相较于传统材料,生物基材料不仅具有绿色环保、节能减排、原料可再生等优势,还具备良好的生物降解特性。相比较传统PA材料,生物基PA56的碳排放减少了一半以上。
立足生物基,就是从源头上减少碳减排。这出色的环保特性,也决定了它将替代传统石油基,在市场上得到广泛应用。
新型生物基PA56的碳减排实力已经经过认证,但要实现对成熟传统石化产品的替代,还要面对性能、产品质量等多方面的挑战。
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生物基PA56的产品性能对比
锦湖日丽Ecoblend®研发团队,针对生物基PA56和传统PA66做了一系列材料性能比对实验,从玻纤增强、阻燃强度、增韧强度这三个维度来评估生物基PA56的产品性能:
玻纤增强PK
阻燃强度PK
增韧强度PK
PK结果一目了然:
玻纤增强、阻燃性能基本持平,唯一差距大的就是高增韧产品中的增韧强度对比:PA56的低温韧性较PA66小了33%,而低增韧产品中,PA56的低温韧性是比PA66大25%的。所以说,除去高增韧产品的低温韧性要求:新型生物基PA56基本具备可替代传统PA66的可能性。
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生物基PA56的产品应用评价
湿态性能测试
PA材料的湿态性能是衡量产品质量的重要指标,水分子会削弱了尼龙分子链间的氢键作用,吸水之后PA材料的力学性能会发生显著变化:对比未吸水的干态性能,材料的拉伸强度会显著降低。
吸水35天后实验数据
但是我们发现,在23℃/60% RH条件下吸湿处理35天后,生物基PA56的机械性能和PA66基本相近。
湿/热氧老化性能测试
长期湿/热氧老化性能,也是生物基PA材料作为工程材料应用必须要接受的挑战。特别是汽车发动机周边的零部件,必须具有优异的长期耐高温耐老化性能。
那么,通过观察对比三种PA材料在150℃/1000h热氧老化后的性能保持率变化曲线。
拉伸强度保持率
缺口冲击强度保持率
我们发现,材料的拉伸强度和缺口冲击性能,随着老化的持续进行都逃不过衰减态势,但总体变化幅度趋于稳定,且都能维持在较高水平:满足汽车行业对耐热尼龙产品≥75% 的性能保持率要求。
在湿热老化实验中,生物基PA56的机械性能保持率较PA66低,但缺口冲击强度更强,韧性提高更明显。
湿热老化实验
装配测试
另外,材料再好,装配测试不通过,也是白搭。我们可以看一下,这两种材料在螺丝装配测试中的表现,很明显:PA66因开裂或滑丝等因素,失败的可能性远高于PA56。也就是说,在涉及装配工艺时,生物基PA56更有优势。
耐光照老化测试
在耐光照老化性能测试中,PA56的耐紫外线老化还有耐氙灯老化也是全面碾压PA66的。像汽车头灯,探照灯这类应用场景,明显PA56更有优势。
耐溶剂性测试
在车用润滑油浸渍(120℃*1000h)的耐润滑油性能测试中,PA56的力学性能也比PA66更稳定。
显而易见:
Ecoblend®生物基PA56的性能测试结果,相当优秀:在增强、增韧、阻燃产品中应用,性能接近PA66,已具有替代PA66的能力。并且,PA56还具有更好的可装配性、耐光照老化、耐油性溶剂,应用过程中性能更稳定等特点。
综合上文,生物基PA56在增强、增韧、阻燃产品中应用,性能接近PA66,具有替代PA66的潜力。尤其是:生物基PA56具有更好的可装配性、耐光照老化、耐油性溶剂特点,应用过程中性能稳定性好。
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