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PA66又稱尼龍66;聚己二酸己二胺;nylon 66,是尼龍分類中的一種。 化學(xué)式:[-NH(CH2)6-NHCO(CH2)4CO]n-
性狀為半透明或不透明乳白色結(jié)晶形聚合物,具有可塑性。
密度1.15g/cm3。
熔點(diǎn)252℃。脆化溫度-30℃。熱分解溫度大于350℃。 連續(xù)耐熱80-120℃,平衡吸水率2.5%。
能耐酸、堿、大多數(shù)無機(jī)鹽水溶液、鹵代烷、烴類、酯類、酮類等腐蝕,但易溶于苯酚、甲酸等極性溶劑。
具有優(yōu)良的耐磨性、自潤滑性,機(jī)械強(qiáng)度較高。但吸水性較大,因而尺寸穩(wěn)定性較差。
廣泛用于制造機(jī)械、汽車、化學(xué)與電氣裝置的零件,如齒輪、滾子、滑輪、輥軸、泵體中葉輪、風(fēng)扇葉片、高壓密封圍、閥座、墊片、襯套、各種把手、支撐架、電線包層等。亦可制成薄膜用作包裝材料。此外,還可用于制作**療器械、體育用品、日用品等。
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聚酰胺俗稱尼龍(Nylon),英文名稱Polyamide(簡稱PA),是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)—[NHCO]—的熱塑性樹脂總稱。包括脂肪族PA,脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中,脂肪族PA品種多,產(chǎn)量大,應(yīng)用廣泛,其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定。是美國著名化學(xué)家卡羅瑟斯和他的科研小組發(fā)明的。
尼龍中的主要品種是尼龍6和尼龍66,占絕對主導(dǎo)地位,其次是尼龍11,尼龍12,尼龍610,尼龍612,另外還有尼龍 1010,尼龍46,尼龍7,尼龍9,尼龍13,新品種有尼龍6I,尼龍9T和特殊尼龍MXD6(阻隔性樹脂)等,尼龍的改性品種數(shù)量繁多,如增強(qiáng)尼龍,單體澆鑄尼龍(MC尼龍),反應(yīng)注射成型(RIM)尼龍,芳香族尼龍,透明尼龍,高抗沖(超韌)尼龍,電鍍尼龍,導(dǎo)電尼龍,阻燃尼龍,尼龍與其他聚合物共混物和合金等,滿足不同特殊要求,廣泛用作金屬,木材等傳統(tǒng)材料代用品,作為各種結(jié)構(gòu)材料。
尼龍是最重要的工程塑料,產(chǎn)量在五大通用工程塑料中居首位。 尼龍,是聚酰胺纖維(錦綸)是一種說法. 可制成長纖或短纖。
一、性能指標(biāo):
外觀 微黃色均勻顆粒 相對密度 1.30~1.40 含濕量(%) ≤1.5
拉伸強(qiáng)度(MPa) ≥150 靜彎曲強(qiáng)度(MPa) ≥220 彎曲彈性模量(MPa) ≥6.5×103
缺口沖擊強(qiáng)度(KJ/m2) ≥15 熱變形溫度(1.81MPa,℃) ≥210 玻璃纖維含量(%) 30±2
二、用途
本產(chǎn)品居于高強(qiáng)度、高耐熱性、熱脹系數(shù)和收縮率小,吸水性低,尺寸穩(wěn)定性隨大氣濕度和溫度變化而不大,它適合制作凸輪、伐座、收音機(jī)零部件、電子儀表零件、汽車交通零部件等。
PA 的性能
• 物理性能
無鹵、無味、不霉?fàn)€、外觀為半透明或透明,乳白色或淡黃色,密度 1.04-1.36 ,燃燒時(shí)放出特殊的蛋白味,火焰為藍(lán)色上端呈黃色。
• 機(jī)械性能
剛韌性好,耐反復(fù)沖擊震動,使用溫度為 – 40-100 ℃,耐摩擦、 耐磨耗、自潤滑,但抗蠕變性差,尺寸穩(wěn)定性較差,可以通過加入玻璃纖維增強(qiáng)或與其他材料共混來克服此缺點(diǎn)。
• 耐化學(xué)品性能及耐候性
PA 的有機(jī)溶劑很少,乃化學(xué)性能良好, PA 的有機(jī)溶劑是甲酸、酚類化合物。不同濃度的無機(jī)酸、堿、鹽均可導(dǎo)致 PA 溶脹、溶解或水解。在不受陽光照射的條件下,其耐老化性能良好,但在熱作用、光照、輻射條件下老化快、制品變色、性能下降。
• 加工性能
• 易吸濕,成型前必須進(jìn)行干燥。
• 熔點(diǎn)高,熔限窄,熔點(diǎn)分別為: PA6 : 215 ℃ , PA66:255℃ , PA46:290℃。
• PA熔體粘度具有較高的溫度敏感和剪切敏感,熔體粘度低,流動性好。
• PA熔融狀態(tài)的熱穩(wěn)定性較差,高溫下易分解。
• 熔體的冷卻速度對制品的結(jié)構(gòu)和性能有明顯的影響。
• 成型過程伴隨結(jié)晶產(chǎn)生,收縮率大。
• 成型設(shè)備與模具
• 注塑機(jī)的選用
• 螺桿與機(jī)筒
由于 PA 具有韌性、自潤滑性、進(jìn)料困難、剪切生熱大、熔點(diǎn)高、熔融速度快、易分解等特點(diǎn)。要求螺桿具備壓縮排氣集中,吃料能力強(qiáng),驅(qū)動力大,耐磨性好。因此, PA 注塑加工的塑化系統(tǒng)為:螺桿的加料段較長,加料段的螺槽較深,壓縮段、均化段較短,機(jī)筒加料段處拉槽,加大油馬達(dá)的功率,螺桿帶有高效的止逆環(huán)。
• 射嘴
由于 PA 在熔融狀態(tài)下粘度低,流動性好,機(jī)筒內(nèi)也不可避免留有部分殘余壓力,如果采用開放式射嘴,開模取出制品時(shí)熔體會從射嘴處流出(即流涎現(xiàn)象),既浪費(fèi)材料又影響正常生產(chǎn),故需采用自鎖式射嘴,常用彈簧針閥式射嘴。
• 產(chǎn)品造性與模具設(shè)計(jì)
• 壁厚在保證制品性能的前提下,盡可能取小值,制品越厚,收縮越大,強(qiáng)度不夠,可以增加加強(qiáng)筋。
• 制品收縮率大,易脫模,脫模斜度為 40 ′ -1゜40′。
• 流道與澆口
流道直徑Ф 3-6 mm,澆口直徑為壁厚的2/3-3/4。但不得小于0.8mm。澆口太小會使熔體剪切過熱而降解,影響制品性能。
4)嵌件
尼龍的熱膨脹系數(shù)比鋼大9-10倍,比鋁大4-5倍,金屬嵌件妨礙尼龍的收縮,產(chǎn)生較大的應(yīng)力,可能引起開裂,要求嵌件周圍的厚度不小于嵌件金屬的直徑尺寸。
• 排氣
PA 的粘度小,高壓注射下,充???,如果氣體不能及時(shí)排出,制品容易產(chǎn)生氣泡、灼傷等缺陷,模具必須開設(shè)排氣孔或排氣槽,一般開在澆口的對面,排氣孔直徑為Ф1.5-1mm,排氣槽深度小于0.03 mm。
• 成型工藝
1、原材料的準(zhǔn)備
因 PA 易吸濕,吸濕后對加工過程有影響,如熔體粘度下降,制品表面有氣泡、銀紋等。而且制品的力學(xué)性能也明顯下降。因此,成型前必須進(jìn)行干燥處理。又 PA 在高溫下易被氧化而變色和降解,所以,最好采用真空干燥,但在沒有真空干燥條件下,也可采用常壓熱風(fēng)干燥。真空干燥溫度為 85-95 ℃,時(shí)間4-6H,熱風(fēng)干燥為:溫度:90-100℃,時(shí)間8-10H,干燥后的PA 料不宜長時(shí)間放置在空氣中(不超過1-3H)。
• 成型溫度
機(jī)筒溫度的選擇,以 PA 的熔點(diǎn)為主要依據(jù),同時(shí)與注塑機(jī)的類型、制品的形狀、、尺寸有關(guān)。一般在 220-320 ℃, PA6:220-300℃; PA66:260-320℃,因PA 的加工溫度較窄,故機(jī)筒溫度必須嚴(yán)格控制,以免熔料降解而使制品變壞。機(jī)筒溫度的設(shè)置對塑料的塑化和熔膠的快慢影響較大,機(jī)筒的中段溫度要高于熔點(diǎn) 20--40 ℃、低于分解溫度 20-30℃,前段溫度比中段溫度低5-10℃,后段(加料段)溫度比中段溫度低20-50℃;加料口處冷卻必須有效;如果中段溫度太低,螺桿轉(zhuǎn)速過快,可能會出現(xiàn)卡※現(xiàn)象,后段溫度過高,會影響輸送能力,螺桿吃料慢,影響生產(chǎn)效率。
4)常見缺陷與解決方法缺陷
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缺陷
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原因
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解決方法
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1 、填充不足
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1 、注射壓力不足
2 、注射速度慢
3 、熔料溫度低
4 、排氣不良
5 、澆口過小
6 、過膠圈磨損
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1 、提高注射壓力
2 、提高注射速度
3 、提高機(jī)筒溫度 ,
4 、在未填滿的部位加排氣孔
5 、擴(kuò)大澆口尺寸或縮短澆口流道的距離
6 、檢查過膠圈的磨損程度,更換
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2 、表面無光澤
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1 、制品密度不足
2 、填充速度慢
3 、模具溫度低
4 、排氣不良
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1 、增加熔膠量,提高注射壓力
2 、提高機(jī)筒溫度,提高注射速度
3 、提高模具溫度
4 、充分排氣
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3 、變色
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• 熔料溫度過高
• 注射速度過快
• 澆口過小
• 模具排氣不良
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• 降低機(jī)筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、背壓
• 降低注射速度和注射壓力
• 擴(kuò)大澆口尺寸
• 開設(shè)或增加排氣孔、槽
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4 、銀紋
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干燥不足
• 熔料溫度過高
• 注射速度過快
• 材料中有雜質(zhì)
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• 加強(qiáng)干燥,加長干燥時(shí)間或采用真空干燥
• 降低機(jī)筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速
• 降低注射速度和注射壓力
• 檢查材料中有無雜質(zhì)
• 適當(dāng)增加背壓
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5 、熔合紋
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1 、熔料充模后冷卻快引起
2 、澆口位置開設(shè)不當(dāng)
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1 、提高注射壓力 、 速度 、 機(jī)筒溫度 、 模具溫度
2 、更改澆口位置,使熔合紋出現(xiàn)在不受負(fù)荷或不顯著的部位;開設(shè)冷料井,使熔合紋處的冷料排出
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6 、翹曲
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1 、制品冷卻不均勻
2 、制品壁厚不均勻
3 、填充過度
4 、注射速度過快
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1 、調(diào)整模具的溫度控制,使其冷卻均勻
2 、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)盡量使其壁厚均勻
3 、降低注射壓力和保壓壓力
4 、降低注射速度
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7 、收縮 、 凹陷
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• 制品密度不足
• 熔料含有氣體
• 制品壁厚過厚
• 熱收縮大
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1 、增加熔膠量,提高注射壓力,延長注射時(shí)間
2 、充分干燥材料
3 、制品厚度不要超過 7—10MM
4 、降低機(jī)筒溫度及模具溫度
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8 、內(nèi)部裂紋
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1 、制品冷卻過快
2 、殘余應(yīng)力
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1 、提高模具溫度,制品取出后浸入熱水或放入烘箱中緩慢冷卻
2 、降低注射速度,提高模具溫度
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9 、燒焦
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1 、排氣不良
2 、熔料溫度過高
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1 、增加排氣孔
2 、降低機(jī)筒溫度 、 注射速度
3 、加大澆口
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10 、脫模困難 、 頂出破裂
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1 、模具的脫模錐度不足,表面光潔度不足
2、 脫模頂針的位置不當(dāng)或直徑過小
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1 、加大脫模錐度,模具表面拋光
2 、增加頂針數(shù)量或加大頂針直徑
3 、延長冷卻時(shí)間,降低機(jī)筒溫度 、 模具溫度
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11 、下料困難或不下料
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• 機(jī)筒溫度設(shè)置不當(dāng)
• 機(jī)筒下料口處冷卻不足
• 螺桿、機(jī)筒設(shè)計(jì)不當(dāng)
• 料斗、下料口堵塞
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適當(dāng)提高機(jī)筒中段溫度、降低后段溫度
• 檢查冷卻水管有無堵塞
• 螺桿的加料段較長、螺槽較深、該處機(jī)筒拉槽
• 檢查材料中有無尺寸較長的再生料、再生料的使用比例過大。
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3、注射壓力
注射壓力對PA的力學(xué)影響較小。注射壓力的選擇,主要依據(jù)注塑機(jī)的類型、機(jī)筒溫度、制品形狀、尺寸、模具結(jié)構(gòu)、還取決于注射速度、注射時(shí)間、保壓時(shí)間等因素。
4 、注射速度
注射速度的選取與制品的壁厚、熔體的溫度、澆口的大小等有關(guān),對薄壁產(chǎn)品,注射速度可較快,而對厚壁產(chǎn)品則注射速度可較慢,熔體溫度高,注射速度注射速度要慢些,澆口尺寸小,注射速度不能太快,否則會因剪切過量引起熔體溫度過高而降解,導(dǎo)致制品變色和力學(xué)性能下降。注射速度太快,也會使制品出現(xiàn)氣泡、燒焦等缺陷。
• 螺桿轉(zhuǎn)速
適宜采用中速,轉(zhuǎn)速太快會因剪切過量而使塑料降解,導(dǎo)致制品變色和性能下降,轉(zhuǎn)速太慢,會影響熔膠的質(zhì)量,同時(shí)也會因熔膠時(shí)間長而影響生產(chǎn)效率。
• 背壓
在保證制品質(zhì)量的前提下,背壓越低越好,高背壓會使熔體剪切過量而過熱降解。
• 模具溫度
• 模具溫度高,制品的硬度、密度、拉伸強(qiáng)度、彈性模量提高。
• 模具溫度與制品的性能要求有關(guān),對于要求伸長率、透明性好的薄制品,模具溫度低些較好;而要求強(qiáng)度高、耐磨性好、使用變形小的厚制品,則模具溫度高些好。具體如下:
制品厚度模具溫度:小于 3mm 20-40 ℃ , 3-6mm 40-60℃ , 6-10mm 60-90℃ , 大于10mm 100℃
3)模具溫度對制品的收縮率影響很大,模溫越高,收縮率越大,反之,收縮率小。
• 成型周期
主要取決于制品的壁厚,對薄壁制品,注射時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間都可以較短,而厚壁制品,為防止收縮變形、凹痕、氣泡等出現(xiàn),注射時(shí)間、保壓時(shí)間相應(yīng)加長,采用高模溫,冷卻時(shí)間應(yīng)較長。
• 制品后處理
PA 在成型過程中分子取向,冷卻過程中的結(jié)晶,使制品存在一定的內(nèi)應(yīng)力,在以后的儲放或使用過程中,制品的尺寸和形狀會發(fā)生變化。因此需要進(jìn)行退火、調(diào)濕處理。
• 退火
使用溫度高于 80 ℃或精度要求高的制品,制品脫模取出后,放于油或石蠟中退火。退火溫度高于使用溫度 10-20℃,時(shí)間10-60分鐘。(視制品的厚度而定)
• 調(diào)濕
長期在潮濕或是、水溶液中使用的制品,在成型過程中,制品取出后,放于沸水或醋酸鉀水溶液中 1-2天。
• 機(jī)筒滯留時(shí)間
在生產(chǎn)過程中,若膠溫度在300℃以上,要避免熔體在機(jī)筒內(nèi)滯留時(shí)間過長(20分鐘),否則會過熱分解,使產(chǎn)品變色或變脆。若需臨時(shí)停機(jī)超過20分鐘,可把機(jī)筒溫度降至200℃。長時(shí)間停機(jī)時(shí),必須使用粘度較高的聚合物來清洗機(jī)筒,可以用HDPE或PP來清洗。
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