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常用塑料PA改性尼龍性能及加工工藝整理

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常用塑料PA改性尼龍性能及加工工藝整理

2023-07-12 17:12:19   點擊數: 來源:http://www.www.nbcycj.cn

     常用塑料PA改性尼龍性能及加工工藝整理
     PA(尼龍)
     1.PA的性能
     PA也是結晶型塑料(尼龍為韌性角狀半透明或乳白色結晶性樹脂),作為工程塑料的尼龍分子量一般為1.5-3萬,品種很多,應用于注塑加工的常用尼龍6、尼龍66、尼龍1010、尼龍610等。
     尼龍具有韌性、耐磨性和自潤滑性,其優點主要有機機械強度高、韌性好、耐疲勞、表面光滑、軟化點高,耐熱,磨擦系數低,耐磨損,自潤滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐堿和一般溶劑,電絕緣性好,有自熄性,無毒,無臭,耐候性好。
     缺點是吸水性大,染色性差,影響尺寸穩定性和電性能,纖維增強可降低吸水率,使其能在高溫、高濕下工作。尼龍與玻璃纖維親合性十分良好(100℃內可長期使用)、耐腐蝕、制件重量輕、易成型。PA缺點主要有:易吸水、注塑技術要求較嚴、尺寸穩定性較差,因其比熱大,產品較燙。
     PA66是PA系列中機械強度最高、應用最廣的品種。其結晶度高,故其剛性、硬度、耐熱性都高。PA1010是我國1958年首創、半透明、比重小、彈性和柔性較大,吸水性比PA66低,尺寸穩定性可靠。
     尼龍中尼龍66的硬度、剛性最高,但韌性最差。各種尼龍按韌性大小排序為:PA66<PA66/6<PA6<PA610<PA11<PA12
     尼龍的燃燒性為ULS44-2級,氧指數為24-28,尼龍的分解溫度>299℃,在449~499℃時會發生自燃。尼龍的熔體流動性好,故制品壁厚可小到1mm。
     PA的主要技術性能指標和用途見表
     2.PA的工藝特點
     2.1.PA易吸濕,加工前一定要充分干燥,含水量應控制在0.3%以下。原料干燥得好,制品光澤高,否則比較粗糙,PA不會隨受熱溫度的升高而逐漸軟化,而是在一個靠近熔點的較窄的溫度范圍內軟化,熔點很明顯,溫度一旦達到就會出現流動(與PS、PE、PP等料不同)。
     PA的粘度遠比其它熱塑性塑料低,且其熔化溫度范圍較窄(僅5℃左右)。PA流動性好,容易充模成型,也易走披鋒。噴嘴易出現“流涎”現象,抽膠需大一點。
     PA熔點高,凝固點也高,熔料在模具內隨時會因溫度降到熔點以下而凝固,妨礙充模成型的完成。所以,必須采用高速注射,(薄壁或長流程制件尤其這樣)。尼龍模具要有較充分的排氣措施。
     PA在熔融狀態時,熱穩定性較差,易降解。料筒溫度不宜超過300℃,熔料在料筒內加熱時間不宜超過30分釧,PA對模溫要求較高,可利用模溫的高低來控制其結晶性,來獲得所需的性能。
     PA料模溫在50-90℃較好,PA1010加工溫度在220-240℃為宜,PA66加工溫度為270-290℃。PA制品有時需根據品質要求進行“退火處理”或“調濕處理”。
     2.2.PA12 聚酰胺12或尼龍12加工之前應保證濕度在0.1%以下。如果材料是暴露在空氣中儲存,建議要在85C熱空氣中干燥4~5小時。如果材料是在密閉容器中儲存,那么經過3小時溫度平衡即可直接使用。熔化溫度240~300C;對于普通特性材料不要超過310C,對于有阻燃特性材料不要超過270C。
     模具溫度:對于未增強型材料為30~40C,對于薄壁或大面積元件為80~90C,對于增強型材料為90~100C。增加溫度將增加材料的結晶度。精確地控制模具溫度對PA12來說是很重要的。注射壓力:最大可到1000bar(建議使用低保壓壓力和高熔化溫度)。注射速度:高速(對于有玻璃添加劑的材料更好些)。
     流道和澆口:對于未加添加劑的材料,由于材料粘性較低,流道直徑應在30mm左右。對于增強型材料要求5~8mm的大流道直徑。流道形狀應當全部為圓形。注入口應盡可能的短。
     可以使用多種形式的澆口。大型塑件不要使用小澆口,這是為了避免對塑件過高的壓力或過大的收縮率。澆口厚度最好和塑件厚度相等。如果使用潛入式澆口,建議最小的直徑為0.8mm。熱流道模具很有效,但是要求溫度控制很精確以防止材料在噴嘴處滲漏或凝固。如果使用熱流道,澆口尺寸應當比冷流道要小一些。
     2.3.PA6 聚酰胺6或尼龍6:由于PA6很容易吸收水分,因此加工前的干燥特別要注意。如果材料是用防水材料包裝供應的,則容器應保持密 閉。如果濕度大于0.2%,建議在80C以上的熱空氣中干燥16小時。如果材料已經在空氣中暴露超過8小時,建議進行105C,8小時以上的真空烘干。
     熔化溫度:230~280C,對于增強品種為250~280C。模具溫度:80~90C。模具溫度很顯著地影響結晶度,而結晶度又影響著塑件的機械特性。對于結構部件來說結晶度很重要,因此建議模具溫度為80~90C。
     對于薄壁的,流程較長的塑件也建議施用較高的模具溫度。增大模具溫度可以提高塑件的強度和剛度,但卻降低了韌性。如果壁厚大于3mm,建議使用20~40C的低溫模具。對于玻璃增強材料模具溫度應大于80C。注射壓力:一般在750~1250bar之間(取決于材料和產品設計)。
     注射速度:高速(對增強型材料要稍微降低)。流道和澆口:由于PA6的凝固時間很短,因此澆口的位置非常重要。澆口孔徑不要小于0.5*t(這里t為塑件厚度)。如果使用熱流道,澆口尺寸應比使用常規流道小一些,因為熱流道能夠幫助阻止材料過早凝固。如果用潛入式澆口,澆口的最小直徑應當是0.75mm。
     2.4.PA66 聚酰胺66或尼龍66如果加工前材料是密封的,那么就沒有必要干燥。然而,如果儲存容器被打開,那么建議在 85C的熱空氣中干燥處理。如果濕度大于0.2%,還需要進行105C,12小時的真空干燥。
     熔化溫度:260~290C。對玻璃添加劑的產品為275~280C。熔化溫度應避免高于300C。模具溫度:建議80C。模具溫度將影響結晶度,而結晶度將影響產品的物理特性。
     對于薄壁塑件,如果使用低于40C的模具溫度,則塑件的結晶度將隨著時間而變化,為了保持塑件的幾何穩定性,需要進行退火處理。注射壓力:通常在750~1250bar,取決于材料和產品設計。注射速度:高速(對于增強型材料應稍低一些)
     流道和澆口:由于PA66的凝固時間很短,因此澆口的位置非常重要。澆口孔徑不要小于0.5*t(這里t為塑件厚度)。如果使用熱流道,澆口尺寸  應比使用常規流道小一些,因為熱流道能夠幫助阻止材料過早凝固。如果用潛入式澆口,澆口的最小直徑應當是0.75mm。
     3.典型應用范圍:
     3.1.PA12 聚酰胺12或尼龍12應用范圍:水量表和其他商業設備,電纜套,機械凸輪,滑動機構以及軸承等。
     3.2.PA6 聚酰胺6或尼龍6應用范圍:由于有很好的機械強度和剛度被廣泛用于結構部件。由于有很好的耐磨損特性,還用于制造軸承。
     3.3.PA66 聚酰胺66或尼龍66應用范圍:同PA6相比,PA66更廣泛應用于汽車工業、儀器殼體以及其它需要有抗沖擊性和高強度要求的產品。

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