超级快充时代下，高温尼龙如何披荆斩棘，应变新生？

“充电5分钟，通话2小时”

这句经典广告语在2015年被提出时引起震惊和质疑。

如今，PD快充的标准充电功率已经从2010年的7.5W跃升至2021年的240W。

5G手机更高效的快充功能和快速无线充电的需求提高了对 Type C连接器的要求，在连接器薄壁化和窄间距化的趋势下，对连接器的材料也无疑提出了新的挑战。

电子元件小型化、密集化使制成各个元件和线路板的材料的耐回流性和尺寸稳定性提出了更高的要求。为减少环境污染，现在广泛推行无铅制程，以前的铅-锡焊锡的熔点在183℃，新型的焊锡为锡-铜-银焊锡的熔点为215℃，熔点提高了30℃，材料的耐热性也需提高……

高温尼龙材料凭借在高温高湿环境下可保持优异的机械性能，同时提供高性价比，在Type C连接器行业大放异彩，目前成熟的工业化高温尼龙品种有PA46，6T，9T，10T等。

其中，PA46和PA6T的吸水率较大，导致制品尺寸稳定性差，存在吸水后SMT起泡风险，因此在一些要求高的领域，应用受到了挑战；PA9T的吸水率低，但韧性差，脆性大；PA10T是目前商业化中综合性能最好的耐温尼龙。

常用高温尼龙性能对比

下面具体介绍几种常用的高温尼龙材料：

PA10T

PA10T是以对苯二甲酸和癸二胺为单体，经缩聚聚合而成，综合性能优异。

PA10T聚合反应机理

PA10T熔点为316℃，玻璃化转变温度为135℃，加玻纤后的热变形温度高于290℃，耐焊接温度270℃，与PA9T相当，优于PA46、PA6T，是无铅焊接的理想材料，非常适合SMT工艺。

PA10T流动性能出色，且具备优异的机械强度和介电性能，在注塑成型过程中，可以对应各种制品形状，满足客户薄壁设计要求，提升外观品质，提高客户生产效率，在结构复杂的Type C连接器中有很好的应用。

PA10T具有很低的吸水性，尺寸稳定性好，耐化学性好。与其他短链高温尼龙如PA46、PA4T、PA6T等相比，PA10T具有较长的二胺柔性长链，使得大分子具有一定的柔顺性，从而具有较高的结晶速率和结晶度，适用于快速成型，制作一些小型的电子元器件，如Type C连接器。

此外，PA10T的生产原料来源丰富，对苯二甲酸技术成熟，市场供应充沛，而癸二胺除了能从石油中得到之外，也可来源于自然界的蓖麻油，我国盛产蓖麻，蓖麻油产量丰富。因此，PA10T又是一种生物基材料，具有重要的环保意义。

2009年，金发科技率先实现PA10T的商业化生产，产品牌号为Vicnyl，填补了我国在高温尼龙新材料上自主研发的空白。

华盈新材料有限公司（简称“华盈新材”）针对消费性电子产品零件结构特点及汽车零部件的性能要求开发了PA10T VINTIC HPPA，综合性能优异，目前产能可达1.6万吨/年。

VINTIC HPPA增强系列与其他高温聚酰胺物性对比

华盈新材16年来一直专注于特种性能树脂新材料技术的研发与应用，自主创新工艺与配方（40余项专利），成功突破特种工程塑料聚合技术美日欧技术封锁，靶向瞄准科技智能新生活与生命健康两大主题领域，主营产品有HPPA系列、LCP系列等，产品广泛应用于手机与智能穿戴系列、汽车、5G、生活电器等领域。

VINTIC HPPA在Type C连接器中的应用

VINTIC HPPA在笔记本连接器的应用

VINTIC HPPA在智能手机喇叭架和耳机座上的应用

图片来源：华盈新材

了解更多请联系：何先生13826101919

PA9T

PA9T以壬二胺和对苯二甲酸缩聚而成，属于半芳香族PA，为长碳链结构。

虽然同为半芳香性尼龙，PA9T在加工前并不需要象PA6T一样要通过共聚改性降低熔点，纯的PA9T熔点在306℃。PA9T高的玻璃化转变温度(125℃)和高的结晶性，赋予了其在高温环境下良好的韧性。

PA9T的吸水率是PA46的1/10，是PA6T的1/3，使其在多种用途的实用性评估上，均不会发生因吸水导致的尺寸变化、物性下降或膨胀起泡等异常。

PA9T另一个极佳性能是耐燃油、醇、酸和二氯化钙、热水和其他流体，是PA中最好的品种之一，仅比PPS略差。

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可乐丽 GENESTAR™ PA9T 产品及应用

图片来源：可乐丽官网

日本著名的综合类化学工业集团可乐丽（KURARAY）首度开发PA9T成功并实现工业化，作为后起之秀的PA9T一面世就显示出强劲的市场潜力，初期用量就在数千吨的规模。而随着其它市场的开发、用量增大、成本下降，汽车产业将成为其另一主要市场。

PA6T

PA6T是半芳香族尼龙中的典型代表，是由己二胺和对苯二甲酸缩聚而成。

纯PA6T的熔点在370℃，已经高于一般尼龙的分解温度（350℃），因此纯的PA6T必需与其他尼龙共聚后，将熔点降到一般的加工温度（320℃），方能在工业上应用于注射成型。常见的共聚组合有6T/6I、6T/66、6T/6I/66、6T/DT、6T/6等等。

PA6T在脂肪链的基础上引入了大量苯环，与传统的PA6、PA66相比，PA6T拥有更高的Tg，低吸水率，以及高耐热性等。

ARLEN为日本三井化学公司所开发出的一种高温尼龙，是基于对苯二甲酸、己二酸及己二胺的改性PA6T，熔点高达310℃。优异的特性使ARLEN在许多领域有广泛的应用，尤其适用于表面贴装技术(SMT)用电子连接器。

ARLEN在SMT连接器、开关及插口上的应用

图片来源：三井化学官网

PA46

PA46学名聚己二酰丁二胺，是由丁二胺和己二酸缩聚而成的脂肪族聚酰胺。

PA46的分子链结构完整，具有良好刚性、耐蠕变性、耐疲劳性、耐磨性和具有良好的化学稳定性。PA46的熔点为295℃，未增强的PA46的HDT(热变形温度)有160℃，而经过玻纤的增强后，其HDT可高达290℃，长期使用温度也有163℃。PA46成型时结晶速度比PA66快4-5倍，比PA6快10倍，可采用注射成型和挤出成型制成各种零件、管、棒、片材等。

PA46玻璃化温度较低，吸水率大,尽管改用了真空包装,日本DSM生产的TS级对此进行了有效的吸水改良，但其结构特性决定其难以作出大的改观，应用上具有一定的局限性。

帝斯曼（DSM）是全球唯一的丁二胺原料工业化方案，因此PA46是由DSM独家生产和销售，牌号为 Stanyl。1985年DSM公司在Geleen建成了100吨/年中试装置，并于1990年建成了2万吨/年工业装置，该装置于2004年扩能20%。随后DSM又建设了第二条生产线，2008年总产能达到4.8万吨/年。直到2018年DSM仍是全球唯一的PA46生产商。

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Stanyl在USB-C上的应用

图片来源：帝斯曼官网

不难发现，当前全球高温尼龙生产技术由少数国际巨头掌握，包括帝斯曼、可乐丽、杜邦等。我国高温尼龙消费大量依赖进口，进口依存度高达70%以上。

OFweek统计数据显示，2020年全球高温尼龙产量约为16万吨，从2016年到2020年复合增速达7.78%。国外半芳香族尼龙产能超过14万吨/年，国内产能约为2万吨/年。

但我国国内企业也在加速布局高温尼龙PA10T，华盈新材、金发科技等国内企业在高温尼龙产品上也已实现突破，PA10T填补了我国在高温尼龙自主研发方面的空缺。国内PA10T产能得到释放下，替代进口高温尼龙有望。

全球高温尼龙产能(万吨/年)

我国2016-2020年对半芳香族尼龙需求增速超过10%，2020年需求量达3.3万吨，其中，电子和汽车消费占比高达85%以上，电子行业快速发展和汽车领域高温尼龙渗透率的提高是带动其需求増长的主要动力。

据《中国石油和化工产业观察》预测，未来5年我国对半芳香族尼龙的需求将保持8%以上的增速，至2025年将达5万吨。在高端技术独立自主创新与应用的大趋势下，提前布局PA10T等高温尼龙领域或将迎来新机遇，抢占市场高地。