限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
劉暢等[25]通過熔融縮聚制備了PA66/PA6。反應(yīng)條件:1.8 MPa,210~220℃。保壓一段時間后,泄壓并抽真空至–0.5 MPa,提升溫度至260~265℃以提高聚合物分子量。
為了驗證直接熔融聚合工藝在PA4T聚合過程中的可行性以及聚合過程中反應(yīng)速率和產(chǎn)品質(zhì)量受反應(yīng)條件和原料的影響程度,Papaspyrides等[26]對聚合過程進行了持續(xù)檢測,通過表征發(fā)現(xiàn),反應(yīng)過程中除生成水以外,還伴隨部分揮發(fā)性物質(zhì)四甲基乙二胺(TMD)的產(chǎn)生,同時,直接熔融聚合過程中的溫度有利于TMD的生成,會進一步抑制聚合反應(yīng)的進行,由此可以得出結(jié)論,反應(yīng)過程中可以考慮通過調(diào)整排氣孔尺寸、降低反應(yīng)體系溫度等措施減少原料的損失,獲得意向產(chǎn)物。
耐高溫尼龍具有優(yōu)異的耐磨性、耐溫性、耐油性和耐化學(xué)腐蝕性,吸水率和收縮率低,產(chǎn)品質(zhì)量好,可靠性高,沖擊韌性優(yōu)良,可以長期在150℃條件下服役。
荷蘭帝斯曼公司于1990年在全球首次完成了高溫PA46的產(chǎn)業(yè)化,彌補了PA6,PA66、聚酯等工程塑料與液晶高分子(LCP),聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSU)等特種工程塑料之間的差距。從此,高溫尼龍的科學(xué)研究序幕也拉開了?,F(xiàn)階段已進行現(xiàn)代化改造的種類有PA46,PA4T,PA6T,PA9T,PA10T等[27]。
PA46是由丁二胺和己二酸縮聚而成的脂肪族PA。隨著分子結(jié)構(gòu)鏈中酰胺鍵的數(shù)量增多,且鏈段均勻,結(jié)晶速度快,結(jié)晶度達到70%,熔點295℃。未經(jīng)玻纖改性提高的PA46的熱變形溫度為160℃,經(jīng)過玻纖改性后高達290℃。PA46的改性產(chǎn)品長期使用溫度超過160℃。
帝斯曼公司獨家擁有PA46產(chǎn)品專利權(quán),公司針對PA46不斷開發(fā)新的改性產(chǎn)品,以擴大其應(yīng)用領(lǐng)域和市場規(guī)模。
PA4T是由丁二胺和對苯二甲酸縮聚而成的半芳香族族PA。由于主要原料丁二胺被帝斯曼把控,因而PA4T也由帝斯曼最先開發(fā)。PA4T的鏈段中重復(fù)單元較短,其熔點高達430℃,遠高于其自身分解溫度,因此在實際應(yīng)用中,必須通過與其它PA材料共聚改性降低其熔點才能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[28]。
Porfyris等[29]在保持體系反應(yīng)溫度、壓力和時間等關(guān)鍵參數(shù)不變的情況下,探究放大實驗對產(chǎn)品質(zhì)量的影響,通過實驗、測試等發(fā)現(xiàn)封閉系統(tǒng)的密閉實驗不適合放大。
Kim等[12]利用動態(tài)掃描量熱(DSC)對不同分子量的PA4T/46進行測試評價時發(fā)現(xiàn)固相縮聚溫度對樣品的結(jié)晶度有影響,結(jié)晶度越高,樣品熔點越高。
尹紅等[30]通過低溫溶液法,以對苯二甲酰氯、己二酰氯和丁二胺為單體制備PA4T/46,研究其合成和熱降解機理。通過一系列測試、表征發(fā)現(xiàn),PA4T/46具備良好的熱穩(wěn)定性,其熱降解反應(yīng)主要以酰胺鍵及其相鄰化學(xué)鍵的斷裂為主,并提出了惰性環(huán)境下PA4T/46的熱降解機理。
賈錦波[31]利用不同合成方法制備了不同序列結(jié)構(gòu)PA4T/46,但產(chǎn)品性能未進行相關(guān)測試。
PA6T是由對苯二甲酸和己二胺經(jīng)過縮聚而成的半芳香族PA,與PA4T類似,純PA6T樹脂的熔點超過370℃,高于其自身的分解溫度(350℃),產(chǎn)品的加工和應(yīng)用過程中都存在問題[32]。因此,目前應(yīng)用和開發(fā)的都是PA6T的共聚物。其共聚物平均熔點在320℃,熱變形溫度也很高(約290℃),具備耐焊接性優(yōu)異、低吸水率、流動性和成型性好等特點,在各個領(lǐng)域當(dāng)中均有應(yīng)用。如日本三井開發(fā)的PA6T/66,熔點為310℃;德國巴斯夫開發(fā)的PA6T/6,熔點為295℃。
王建霞[33]研究聚合工藝、反應(yīng)溫度、壓力等條件對PA6T/11的影響,通過一系列表征探究得出成鹽溫度為50℃、最佳pH值為7.2,并對其合成條件進行了優(yōu)化:預(yù)聚溫度、壓力、時間分別為280℃,2.4 MPa,2 h ;終聚溫度、壓力、時間分別為315~325℃,–0.09 MPa,1 h。
趙志[34]制備了PA6T/66/1010和PA6T/6I/1010。探究解決PA6T產(chǎn)品韌性不足的方案。研究發(fā)現(xiàn),共聚物因為PA1010鹽的加入,耐熱性能和剛性有了一定程度的降低,但韌性得到了大幅度的提高,PA66/6I/1010的最佳物質(zhì)的量之比為11∶5∶4。該研究為后續(xù)高韌性高溫尼龍的生產(chǎn)提供了理論基礎(chǔ)、工藝配方等方面的參考。
周貴陽等[35]探究二乙基次膦酸鋁(AlPi)、勃姆石(BM)復(fù)配使用對玻纖增強PA6T/66的阻燃協(xié)效作用,發(fā)現(xiàn)14%AlPi/1.5%BM復(fù)配的改性增強尼龍的阻燃性能明顯優(yōu)于16%的AlPi改性增強尼龍的阻燃性能。
日本可樂麗首度開發(fā)成功PA9T并實現(xiàn)其商品化應(yīng)用,目的是為了解決PA6T加工成型性差的問題,PA9T是由壬二胺和對苯二甲酸聚合而得的半芳香族PA,其熔點為306℃,在高溫環(huán)境下具有良好的韌性,PA9T的吸水率約為0.17%,是PA46的1/10,是PA6T的1/3。PA9T因其自身的性能優(yōu)勢,自問世以來,展現(xiàn)了良好的市場潛力,主要應(yīng)用在電子電器、汽車工業(yè)等領(lǐng)域。由于壬二胺的生產(chǎn)技術(shù)一直被可樂麗所壟斷,因此PA9T的生產(chǎn)商只有可樂麗一家。
Yamamoto等[36]研究發(fā)現(xiàn),可以通過控制柔性亞甲基段和剛性酰胺鏈段的平衡,進一步控制PA9T晶體結(jié)構(gòu)和相行為,即可設(shè)計出相變溫度和熔點有系統(tǒng)變化的新型高溫尼龍。這種方法同樣有助于從微觀角度解釋類似于蠶絲纖維等天然有機物的性質(zhì)。
Tanaka等[37]研究了不同的成型條件對PA9T/碳纖維(CF)力學(xué)性能的影響。探究PA9T能否可以作為CF增強熱塑性塑料的高耐熱樹脂基體,通過測試發(fā)現(xiàn):PA9T/CF 的拉伸強度隨成型時間的延長而提高;PA9T/CF比PA6/CF具有更好的耐熱性。
為了研究玻纖(GF)的形狀和硅灰石的添加對PA9T的性能影響,陳列[38]制備了PA9T/GF復(fù)合材料。通過測試發(fā)現(xiàn),扁平GF在PA9T中分散取向狀態(tài)良好,制得的扁平GF增強PA9T復(fù)合材料的綜合性能明顯高于普通GF增強PA9T復(fù)合材料;而硅灰石的添加能夠進一步改善增強PA9T復(fù)合材料的流動性能、結(jié)晶性能和制品的翹曲形變量。
PA10T是由對苯二甲酸和癸二胺經(jīng)縮聚而成,其耐熱性能優(yōu)異,其熔點在316℃,吸水率低,尺寸穩(wěn)定性好[39],GF增強改性后耐無鉛焊錫溫度超過280℃,在LED領(lǐng)域有較多的應(yīng)用。PA10T的鏈段結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán),材料剛性和耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)異,在水處理、熱傳輸?shù)阮I(lǐng)域也有一定的應(yīng)用。
與PA9T相比,PA10T在原料來源、加工性、可加工性、合成工藝等方面具備一定優(yōu)勢,對于其后續(xù)的應(yīng)用前景影響較大,市場看好。需要重點指出的是,金發(fā)科技股份有限公司是全球率先實現(xiàn)PA10T商業(yè)化的公司,對于我國耐高溫尼龍產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了一定的帶頭促進作用[40–41]。
孫學(xué)科等[42]制備了PA10T/10F,測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),相對較優(yōu)的合成條件為預(yù)聚合溫度、固相增黏溫度、氮氣流速、排水量分別為225,235℃,≥0.2 L/min和70 g。
在實際應(yīng)用中限制PA10T應(yīng)用的主要原因在于材料的熔點較高,脆性較大,流動性稍差,因而在實際應(yīng)用時需要對性能進行改善。代驚奇等[43]研究了不同工藝條件對聚合反應(yīng)的影響,繪制了聚合反應(yīng)溫度-壓力相圖。通過研究發(fā)現(xiàn),PA10T溶液在230~250℃范圍內(nèi)處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài),而長時間留在反應(yīng)釜內(nèi)則會發(fā)生相分離,適當(dāng)提高反應(yīng)壓力則可以使體系處于均相狀態(tài)。王忠強等[44]通過在PA10T樹脂主鏈上引入11-氨基十一酸進一步改善其加工性能。測試結(jié)果表明,引入第三單體后,可以有效提高其表觀黏度對剪切應(yīng)力、剪切速率和溫度的敏感性,增加分子鏈的柔順性,改善了PA10T的加工性能。
常歡等[45]在PA10T的合成基礎(chǔ)上,通過原位共聚的方式將具有較大空間位阻的功能性反應(yīng)型磷系阻燃劑[(6-氧代-6H-二苯并[C,E][1,2]氧磷雜己環(huán)-6-基)甲基]丁二酸(DDP)連接到PA10T的主鏈中,合成具有阻燃功能性的耐高溫尼龍PA10T10DDP,通過DSC等測試發(fā)現(xiàn),加入第三單體可以適當(dāng)降低結(jié)晶能力,減緩結(jié)晶速率。
除了以上所列的耐高溫尼龍產(chǎn)品之外,目前已經(jīng)商品化的耐高溫尼龍產(chǎn)品還包括聚己二酰間苯二甲胺(MXD6),PA12T等。因其鏈段中均含有芳環(huán)結(jié)構(gòu),產(chǎn)品耐熱性能均得到不同程度的提高。杜邦公司[46]用對苯二甲酸二甲酯和十二胺合成的PA12T,熔點超過290℃,目前已經(jīng)得到了一定程度的商品化。鄭州大學(xué)以對苯二甲酸和長碳鏈二元胺為原料,合成了包括PA11T,PA12T,PA13T等在內(nèi)的多種耐高溫尼龍,它們的熔點均超過280℃,吸水率較低,加工性能優(yōu)異[47–48]。日本三菱瓦斯化學(xué)以己二酸和間苯二甲胺為原料制備MXD6,主要應(yīng)用于高阻隔材料領(lǐng)域[49]。以上產(chǎn)品均具有極強的應(yīng)用價值,市場潛力巨大。
耐高溫尼龍因其自身的優(yōu)異性能,近年來,下游開發(fā)應(yīng)用越來越多,市場需求持續(xù)上升,目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電子電器、汽車制造、LED等領(lǐng)域。
隨著電子元件向微型化、集成化、高效化發(fā)展,對于材料的耐熱等性能有了進一步的要求。新的表面組裝技術(shù)(SMT)的運用,對于材料的耐熱溫度要求由以前的183℃上升至215℃,同時要求材料的耐熱溫度達到270~280℃,傳統(tǒng)材料無法滿足要求[50–51]。由于耐高溫尼龍材料杰出的內(nèi)在特性,既具有超過265℃以上的熱變形溫度,又有較佳的韌性和極佳的流動性,因而能夠滿足SMT工藝對元器件的耐高溫要求。耐高溫尼龍可應(yīng)用于以下領(lǐng)域和市場:3C產(chǎn)品中的接插件、USB插口、電源連接器、斷路器、電動機部件等[52]。
隨著人們消費水平的提高,汽車產(chǎn)業(yè)正朝著輕量化、節(jié)能化、環(huán)?;褪孢m化的趨勢發(fā)展。汽車減重可以節(jié)省能源,增加汽車續(xù)航,減少制動器和輪胎磨損,延長使用壽命,最重要的是可以有效降低汽車尾氣排放量。
在汽車工業(yè)領(lǐng)域,傳統(tǒng)的工程塑料和部分金屬正在被耐熱材料所逐步替代。如在發(fā)動機區(qū)域,相對于PA66材質(zhì)的鏈條張緊器,用耐高溫尼龍做的鏈條張緊器磨損率更低,性價比更高;耐高溫尼龍材質(zhì)的零部件在高溫腐蝕介質(zhì)中使用壽命更久;在汽車控制系統(tǒng),因自身優(yōu)異的耐熱性能,在一系列的排氣控制元件中(如各種外殼、傳感器、連接器和開關(guān)等),耐高溫尼龍有較多的應(yīng)用;耐高溫尼龍還可應(yīng)用在可回收式的油過濾器外殼,以承受來自發(fā)動機的高溫、路面的沖擊顛簸和惡劣氣候的侵蝕;在汽車發(fā)電機系統(tǒng),耐高溫聚酰胺可以應(yīng)用于發(fā)電機、起動機和微電機等。
LED是一個新興的、處于快速發(fā)展階段的行業(yè)。因其節(jié)能、環(huán)保、壽命長、抗震等優(yōu)勢獲得了市場的廣泛關(guān)注和一致好評,過去十年,我國LED 照明產(chǎn)業(yè)年均復(fù)合增長率超過30%[53]。
LED產(chǎn)品在封裝制造的過程中會發(fā)生局部高熱,對于塑料的耐溫性提出了一定的挑戰(zhàn)。目前較低功率LED反射支架已經(jīng)全面使用耐高溫尼龍材料。PA10T材料目前已經(jīng)和PA9T材料成為業(yè)內(nèi)量大的支柱材料。
耐高溫尼龍材料具有耐熱性高、吸水率低、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)勢,能夠保證材料即使在潮濕環(huán)境下長期使用也具有高強度和高剛性,是一種取代金屬的理想材料。目前,在平板電腦、手機、遙控器等產(chǎn)品上已經(jīng)凸顯用高玻纖含量增強的耐高溫尼龍材料取代金屬做結(jié)構(gòu)框架的發(fā)展趨勢,如Dupont Zytel HTN53,EMS Grivary GV 和Solvay IXEF 高玻纖含量增強系列材料已經(jīng)在這個行業(yè)得到了應(yīng)用。PA10T 材料具有低吸水率和優(yōu)異的抗水解性能,比其它耐高溫尼龍材料更加適合取代金屬用于水表和水泵部件,如EMS公司Grivory CV系列材料在這個行業(yè)已得到大批量應(yīng)用。
國內(nèi)耐高溫尼龍產(chǎn)業(yè)還有很多需要完善和解決的問題,與國外巨頭相比,仍然存在一定差距,主要表現(xiàn)在我國相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化進展緩慢,工業(yè)化品種較少且性能穩(wěn)定性較差,裝置規(guī)模小、工藝及設(shè)備相對落后且生產(chǎn)成本高等。建議在以下方面發(fā)展和提高。
(1)提升知識產(chǎn)權(quán)意識。
國內(nèi)特種PA領(lǐng)域的絕大部分專利申請都在2000年以后,而此時,國外相關(guān)生產(chǎn)廠商已經(jīng)在此領(lǐng)域深耕多年,申請了大量專利。國內(nèi)廠商應(yīng)對所在領(lǐng)域的專利情況進行充分調(diào)研,選擇合適的技術(shù)路線,進行針對性的研發(fā)以及知識產(chǎn)權(quán)保護。當(dāng)申請了一系列具有實際意義的針對性專利并得到授權(quán)后,在此領(lǐng)域才會獲得一定話語權(quán)。
(2)加大樹脂合成和改性相結(jié)合的技術(shù)研發(fā)。
國內(nèi)塑料行業(yè)一直以來都存在的一個問題,即樹脂合成與樹脂改性往往是割裂的。樹脂合成同樹脂改性分別在不同公司完成,例如耐高溫尼龍的大部分應(yīng)用領(lǐng)域必須將樹脂改性后投入使用。國內(nèi)很多特種PA工程塑料合成企業(yè)并不介入樹脂改性和銷售,而大部分做樹脂改性和銷售的企業(yè)更不會深入上游的樹脂合成。用戶往往使用的是改性樹脂,如果合成企業(yè)能夠根據(jù)用戶對改性樹脂的要求來設(shè)計合成樹脂,那么其工作效率將會顯著提高。如果改性企業(yè)能夠充分掌握樹脂原料的特性,就能做出針對性的改性開發(fā)。金發(fā)科技股份有限公司在耐高溫尼龍材料領(lǐng)域基本采用該思路,專門從事特種工程塑料的聚合、改性和銷售工作,打通了樹脂合成以及樹脂改性之間的隔閡。
(3)在高分子樹脂開發(fā)過程中重視生產(chǎn)設(shè)備以及工藝技術(shù)研究。
目前的耐高溫尼龍材料領(lǐng)域,研發(fā)人員大部分是理科背景,材料專業(yè)出身,工程化及產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗欠缺。這樣使得實驗室做出的產(chǎn)品難以批量工業(yè)化生產(chǎn)。究其原因就在于沒有認識到生產(chǎn)設(shè)備以及工藝技術(shù)的重要性,研究人員缺乏相關(guān)設(shè)備的使用經(jīng)驗。生產(chǎn)設(shè)備以及工藝技術(shù)在實驗室成果放大到生產(chǎn)過程中至關(guān)重要,其可以提供后續(xù)工程化的配方和工藝數(shù)據(jù)。在產(chǎn)業(yè)化完成后,材料研究又能發(fā)揮作用,解決相關(guān)的品質(zhì)問題等。針對該問題,從頂層設(shè)計考慮,可以在項目立項時指定具有豐富生產(chǎn)經(jīng)驗的工程技術(shù)背景人員作為項目負責(zé)人。這樣,整個項目就會很自然地按照工程技術(shù)的思路發(fā)展進行,確保產(chǎn)業(yè)化順利完成。如果以材料專業(yè)人員為工程化項目負責(zé)人,則需要工程技術(shù)人員在項目可行性研究時就加入團隊,從頭到尾緊密跟蹤。