I. Einführung in PA9T
KURARAY hat eine neue Qualität von hitzebeständigem Nylon (Polyamid 9T, vermarktet als Genestar) entwickelt, das durch die Polymerisation von Terephthalsäure mit einem geradkettigen aliphatischen Diamid mit der Kohlenstoffzahl 9 hergestellt wird. Dies stellt eine Weltneuheit dar.
PA9T ist Poly(1,9-naphthalindiamin), das sich von herkömmlichen PAs durch zahlreiche einzigartige Eigenschaften unterscheidet. Als Homopolymer mit einem halbaromatischen Grundgerüst und einer langen Kohlenstoffkette (neun Kohlenstoffatome) ist seine Struktur länger als die eines anderen Hochtemperatur-Nylons, PA6T (sechs Kohlenstoffatome). Zu ähnlichen Hochtemperatur-Nylonen gehören die Zytel HTN-Serie von DuPont Engineering Polymers und das PPA (Polyamid-25) Amodel von Solvay Performance Polymers aus Belgien. PA9T erfordert keine Modifikation, um seinen Schmelzpunkt (306 °C) vor der Verarbeitung zu senken, während PA6T eine Modifikation erfordert, um seinen Schmelzpunkt für Spritzgussanforderungen zu senken. Ein weiterer Vorteil von PA9T ist die geringe Feuchtigkeitsaufnahme, vergleichbar mit PBT
, deutlich niedriger als bei anderen PAs. Typisches PA46 weist eine Feuchtigkeitsaufnahme von 10 % auf, PA66 von 15 % und übertrifft auch ein anderes halbaromatisches Hochtemperatur-Nylon, PA6T.
Aufgrund der erhöhten Glasübergangstemperatur (125 °C) und der hohen Kristallinität behält PA9T auch bei erhöhten Temperaturen eine ausgezeichnete Zähigkeit bei und übertrifft damit PA66 und PA46. Seine Verschleißfestigkeit und sein niedriger Reibungskoeffizient übertreffen andere Nylons deutlich und übertreffen sogar POM (Polyoxymethylen) und LCP (Flüssigkristallpolymer). Eine weitere herausragende Eigenschaft von PA9T ist seine Beständigkeit gegenüber Chemikalien, Kraftstoffen, Alkoholen, Säuren, Calciumdichlorid, heißem Wasser und anderen Flüssigkeiten, die fast alle PAs übertrifft und PPS (Polyphenylensulfid) nur geringfügig unterlegen ist. Seine Kraftstoffbarriereeigenschaften sind zehnmal höher als die von PA6 und PA12 und nähern sich dem Niveau von ETFE (Ethylen-Tetrachlorethylen-Copolymer). Aufgrund dieser herausragenden umfassenden Eigenschaften eignet sich PA9T hervorragend für Anwendungen in der Automobil-Motorhaubenbaugruppe und bei der Herstellung von Computerzubehör.
Genestar bietet im Vergleich zu anderen häufig verwendeten Kunststoffen ein hervorragendes Gleichgewicht in Bezug auf Formbarkeit, Hitzebeständigkeit, Dimensionsstabilität, chemische Beständigkeit und Biegeeigenschaften. Daher findet es Anwendung in der Elektronik, in elektrischen Maschinen und in Automobilkomponenten. Im Folgenden finden Sie einen Überblick über den Entwicklungshintergrund, die Materialeigenschaften, die spezifischen Anwendungen und die Zukunftsaussichten.
II. Produkteigenschaften
1. Weist die geringste Wasseraufnahme unter den Nylonharzserien auf;
2. Die Dimensionsstabilität bleibt von der Feuchtigkeitsaufnahme unbeeinträchtigt, wodurch Dimensionsänderungen oder eine Verschlechterung der mechanischen Festigkeit verhindert werden.
3. Hohe Hitzebeständigkeit: Hält Lötdurchgangstests bei 280 °C ohne Blasenbildung stand und ist auch für bleifreies Löten bei erhöhten Betriebstemperaturen geeignet.
4. Hervorragende Fließeigenschaften, geeignet für dünnwandige Formen;
5. Geringe Ausgasung, wodurch die Formen weniger verunreinigt und korrodiert werden als bei anderen Nylonharzen, wodurch die Lebensdauer der Formen verlängert wird;
6. Schnelle Kristallisationsrate mit kurzer Abkühlzeit;
7. Minimale Verringerung der mechanischen Festigkeit und Steifigkeit bei erhöhten Temperaturen, mit überlegener Verbindungslinienfestigkeit und Recyclingfähigkeit.
Unterschiede zwischen PA6T/9T und PA46
Der Schmelzpunkt von PA6T liegt bei 320 Grad Celsius.
Der Schmelzpunkt von PA46 liegt bei 295 Grad Celsius.
PA9T hat einen Schmelzpunkt von 306 Grad.
PA46 und PA9T sind beim Spritzgießen relativ einfach zu handhaben, da sie geformt werden können, ohne unbedingt Spitzentemperaturen zu erreichen. Allerdings liegt der HDT-Wert von 6T sehr nahe an seinem Schmelzpunkt – HDT bei 305 Grad gegenüber einem Schmelzpunkt von 320 Grad – mit einem minimalen Unterschied zwischen den beiden. Folglich ist die Temperaturkontrolle während des Formens anspruchsvoller (im Vergleich zu 9T und 46). Anwendung der Standardmethode zur Berechnung der Temperatur der Spritzgussform: Glasübergangstemperatur + 20–30 °C = Formtemperatur. Daher sollte die Werkzeugtemperatur für PA6T auf über 120 °C eingestellt werden.
PA6T liegt in der Leistung im Mittelfeld zwischen 46 und 9T und stellt ein ausgewogenes Produkt dar. Wenn die Unterscheidung verschwimmt, kann 6T im Allgemeinen die Märkte sowohl für 46 als auch für 9T bedienen, insbesondere als Ersatz für 9T, wenn 6T entsprechende Spezifikationen bietet. Beispielsweise kann die Spezifikation EW630N mit extrem geringem Verzug von PA6T GW2458 von 9T ersetzen. Die Standardspezifikationen E430NT5 und E630N von PA6T können GN2330 von PA9T usw. ersetzen. Für Steckverbinder und andere Produkte, die ursprünglich aus 46 hergestellt wurden, kann 6T auch entsprechenden Ersatz bereitstellen.
Ein wesentlicher Nachteil von PA46 ist die übermäßige Wasseraufnahme, die es zur Blasenbildung neigt. Aus diesem Grund wird heutzutage Vakuumverpackung eingesetzt, deren inhärente Eigenschaften jedoch weiterhin schwer zu ändern sind. PA9T weist eine hohe Steifigkeit und Sprödigkeit auf, verbunden mit häufigen Lagerengpässen. Während der Halogenfrei-Entwicklungsversuche bei Foxconn beschädigte die 9T-Spezifikation zwei Schneckeneinheiten des Unternehmens. Aufgrund der Anforderungen des Spritzgussverfahrens bevorzugen viele 6T gegenüber 9T. Mit dem Aufkommen halogenfreier Materialien und den robusten Forschungs- und Entwicklungskapazitäten von Mitsui Chemicals ist 6T jedoch bereit, seine frühere Marktposition zurückzugewinnen.
