傳統(tǒng)的尼龍刷輥所用磨料絲是將尼龍與炭化硅（或氧化鋁）經(jīng)擠出機混合，拉絲等工藝制成的一種耐磨長絲，其所以選用尼龍聚合物作為磨料的主要成分，這是由尼龍所具有的數(shù)種特性所決定的。首先，尼龍在其大分子鏈段中含有酰氨基，而這種在尼龍分子鏈中重復出現(xiàn)的酰氨基因是具有較強極性的基因，這種基因上的氫原子能與相鄰分子上了酰氨基因的羰基結(jié)合成牢固的氫鍵，使其具有良好的力學性能，耐磨性，自潤滑性及良好的拉伸強度等，其次對于大多數(shù)化學品而言尼龍可抗腐蝕，碳氫類，油類與大多數(shù)之有機溶液對其無持續(xù)影響，堿性PH值溶液在38oC（100oF）以下的溫度對其沒有任何的效果，醋酸等酸類溶劑對尼龍影響也較小。尼龍的這些優(yōu)異特性是其他材料無法比擬的，所以國內(nèi)外制刷中趨于一致的將尼龍作為首選材料，但是正因為尼龍分子鏈中酰胺極性基因的存在使其易吸水率高尺寸穩(wěn)定性差，這樣對于PCB生產(chǎn)中要求在濕態(tài)下磨刷要保持一定的硬度剛性的情況則顯得不足，特別在當今PCB質(zhì)量要求越來越高的生產(chǎn)中，往往在前處理，后處理等工序中刷輥在濕態(tài)下刷絲變軟，磨刷效果不好等問題突現(xiàn)，直接影響到下道工序與PCB的質(zhì)量，從下列兩個表中可看到不同尼龍的吸水率及模數(shù)，拉伸強度。
表1
性能 尼龍6 尼龍66 尼龍610 尼龍1010
吸水率 1.9-1.15 1.5 0.4-0.5 0.39
密度g/cm3 1.13-1.15 1.14-1.15 1.08 1.04
拉伸 74 78 83 52-55
表2
性能 尼龍6 尼龍66 尼龍610 尼龍1010 尼龍612（進口）
模數(shù)（干） 280.000 650.000 533.000 540.000 580.000
模數(shù)（濕） 140.000 23.000 333.000 370.000 420.000
濕/干比率 0.50 0.35 0.63 0.68 0.72
從表中不難看出，相比較而言國產(chǎn)材料中尼龍1010吸水率最低，所以國內(nèi)刷輥目前所選用尼龍1010居多，甚或為降成本也有其他材料的。從表2可看到進口尼龍的模數(shù)（硬度）及濕/干比率均低于國產(chǎn)尼龍，但進口尼龍的價格遠高于國產(chǎn)尼龍，在目前PCB售價日益趨于微利的狀況下無論于刷輥生產(chǎn)廠家或PCB生產(chǎn)廠家或設(shè)備廠家均難于接受。為此，尋找一種低吸水性，價格低廉的新型尼龍材料則成為必然，據(jù)有關(guān)資料介紹為了提高尼龍的硬度及吸水性可加入適量的玻璃纖維，經(jīng)實驗效果并不十分明顯。納米尼龍復合材料的問世，使得多年來困擾PCB生產(chǎn)的難題迎刃而解。
“納米”是英文Nanometer的譯文，是一種幾何尺寸的度量單位，即1納米為10億分之一米，約比人的頭發(fā)小1000倍。納米技術(shù)的發(fā)展為物量學，化學，機械，材料學等學科的交叉發(fā)展提供了新的機遇，納米材料是二十世紀八十年代才發(fā)展起來的新型材料，也是二十一世紀最有前途的材料，由于納米粒子的納米反應(yīng)，導致聚合物納米復合材料性能優(yōu)于常規(guī)的復合材料，近年來中科院先后研制出具有納米尺寸的硅酸鹽等無機材料，為鈉米尼龍的生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，大田公司與科學院及有關(guān)廠家合作經(jīng)反復實驗利用雙螺桿擠出機，采用熔融插層法制備出了高性能尼龍聚合物—硅酸鹽納米復合材料，進而制成納米含磨料尼龍絲，這種方法實際是將單體或聚合物插入到硅酸鹽片層間，破壞硅酸鹽片層結(jié)構(gòu)，使其以厚度為1nm左右片層分散于尼龍聚合物中，形成了尼龍聚合物納米復合材料，尼龍聚合物與硅酸鹽達到了分子水平的復合，大大增加了尼龍聚合物與硅酸鹽界面相互作用，這種方法生產(chǎn)的尼龍納米材料吸水性極低，具有高強度，高模量，尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點，經(jīng)測試表明當硅酸鹽保持一定量時，而Charpy沖擊強度提高150%，吸水性降低20%，模數(shù)及干濕比率與進口尼龍相當，價格遠低于進口尼龍，用這種材料生產(chǎn)的刷輥性能遠高于同類產(chǎn)品。也有文獻指出，納米硅酸鹽控制在一定量時對尼龍有很強的增強效果，給尼龍中加入5%左右的納米材料，相當于給尼龍中加入20%-30%的玻璃纖維材料，其剛性，強度，耐磨性相當。經(jīng)森泰紅板公司實測，此種材料制成的刷輥，除磨刷效果優(yōu)于同類產(chǎn)品外，壽命提高30%以上；經(jīng)珠海超毅測試，用進口純尼龍火山灰刷輥一組能生產(chǎn)3.5萬平方尺板子，而用納米尼龍刷輥以上可生產(chǎn)4.5萬平方尺以上，性價比大大優(yōu)于前者。
