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PA塑膠原料最全描述(聚酰胺)

發(fā)表時間:2020-11-23 15:17

第一節(jié) 概述
        聚酰胺樹脂,英文名稱為polyamide,簡稱PA塑膠原料。俗稱尼龍( Ny lon),它是大分子主鏈重復單元中含有酰胺基團的高聚物的總稱。為五大工程塑料中產量最大、品種最多、用途最廣的品種。尼龍中的主要品種是尼龍6和尼龍66,占絕對主導地位,尼龍6為聚己內酰胺,而尼龍66為聚己二酸己二胺,尼龍66比尼龍6要硬12%;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,如增強尼龍、單體澆鑄尼龍(MC尼龍)、反應注射成型(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。

第二節(jié) 特性與應用
        一、特性
        尼龍作為大用量的工程塑料,廣泛用于機械、汽車、電器、紡織器材、化工設備、航空、冶金等領域成為各行業(yè)中不可缺少的結構材料,其主要特點如下:
        1、優(yōu)良的力學性能。尼龍的機械強度高,韌性好。
        2、自潤性、耐摩擦性好。尼龍具有很好的自潤性,摩擦系數(shù)小,從而,作為傳動部件其使用壽命長。
        3、優(yōu)良的耐熱性。如尼龍46等高結晶性尼龍的熱變形溫度很高,可在150℃下長期使用。PA66經過玻璃纖維增強以后,其熱變形溫度達到250℃以上。
        4、優(yōu)異的電絕緣性能。尼龍的體積電阻很高,耐擊穿電壓高,是優(yōu)良的電氣、電器絕緣材料。
        5、優(yōu)良的耐氣候性。
        6、吸水性。尼龍吸水性大,飽和水可達到3%以上。在一定程度影響制件的尺寸穩(wěn)定性。
        二、應用
        隨石油化學工業(yè)和其他工業(yè)的發(fā)展,為尼龍工程塑料的發(fā)展,提供了豐富、價廉的原料和廣闊的市場。尼龍主要用于汽車工業(yè)、電氣電子工業(yè)、交通運輸業(yè)、機械制造工業(yè)、電線電纜通訊業(yè)、薄膜及日常用品用于汽車工業(yè)的尼龍約占尼龍總消費量的1/3。主要是利用尼龍樹脂密度小和優(yōu)良的綜合性能,以適應汽車輕量節(jié)能的要求。特別是利用它的機械強度較好、耐磨、耐油、自潤滑等特點,制造各種軸承、齒輪滑輪、輸油管、儲油器、耐油墊片,保護罩、支撐架、車輪罩蓋、導流板、風扇、空氣過濾器外殼、散熱器水室、制動管、發(fā)動機罩、車門把手等。
        汽車制造方面
        用于制造燃料濾網、燃料過濾器、罐、捕集器、儲油槽、發(fā)動機汽缸蓋罩、散熱器水缸、平衡旋轉軸齒輪。也可用在汽車的電器配件、接線柱等。另外,它還可用作驅動、控制部件等。
        汽車用PA工程塑料部件簡表:

部位部件名稱材料及特性
發(fā)動機部件汽缸蓋,進氣支管,進氣消器,散熱器,過濾器,同步皮帶,加油器蓋,高壓代碼保護器,電機電刷,沉淀器,冷卻風扇GPA6、PA66、PA6高強度,耐溫,耐環(huán)境變化
車身部件車門,前后蓋板、把手、門鎖、安全帶固定鉸鏈,儀表板、擋泥板,遮光板夾具PPA6、PE/PA66、 PPO/PA6、PA66等;抗沖擊,耐熱穩(wěn)定,可涂裝性
電氣部件電氣配線,接插件,熔斷器,保險盒,電線包覆,電線夾及固定卡套、接線柱、按鈕、開關PA6
阻燃PA6
驅動控制部件齒輪,車輪蓋板,扣釘,油門,踏板,制動管,輸油管增強PA6、PA66
PA11、PA12、PA46
        電器電子工業(yè)
        可用于制造電飯鍋、電動吸塵器、高頻電子食品加熱器,電器產品的接線柱、開關和電阻器等。
        醫(yī)療器械儀器
        用于醫(yī)用輸血管、取血器、輸液器等。PA單絲可做外科手術縫線、假發(fā)等;另外,電子打字機的數(shù)字旋轉盤、接線柱、傳動齒輪、印刷機的帶式過濾片等。
        其它方面
        用于制作一次性打火機體、堿性干電池襯墊,摩托車駕駛員的頭盔,辦公機器外殼,辦公用椅的角輪、座和靠背,冰鞋、釣魚線等,PA薄膜氣體阻隔性能優(yōu)良,而且耐油性、耐低溫沖擊性、耐穿透性好,可用于肉、火腿腸等冷凍食品的包裝。聚酰胺還可棒材和板材,也作齒輪或其它傳動裝置。

第三節(jié) 改性PA
        玻璃纖維增強PA在20世紀50年代就有研究,但形成產業(yè)化是20世紀70年代,自1976年美國杜邦公司開發(fā)出超韌PA66后,各國大公司紛紛開發(fā)新的改性PA產品,美國、西歐、日本、荷蘭、意大利等大力開發(fā)增強PA、阻燃PA、填充PA,大量的改性PA投放市場
        PA作為工程塑料中最大最重要的品種,具有很強的生命力,主要在于它改性后實現(xiàn)高性能化,其次是汽車、電器、通訊、電子、機械等產業(yè)自身對產品高性能的要求越來越強烈,相關產業(yè)的飛速發(fā)展,促進了工程塑料高性能化的進程,使其扮演著越來越重要的角色。
        1、高強度高剛性尼龍的市場需求量越來越大,新的增強材料如無機晶須增強、碳纖維增強PA成為重要的品種,主要是用于汽車發(fā)動機部件,機械部件以及航空設備部件;
        2、尼龍合金化將成為改性工程塑料發(fā)展的主流。尼龍合金化是實現(xiàn)尼龍高性能的重要途徑,也是制造尼龍專用料、提高尼龍性能的主要手段。通過摻混其他高聚物,來改善尼龍的吸水性,提高制品的尺寸穩(wěn)定性,以及低溫脆性、耐熱性和耐磨性。從而,適用車種不同要求的用途;
        3、納米尼龍的制造技術與應用得到迅速發(fā)展。納米尼龍的優(yōu)點在于其熱性能、力學性能、阻燃性、阻隔性比純尼龍高,而制造成本與背通尼龍相當。因而,具有很大的競爭力;
        4、用于電子、電氣、電器的阻燃尼龍與日俱增,綠色化阻燃尼龍越來越受到市場的重視;
        5、抗靜電、導電尼龍以及磁性尼龍成為電子設備、礦山機械、紡織機械的首選材料;
        6、加工助劑的研究與應用,將推動改性尼龍的功能化、高性能化的進程;
        7、綜合技術的應用,產品的精細化是推動其產業(yè)發(fā)展的動力。

第四節(jié) 成型加工
        一、加工特性
        1、尼龍容易受潮。在大氣中,PA的平衡吸水率為3.5%、PA66為2.5%、PA610為1.5%,PA1010為0.8%,尼龍含水量對其力學性能有較大的影響。在熔融狀態(tài)下,水分的存在,會引起尼龍的水解而導致分子量下降,使制品機械性能下降,還會在成型中使制品表面出現(xiàn)氣泡、銀絲和斑紋等缺陷。所以成型前必須充分干燥。
        2、尼龍熔體粘度低、流動性大,噴嘴會產生“流延”現(xiàn)象。浪費原料,污染噴嘴。如果用螺桿式注射機成型,注射時,熔體會在螺桿和料筒壁之間出現(xiàn)逆流,使注料不準,所以,尼龍在螺桿式注射機成型時,在螺桿端部必須安裝止逆環(huán)。
        3、尼龍是結晶性高聚物。熔點明顯,而且較高,所以,尼龍需要在較高溫度下成型,熔融狀態(tài)的尼龍熱穩(wěn)定性較差,易分解。因此必須嚴格控制工藝條件。
        4、尼龍的成型收縮率大,對于制造高精密度的制品,模具設計應在試驗的基礎上確定其尺寸,成型工藝應嚴格控制。
        二、成型工藝
        1、注塑工藝:原料的干燥→適宜的工業(yè)條件→制品的后處理
        純PA6注塑工藝的參考工藝條件:
制品厚度/mm<33~6>6
澆口直徑/mm1.01.0~3.03.0~4.5
澆口長度/mm最大為1最大為1.5澆口的1/2
注塑機類型柱塞式螺桿式柱塞式螺桿式-
料筒溫度(℃)前部240~260210~220240~260210~220230~260
中部230~250210~240220~250210~230240~260
前部230~250210~240220~250210~230240~260
噴嘴220~240210~230210~230210~230210~230
模具溫度(℃)20~8020~8020~8020~8020~8020~85
注射壓力MPa90~20060~12080~20060~12085~160
成型周期/s5~205~2010~4010~4020~60
注射總周期/s20~5020~025~7025~7040~120
螺桿轉速(r/min)-50~120-50~120-
        而玻璃纖維增強尼龍相應的加工溫度要高10~20℃
        2、擠出工藝
        PA6的擠出工藝參考條件:
工藝條件制品種類
片材電線包覆型材管材薄膜
料筒溫度后部238252238238230
中部246257246246250
前部246257246240250
模頭溫度238250238238240
模頭壓力3.452.453.453.45-


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