资讯：生物基PA56可以替代PA66用于汽车吗？

生物基尼龙56 (PA56) 是由生物基戊二胺和石油基己二酸聚合而成的一种新型生物基聚酰胺，目前主要是由上海凯赛生物技术有限公司研发生产。生物基戊二胺是通过淀粉微生物发酵而得，降低了生产成本，缓解了石油资源紧缺的压力，是一种有竞争力的尼龙材料。

PA56与PA6、PA66的分子结构相似，分子主链由酰胺键连接了若干重复单元，分子链末端为羧基和氨基。PA66属于偶偶型碳原子排列，其酰胺基团之间形成氢键密度较高；而PA56属于奇偶型碳原子排列，酰胺基团之间形成氢键的概率大大降低。

从结构上看，PA56只比PA66少一个碳原子，而且二者的密度、熔点和干态条件下力学性能都比较接近。

尼龙的酰胺键密度由高到低为PA56＞PA66=PA6。根据尼龙中氢键形成的规律，凡是单体中亚甲基含量为偶数时，其聚合物分子链上的酰胺基可100%形成氢键;凡单体中全部或一种单体中亚甲基含量为奇数时，其聚合物的酰胺基只有50%可形成氢键。由此可知，PA66中酰胺键可100%形成氢键，而PA56和PA6中酰胺基只有半数可形成氢键。

在生物基材料的概念以及成本优势的驱动下，改性塑料行业开始探索PA56部分或者完全替代PA66 的可行性。以以下玻纤增强尼龙配方为对比，评估PA56和PA66及PA6的性能对比情况。

玻纤增强 PA56 的物理性能

尼龙中相对氢键密度由高到低依次为PA66＞PA56＞PA6。根据DSC测试，PA66-G30和PA6-G30的熔点分别为263.3℃和220.0℃，而PA56-G30的熔点为255.6℃，略低于PA66-G30。尼龙的相对氢键密度决定了其熔点，相对氢键密度越高，分子间结合力越大，其熔点越高。

PA66、PA6和PA56经过30%玻纤增强改性后的产品密度也非常接近，均为1.36 g/cm3左右。热变形温度主要取决于尼龙的熔点，熔点越高，热变形温度越高。

PA56-G30的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量也是介于PA66-G30和PA6-G30之间，更接于PA66-G30。PA56-G30的简支梁缺口冲击强度为10.6kJ/m2，低于PA66-G30(11.5kJ/m2 )和PA6-G30(12.8kJ/m2)。上述结果表明，PA56-G30的物理性能与PA66-G30更加接近。

改性PA6和PA66广泛应用于汽车、电子电器、电动工具、机械仪 器仪表、建筑等行业。PA56想要替代 PA66 在工程应用中发挥作用，特别是汽车工程应用，除了需要具有优异的机械性能之外，还要面临耐高温、耐水解、耐油等恶劣使用环境的考验。
玻纤增强 PA56 的湿态性能

PA56-G30的常规干态力学性能可以与PA66-G30相媲美，但尼龙材料的湿态性能也是重要的评价指标。下图是尼龙材料在23℃、50%(ＲH)条件下自然吸水曲线。

从吸水曲线的斜率可以看出，PA56-G30的吸水速率最快，其次是PA6-G30、PA66-G30。存放月2个月后，PA66-G30、PA56-G30和PA6-G30的自然吸水量依次为8%、2.6% 和2.3%。

水分子削弱了尼龙分子链间的氢键作用，对尼龙起到了增塑作用。因此，尼龙吸水之后力学性能会发生显著变化。下表所示为三种玻纤增强尼龙的自然吸水2个月后的湿态性能。

对比未吸水的干态性能，拉伸强度显著降低: PA66-G30的湿态拉伸强度为133MPa，保留率为68.2%; PA56-G30的湿态拉伸强度为112MPa，保留率为58.3%; PA6-G30的湿态拉伸强度为115MPa，保留率为64.6%。虽然PA56-G30的初始性能较高，但是相同吸水时间后，含水率，导致拉伸性能下降较为明显;水分子的增塑作用导致尼龙材料的韧性显著提高: PA66-G30、PA56-G30和PA6-G30干态的缺口冲击强度差别不大，吸水后湿态的缺口冲击强度依次提高至22.5 kJ/m2、29.3kJ/m2、27.9kJ/m2,其中PA56-G30的韧性提高最明显。

PA66优点