尼龍材料特性
2010-07-03 14:37
統(tǒng)稱為尼龍
pa6
和
pa66
為主要的
其他比較少具體
尼龍
(Nylon,Polyamide,
簡(jiǎn)稱
PA)
是指由聚酰胺類樹脂構(gòu)成的塑料。此類樹脂可由二元胺與
二元酸通過縮聚制得,也可由氨基酸脫水后形成的內(nèi)酰胺通過開環(huán)聚合制得,與
PS
、
PE
、
PP
等不同,
PA
不隨受熱溫度的升高而逐漸軟化,
而是在一個(gè)靠近熔點(diǎn)的窄的溫度范圍內(nèi)軟
化,熔點(diǎn)很明顯,熔點(diǎn):
215-225
℃。溫度一旦達(dá)到就出現(xiàn)流動(dòng)。
PA
的品種很多,
主要有
PA6
、
PA66
、
PA610
、
PA11
、
PA12
、
PA1010
、
PA612
、
PA46
、
PA6T
、
PA9T
、
MXD-6
芳香醯胺等。以
PA6
、
PA66
、
PA610
、
PA11
、
PA12
為常用。
尼龍類工程塑料外觀上都呈現(xiàn)為角質(zhì)、韌性、表層光亮、白色(或乳白色)或微黃色、透
明或半透明的結(jié)晶性樹脂,它容易被著成任一種顏色。作為工程塑料的尼龍分子量一般為
1.5-3
萬(wàn)。它們的密度均稍大于
1
,密度:
1.14-1.15g
/
cm3
。拉伸強(qiáng)度:>
60.0Mpa
。伸
長(zhǎng)率:
>
30%
。
彎曲強(qiáng)度:
90.0Mpa
。
缺口沖擊強(qiáng)度:
(KJ
/
m2)
>
5
。
尼龍的收縮率為
1%~2%
。
需注意成型后吸濕的尺寸變化。
吸水率
相對(duì)吸濕飽和時(shí)能吸
8%.
使用溫度可-
40
~
105
℃之間。熔點(diǎn):
215-225
℃。合適壁厚
2-3.5mm
。
PA
的機(jī)械性能中如抗拉抗壓強(qiáng)度隨
溫度和吸濕量而改變,所以水相對(duì)是
PA
的增塑劑,加入玻纖后,其抗拉抗壓強(qiáng)度可提高
2
倍左右,耐溫能力也相應(yīng)提高,
PA
本身的耐磨能力非常高,所以可在無(wú)潤(rùn)滑下不停操作,
如想得到特別的潤(rùn)滑效果,可在
PA
中加入硫化物。
PA
性能的主要優(yōu)點(diǎn)有:
1.
機(jī)械強(qiáng)度高,韌性好,有較高的抗拉、抗壓強(qiáng)度。比拉伸強(qiáng)度高于金屬,比壓縮強(qiáng)度與
金屬不相上下,但它的剛性不及金屬。抗拉強(qiáng)度接近于屈服強(qiáng)度,比
ABS
高一倍多。對(duì)沖
擊、應(yīng)力振動(dòng)的吸收能力強(qiáng),沖擊強(qiáng)度比一般塑料高了許多,并優(yōu)于縮醛樹脂。
2.
耐疲勞性能突出,制件經(jīng)多次反復(fù)屈折仍能保持原有機(jī)械強(qiáng)度。常見的自動(dòng)扶梯扶手、
新型的自行車塑料輪圈等周期性疲勞作用極明顯的場(chǎng)合經(jīng)常應(yīng)用
PA
。
3.
軟化點(diǎn)高,耐熱
(
如尼龍
46
等
,
高結(jié)晶性尼龍的熱變形溫度高
,
可在
150
度下長(zhǎng)期使
用
.PA66
經(jīng)過玻璃纖維增強(qiáng)以后
,
其熱變形溫度達(dá)到
250
度以上
)
。
4.
表面光滑,摩擦系數(shù)小,耐磨。作活動(dòng)機(jī)械構(gòu)件時(shí)有自潤(rùn)滑性,噪聲低,在摩擦作用不
太高時(shí)可不加潤(rùn)滑劑使用;
如果確實(shí)需要用潤(rùn)滑劑以減輕摩擦或幫助散熱,
則水油、
油脂等
都可選擇。從而
,
做為傳動(dòng)部件其使用壽命長(zhǎng)
.
5.
耐腐蝕,
十分耐堿和大多數(shù)鹽液,
還耐弱酸、
機(jī)油、汽油,
耐芳烴類化合物和一般溶劑,
對(duì)芳香族化合物呈惰性,但不耐強(qiáng)酸和氧化劑。能抵御汽油、油、脂肪、酒精、弱堿等的侵
蝕和有很好的抗老化能力??勺鳚?rùn)滑油、燃料等的包裝材料。
6.
有自熄性,無(wú)毒,無(wú)臭,耐候性好
,
對(duì)生物侵蝕呈惰性,有良好的抗菌、抗霉能力。
7.
有優(yōu)良的電氣性能。電絕緣性好
,
尼龍的體積電阻很高
,
耐擊穿電壓高
,
在干燥環(huán)境下,可
作工頻絕緣材料,即使在高濕環(huán)境下仍具有較好的電絕緣性。
8.
制件重量輕、易染色、易成型。因有較低的熔融粘度,能快速流動(dòng)。易于充模,充模后
凝固點(diǎn)高,能快速定型,故成型周期短,生產(chǎn)效率高。
PA
性能的主要缺點(diǎn);
1.
易吸水。吸水性大,飽和水可以達(dá)到
3%
以上
.
一定的程度上影響尺寸穩(wěn)定性和電性能,
特別是薄壁件增厚影響較大;
吸水亦會(huì)大大降低塑料的機(jī)械強(qiáng)度。
在選材時(shí),
應(yīng)顧及使用環(huán)
境及與別的元件的配合精度的影響。
纖維增強(qiáng)可降低樹脂吸水率,
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。常用于制作梳子、牙刷、衣鉤、扇骨、網(wǎng)袋繩、水果
外包裝袋等等。無(wú)毒性,但不可長(zhǎng)期與酸堿接觸。值得注意的是
,
加入玻纖后
,
尼龍的抗拉強(qiáng)
度可提高
2
倍左右
,
耐溫能力也相應(yīng)得到提高
.
2.
耐光性較差。
在長(zhǎng)期偏高溫環(huán)境下會(huì)與空氣中的氧發(fā)生氧化作用
,
開始時(shí)顏色變褐,
繼面
破碎開裂。
3.
注塑技術(shù)要求較嚴(yán):
微量水分的存在都會(huì)對(duì)成型質(zhì)量造成很大損害
;
因熱膨脹作用使制品
尺寸穩(wěn)定性較難控制;
制品中尖角的存在會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中而降低機(jī)械強(qiáng)度;
壁厚如果不均勻
會(huì)導(dǎo)致制件的扭曲、變形;制件后加工時(shí)設(shè)備精度要求高。
4.
會(huì)吸收水、醇而溶脹,不耐強(qiáng)酸及氧化劑,不能作耐酸材料使用。
用途
尼龍主要用于汽車工業(yè)
,
電氣電子工業(yè)
,
交通運(yùn)輸業(yè)
,
機(jī)械制造工業(yè)
,
電線電纜通訊業(yè)
,
薄膜及
日常用品
.
制造各種軸承
,
齒輪
,
圓齒輪、凸輪、傘齒輪、輸油管
,
儲(chǔ)油器
,
保護(hù)罩
,
支撐架
,
車輪罩
蓋
,
導(dǎo)流板
,
風(fēng)扇
,
空氣過濾器外殼
,
散熱器水室
,
制動(dòng)管
,
發(fā)動(dòng)機(jī)罩
,
車門把手
.
軸承、
齒輪、
滑輪泵
葉輪、葉片、高壓密封圈、墊、閥座、襯套、輸油管、貯油器、繩索、傳動(dòng)帶、砂輪膠粘劑、
電池箱、電器線圈、電纜接頭各種滾子、滑輪、泵葉輪、風(fēng)扇葉片、蝸輪、推進(jìn)器、螺釘、
螺母、
耐油密封墊片、
耐油容器、
外殼、
軟管、
電纜護(hù)套、
剪切機(jī)、
滑輪套、
牛頭刨床滑塊、
、
電磁分配閥座、冷陳設(shè)備、襯墊、軸承保持架、汽車和拖拉機(jī)上各種輸油管、活塞、繩索、
傳動(dòng)皮帶,紡織機(jī)械工業(yè)設(shè)備零霧料,以及日用品和包裝薄膜等。等。還有包裝用帶、食品
用薄膜(熟食用的高溫薄膜和清涼飲料用的低溫薄膜)的產(chǎn)量也相當(dāng)大。
成型及后處理
除透明尼龍外,其它尼龍都屬于結(jié)晶性塑料,有較高的熔點(diǎn),熔融溫度范圍較窄,熱穩(wěn)定
性不好。
PA
較易吸濕,潮濕的尼龍?jiān)诔尚瓦^程中,表現(xiàn)為粘度急劇下降并混有氣泡制品表
面出現(xiàn)銀絲,所得制品機(jī)械強(qiáng)度下降,所以加工前材料必需干燥處理,可在
80-110
℃干燥
6
小時(shí),成型時(shí)允許含水量尼龍
6
和尼龍
66
為
0.1%
,尼龍
11
為
0.15%
,尼龍
610
為
0.1-0.15%
,高不得超過
0.2%
。注意,
PA
類塑料在
90
℃以上干燥易引起變色。
PA
流動(dòng)性好,易溢料,宜用自鎖時(shí)噴嘴,并應(yīng)加熱。同時(shí)由于溶體冷凝速度快,應(yīng)防止
物料阻塞噴嘴、流道、澆口等引起制品不足現(xiàn)象。模具溢邊值
0.03
,而且熔體粘度對(duì)溫度
和剪切力變化都比較敏感,
但對(duì)溫度更加敏感,
降低熔體粘度先從料筒溫度入手。
成型收縮
范圍及收縮率大,方向性明顯,易發(fā)生縮孔,變形等。
PA
再生料的使用好不超過三次,以免引起制品變色或機(jī)械物理性能的急劇下降,應(yīng)用
量應(yīng)控制在
25%
以下,過多會(huì)引起工藝條件的波動(dòng),再生料與新料混合必須進(jìn)行干燥。
開機(jī)時(shí)應(yīng)首先開啟噴嘴溫度,然后再給料筒加溫,當(dāng)噴嘴阻塞時(shí),切忌面對(duì)噴孔,以防料
筒內(nèi)的溶體因壓力聚集而突然釋放,
發(fā)生危險(xiǎn)。
在停機(jī)時(shí)要清空螺桿,
防止下次生產(chǎn)時(shí),
扭
斷螺桿。
使用少量的脫模劑有時(shí)對(duì)氣泡等缺陷有改善和消除的作用。
尼龍制品的脫模劑可選用硬脂
酸鋅和白油等,也可以混合成糊狀使用,使用時(shí)必須量少而均勻,以免造成制品表面缺陷。
尼龍制品的后處理是為了防止和消除制品中的殘留應(yīng)力或因吸濕作用所引起的尺寸變化。
后處理方法有熱處理法和調(diào)濕法兩種。
a).
熱處理常用方法在礦物油、
甘油、
液體石蠟等高沸點(diǎn)液體中,
熱處理溫度應(yīng)高于使用溫
度
10-20
℃,
處理時(shí)間視制品壁厚而異,
厚度在
3mm
以下為
10-15
分鐘,
厚度為
3-6mm
時(shí)間為
15-30
分鐘,經(jīng)熱處理的制品應(yīng)注意緩慢冷卻至室溫,以防止驟冷引起制品中應(yīng)力
重新生成。
b).
調(diào)濕處理調(diào)濕處理主要是對(duì)使用環(huán)境濕度較大的制品而進(jìn)行的,
其辦法有兩種:
一沸水
調(diào)濕法,二醋酸鉀水溶液調(diào)濕法(醋酸鉀與水的比例為
1.25:1,
沸點(diǎn)
121
℃)
,
沸水調(diào)濕法簡(jiǎn)
便
,
只要將制品放置在濕度為
65%
的環(huán)境下
,
使其達(dá)到平衡吸濕量即可
,
但時(shí)間較長(zhǎng)
,
而醋酸鉀
水溶液調(diào)濕法的處理溫度為
80-100
℃醋酸鉀水溶液調(diào)濕法
,
處理時(shí)間主要取決制品壁厚
,
當(dāng)
壁厚為
1.5mm
時(shí)約
2
小時(shí)
,3mm
為
8
小時(shí)
,6mm
為
16-18
小時(shí)
.
常用商品尼龍介紹
尼龍
6
,
學(xué)名:
聚已內(nèi)酰胺
{ [ NH ( CN2)5 CO ]n}
,
英文名
polycaprolactam,
簡(jiǎn)稱
PA6
。