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杜邦尼龙的八十年历程

来源:peek板材供应商-恒鑫实业    作者:PEEK板材加工
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尼龙这一革命性的材料诞生于80年前,由杜邦研究员Wallace Carothers博士在1935年发明。

今天的许多日用消费品,例如长袜、牙刷和手持设备,均得益于尼龙的发明,它让全球更多的人能够以更低的价格、更方便地买到更有吸引力的产品。这种轻质的材料常常被用作金属替代物,不仅有助于减轻重量、降低成本,也提供了更好的设计灵活度以造就更精良的组件和产品。

"尼龙革新了时尚工业," 海格利博物馆暨图书馆(Hagley Museum and Library )的收藏展品馆长 Debra Hughes 说道。"尼龙打开了超越纺织物之外的一个全新的设计时代,它改变了世界。"

在杜邦全球开发网络提供的强有力支持下,尼龙的多用途及高强度, 加上科学的改性技术使之具有了更多的额外性能,令其大放异彩,尼龙也成为了杜邦旗下最成功的产品之一。

"如果说聚合物的性能推动了聚合物的应用,那么其设计灵活性更加快了其发展,其适应性更令其不断实现突破。"杜邦高性能聚合物总裁 Patrick E. Lindner 说道,"只要设计师能想到,我们就能帮助他们在工厂生产出所期待的产品。"

尼龙的通用性体现在其塑料形式上

二十世纪四十年代,杜邦引领材料科学的发展,将尼龙纤维转化成工程聚合物。在这一时期内,尼龙获得了指数式发展。在战争年代,美国政府鼓励尽可能地使用塑料取代金属以支持战争。因此,从四十年代起,瓶子、杯子,甚至是汽车部件都开始采用更轻、人们更支付得起的材料。

二十世纪五十年代,杜邦注册了新开发的旗舰产品: DuPont? Zytel? 尼龙。十年后,杜邦的科学家发现将塑料与玻璃纤维和其他填料混合在一起可加强其功能性。尼龙作为一种高性能材料,开始应用于对长期耐热性和耐化学品性有较高要求的汽车发动机舱的零部件中 -- -- 许多普通塑料由于无法达到这一领域的要求而被排除在外。

1992 年,通用汽车为其最畅销以及性能最可靠的发动机 -- -- GM3800 选择了Zytel? 尼龙作为生产进气歧管的材料,它标志着美国在进气歧管领域内对尼龙的首次大型商业应用,同时也为接下来的十年中全球大规模地将进气歧管和其他汽车组件的材料从金属演变成塑料奠定了基础。2008 年 GM3800发动机退出历史舞台时,相较于此前的铝材料设计,发动机重量降低了65%,由此节省了超过 260万桶的燃油。

汽车设计工程师发现,相较于金属, Zytel? 不仅减轻了重量,还提供了更高的设计和生产复杂形状部件的灵活度,并能通过多部件功能集成来强化性能,为杜邦的合作伙伴实现更低的系统成本。

如今,杜邦? Zytel? 尼龙已被广泛应用于全球各种汽车部件中,如进气系统管路、发动机气缸罩盖、增压空气冷却器、变速箱部件和散热器水箱端盖等。在电器和电子系统中,Zytel? 还广泛地应用于封口、插座、接线板、断路器、开关和继电器。

扩大产品线

杜邦还发现通过改变聚合物平台可为设计工程师带来一种新型材料,用于替代金属和其他较重的、易碎或非可持续性材料。在1973年的油荒高峰时期,杜邦推出了 Zytel? Super Tough。

"这款产品物如其名,"杜邦高性能聚合物尼龙业务全球业务总监 Richard Mayo 说道,"汽车行业在汽车油箱、紧固件、引擎部件以及全车中采用它替代金属,以减轻车身重量,提升燃油里程数。"此后不久,设计工程师们将Zytel? Super Tough更广泛地应用于电器、绝缘导线、运动器材和家具中。

数年之后,杜邦再次开发了一款创新尼龙聚合物材料,推出Zytel? HTN。这款高性能聚酰胺材料进一步拉开了常规工程树脂与高性能特种聚合物之间的性能差距。Zytel? HTN 甚至适用于更精确的工程应用,包括灵敏型电气和电子配件。它也可用于铸造更薄的组件,并可在湿热环境下保持形状和尺寸不变。

"Zytel?HTN具有超薄可塑性的同时又不影响性能,它这一特点令设计师们兴奋不已。" Mayo 说,"例如,电子消费品行业从Zytel?HTN产品中看到强度、刚度和稳定性的独特平衡,这种平衡令手机和平板电脑实现更大屏幕的同时,还可以控制重量和触感。而汽车行业则拥抱了Zytel? HTN出色的耐热性和低吸湿性,并将其应用于发动机冷却系统。"

2010 年,在全球施行更严格的燃料经济性和排放法规时,杜邦推出一款新聚合物Zytel? PLUS 尼龙。它的出色之处体现在,与传统尼龙相比,即使暴露在热油、热空气、氯化钙和其他侵蚀性汽车化学用品环境下,也能够保持更长时间的良好性能水平。使用Zytel? PLUS 尼龙的汽车零部件提高了耐热和耐压性能,从而解决了汽车行业在提升汽车效率时伴随而来的工作温度和压力升高的难题。

近期杜邦研发了一系列使用非食用作物生产的可再生聚合物。如畅销的Zytel? RS 610和1010系列,作为可持续材料,可用于生产手持设备和汽车发动机舱部件,如散热器水箱端盖、空气软管和燃油管。

市场的增长

尼龙的快速商业化也促进了杜邦的市场扩张。

1939年,杜邦在特拉华州的Seaford设立了一个完备的尼龙工厂并在两年后在维吉尼亚州的Martinsville增建了一座尼龙工厂。如今,杜邦已发展成为工程聚合物市场上最大最国际化的尼龙制造商。最近的产能扩充是今年六月在德国哈姆的 Uentrop 工厂, 通过扩产, DuPont?Zytel?PA66和PA6产量提升了20%。在此之前的三月,杜邦宣布在其位于维吉尼亚州里士满的工厂,杜邦Zytel?HTN PPA产量实现了10%的增长。这两家工厂均为不断增长的全球汽车和消费性电子产品市场提供支持。

杜邦一贯注重产品的高质量及其稳定性,在欧洲、美洲和亚洲进行全系列的 PA66、PA6、PPA和长链聚酰胺(Long Chain Polyamide ,LCPA) 树脂生产。杜邦在以上全球三大区域内均拥有和运营世界级规模的连续聚合材料工厂,并且在 13 个国家设立聚合物改性工厂,确保为全球客户实现在当地供货。

"只要看一看我们正在销售的产品系列和我们的成长历史,你就能了解到我们的材料科学研发是如何紧贴市场需求,也能了解到我们是如何通过为设计工程师提供先进的材料来激发行业和市场的创新和发展。"Pat Lindner 说道。

杜邦高性能聚合物事业部致力于与世界各行业客户共同合作,为汽车、航空航天、消费性电子产品、保健和医疗,以及其他各种工业行业提供性能更好、可持续性更佳和性价比更高的部件。杜邦遍布全球的40多个生产基地、研发中心和技术团队为产品研发提供支持,确保创新理念能够快速、有效投入市场。

延伸阅读:

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责任编辑:Kris

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