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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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發(fā)表時間：2022-12-30 14:15:46
常用塑料PA改性尼龍性能及加工工藝整理
PA(尼龍)
PA(尼龍)
1．PA的性能
PA也是結(jié)晶型塑料（尼龍為韌性角狀半透明或乳白色結(jié)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(yīng)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(yōu)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(shù)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(wěn)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(nèi)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(shù)要求較嚴、尺寸穩(wěn)定性較差，因其比熱大，產(chǎn)品較燙。
PA66是PA系列中機械強度最高、應(yīng)用最廣的品種。其結(jié)晶度高，故其剛性、硬度、耐熱性都高。PA1010是我國1958年首創(chuàng)、半透明、比重小、彈性和柔性較大，吸水性比PA66低，尺寸穩(wěn)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(shù)為24-28，尼龍的分解溫度＞299℃，在449~499℃時會發(fā)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(shù)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(yīng)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(nèi)軟化，熔點很明顯，溫度一旦達到就會出現(xiàn)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(xiàn)“流涎”現(xiàn)象，抽膠需大一點。
PA熔點高，凝固點也高，熔料在模具內(nèi)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(tài)時，熱穩(wěn)定性較差，易降解。料筒溫度不宜超過300℃，熔料在料筒內(nèi)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(jié)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(jù)品質(zhì)要求進行“退火處理”或“調(diào)濕處理”。
2.2.PA12 聚酰胺12或尼龍12加工之前應(yīng)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(jīng)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(jié)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(yīng)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(yīng)當全部為圓形。注入口應(yīng)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(yīng)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(yīng)的，則容器應(yīng)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(jīng)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(jié)晶度，而結(jié)晶度又影響著塑件的機械特性。對于結(jié)構(gòu)部件來說結(jié)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(yīng)大于80C。注射壓力：一般在750~1250bar之間（取決于材料和產(chǎn)品設(shè)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(yīng)比使用常規(guī)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(yīng)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(chǎn)品為275~280C。熔化溫度應(yīng)避免高于300C。模具溫度：建議80C。模具溫度將影響結(jié)晶度，而結(jié)晶度將影響產(chǎn)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(jié)晶度將隨著時間而變化，為了保持塑件的幾何穩(wěn)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(chǎn)品設(shè)計。注射速度：高速（對于增強型材料應(yīng)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(yīng)比使用常規(guī)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(yīng)當是0.75mm。
3.典型應(yīng)用范圍:
3.1．PA12 聚酰胺12或尼龍12應(yīng)用范圍：水量表和其他商業(yè)設(shè)備，電纜套，機械凸輪，滑動機構(gòu)以及軸承等。
3.2．PA6 聚酰胺6或尼龍6應(yīng)用范圍：由于有很好的機械強度和剛度被廣泛用于結(jié)構(gòu)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(yīng)用范圍：同PA6相比，PA66更廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、儀器殼體以及其它需要有抗沖擊性和高強度要求的產(chǎn)品。
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