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尼龙6结构

尼龙66和6有何区别?具体优势是什么?

先来为大家抛砖引玉。

来,大家来猜一下,下图中哪一个是尼龙6(先叫它小尼),哪一个是尼龙66(且叫它大尼)


图片来源:百度百科/http://qianyan.biz


这种问度娘就可以知道结果的是不是一点挑战性都没有?可大家真知道它们的区别吗?(就像大高和小高,哈哈你懂得)


揭晓答案:第一幅是大尼,第二幅是小尼


众所周知,20世纪30年代由美国杜邦公司开发出来的此种纤维取名为nylon。尼龙的出现使纺织品的材料使用更进一步,同时它也是合成纤维工业的重大突破。同为当年材料界“黑科技”的大尼小尼,如何区别?来,我们一张图见分晓!



它俩都被广泛应用在各个领域,比如丝袜、降落伞、户外用品等,最让人拍案叫绝的是它们做成的地毯。


对,你没看错,这绚丽多彩的地毯是尼龙做成的。为什么拿它们做地毯呢?简单来说它们都有四大优势:高熔点、高密度、抗压性强、防尘性佳。尤其是,大尼在这四方面更胜小尼一筹,并在色彩、捻度及纱线种类等方面提供了更多元的选择,因此工程毯越来越多选用尼龙66纤维。而尼龙6由于突出的易染色性和柔软耐磨性,不仅在工程地毯中广泛使用,还非常适合做印花地毯和家用地毯。



如果你跟小编一样都是Excel控,我们就来一起来撸一张表,就什么都有啦!


参考数据:百度文库 (http://www.dwz.cn/5ZW4cF)


显而易见,它俩各有所长。大尼具有极高的强度,坚韧而耐磨损,而且它还能抵抗熔剂和化学药物的侵蚀,在高温下仍保持良好性能。于是,妈妈再也不用担心我们的户外装备会破损了。更秒的是它绝缘性好,不容易来电;但,万一吸了水,绝缘性就会变差,但抗冲击力还是很不错,算是尼龙界最坚挺的一根“葱”。而小尼的吸水性高,高温潮湿的环境下,其机械强度不及尼66,但更为为柔软,延性较大,啤塑时容易黏模。


作为高品质的环保纤维材料,尼龙66和尼龙6在中国应用都非常广泛。据PCI Nylon Yellowbook 2015的权威报道,它们全球市场需求总量近4成来自中国(好奇宝宝点看原文:http://www.kunststoffe-international.com/1792685) 。


安特强的母公司英威达(INVISTA),作为整个尼龙6,6价值链的世界领先企业,进一步推动着这片方兴未艾的市场。(请允许小编傲骄地打出这行字)。


想了解更多地毯纤维“黑科技”,请关注微信公众号:安特强那点事儿 (Antron_China),或者猛戳http://www.antron.net.cn/

尼龙66与尼龙6的区别在哪儿?

1935年,美国科学家Carothers博士及其团队研发出聚酰胺,俗称“尼龙”。尼龙有多个品种,目前商业中使用最为广泛的聚酰胺是尼龙6,6和尼龙6。

尼龙6是以己内酰胺为单体原料聚合而成,尼龙66则是以乙二胺和己二酸为单体原料聚合而成。


尼龙6和尼龙66的分子结构

从分子结构来看,两者具有相同的碳、氢、氧和氮原子比,但尼龙6单体己内酰胺是以头尾相接的方式开环聚合成聚酰胺,尼龙66则是由己二胺和己二酸交替形成聚酰胺。单体原料的不同导致它们的聚合物结构和物理性能不同:

1.结构不同

尼龙是半结晶性聚合物,尼龙66与尼龙6的氢键排列方式不同,尼龙66的原子排列规整度高于尼龙6。氢键排列越紧密,结晶度就越高。尼龙6氢键具有两种排列方式,其中约50%的排列具有更长和更弱的倾斜氢键。尼龙66只有一种氢键排列方式,其氢键直接排成一行,可以形成强有力的密集聚合物结构。


注:氢键——

结晶度——

2.性能不同

结构决定性能。因为尼龙66的分子链排列结构不同于尼龙6,所以两者具有不同的性能。在类似工艺条件下,尼龙66比尼龙6更具结晶性且排列更加有序,因而尼龙66具有更高的熔点(其熔点比尼龙6高40°C)、更慢的渗透性、更强的抗变形能力等。


广泛应用于丝袜、汽车安全气囊、包装材料、降落伞、轮胎帘子布、纺织用品、户外装备、吉他弦、地毯等。

以具体应用地毯纤维为例:

(1)熔点高——耐高温优势

与聚丙烯不同,两种尼龙均不易在摩擦生热的情况下熔化(例如当在地板上拖动桌子时,桌腿末端产生的热量会使地板温度升高)。尼龙66的熔点比尼龙6更高,显著提高了与高温物体接触后复原的安全系数,还带来了耐摩擦性能。

(2)尺寸稳定性——质感保持优势

与聚丙烯和聚酯相比,两种尼龙在地毯中均具有更优的恢复特性。但是,尼龙66的排列更加有序且平均氢键结合更强,比使用尼龙6制成的相同结构的地毯具有更好的性能。

(3)结构紧密有序——更低的污渍渗透性优势

尼龙66具有更加紧密有序的聚合物结构,比尼龙6的渗透性更低,能阻碍污渍渗透。更低的渗透性意味着污物渗入尼龙66更加缓慢,因此在溢出物变成污渍渗入地毯前可以有更多时间进行清洗。

特别是英威达的安特强®(Antron®)尼龙(原材料为尼龙66)具有四孔中空纤维结构,更增加了其产品的防污能力。使用安特强®尼龙制成的地毯经过100万次踩踏,仍可保持抗污处理能力。据研究数据表明,安特强®尼龙制成的地毯比尼龙6地毯的抗污性高60%。


尼龙6和尼龙66两种聚合物类型均可回收利用。制造商出于某些原因选择不同的方法回收,并由制造商评估其所选方法带来的环境影响。

当地毯能够更加持久地保持美观时,就能持久如新,使用寿命也可以延长。持久耐用的产品可以减少更换频率,减少浪费,因而具有更好的环境效益,也就是说,更环保啦!


关于英威达

作为全球最大的化学中间体,聚合物和纤维的综合生产商之一,英威达总部位于美国,旗下拥有LYCRA®、COOLMAX®、CORDURA®、STAINMASTER®和ANTRON®等主要品牌。英威达在尼龙、氨纶和聚酯领域拥有先进技术,产品广泛应用于服装、地毯、汽车部件等品种繁多的日常用品。英威达拥有70多年的尼龙制造经验和纤维成型专利技术。

尼龙-PA610的结构、性能和应用大解析!

PA(尼龙)种类繁多,尼龙从结构上分类就至少有11类。其中PA610由于其吸水率比PA6、 PA66低,耐热性比PA11、PA12好;因而受到了汽车、电器等材料工程师的青睐。

PA610(尼龙-610),又称聚酰胺-610,即聚葵二酰己二胺。呈半透明奶白色。其强度介于尼龙-6与尼龙-66之间。比重小,结晶性较低,对水、湿度影响较小,尺寸稳定性好,能自熄。主要应用于精密塑料配件,输油管、容器、绳索、传送带、轴承、衬垫、电气电子中的绝缘材料和仪表壳。

PA610是一种用于高科技产品且对环境影响很小的聚合物。其部分原料来源于植物,相对其他尼龙对环境更加友好;相信随着化石原料的紧缺,PA610将会得到越来越多的应用。

PA610通过己二胺 (来自化石原料) 与癸二酰氯缩聚而成;其中,癸二酰氯由癸二酸得到,己二胺由己二腈得到,癸二酸是一种生物基原料,它从蓖(bì)麻籽中提取,这种植物主要种植于中国和印度的干旱地区,因此不会与人类农作物进行竞争。所以说PA610是一种部分原料来自生物材料的聚酰胺。PA610的原料之一为癸二酸,癸二酸来自于生物原料。癸二酸占到PA610所有原料的64%

PA610在要求较高应用上的成功案例

1.气动管

气动管用材料需满足以下五点要求:

1)符合ISO73378尼龙管试验标准

2)良好的耐候性及耐UV性

3)易配色

4)可用于挤出加工工艺

5)耐化学腐蚀性好

2.燃油蒸汽管

燃油蒸汽管需满足以下五点:

1)老化前后爆破压力相差不大;

2)-40℃低温及热老化后的耐冲击性好;

3)耐ZnCl2和CaCl2 (SAEJ844);

4)波纹管严格的尺寸公差要求;

5)优异的挤出加工性能。

3.燃油管接头

燃油管接头需满足以下六点:

1)严格的尺寸公差要求;

2)吸湿后及燃油接触后尺寸变化小;

3)优异的低温抗冲性能;

4)长期耐燃油性能好;

5)耐ZnCl2和CaCl2;

6)耐老化。

4. PA610改性

PA610改性需满足以下六点:

1)无臭、无味、无毒、抗霉菌。

2)具有较高的强度和良好的冲击韧性

3)有一定的耐热性,可在 100℃下使用;

4)耐油性、耐磨性及自润滑性优良

5)摩擦系数小,其制品有良好的消音性,运转时噪声小。

6)能耐弱酸弱碱及一般溶剂。

聚酰胺(PA)或尼龙:完整指南(PA6、PA66、PA11、PA12…)

聚酰胺(尼龙)具有耐高温和电阻,被认为是高性能塑料,广泛应用于汽车、运输市场、消费品以及电子电气等。详细了解这类塑料以及一些常见聚酰胺的主要应用和优点:PA11、PA12、PA46、PA6、PA66 和 PPA(聚邻苯二甲酰胺)。探索更多关于它们的主要特性,如机械、热、电等,加工这种聚合物的条件,并了解是什么使聚酰胺成为高端工程应用中的理想选择。


什么是聚酰胺(尼龙)?

聚酰胺(polyamide,简称PA)俗称尼龙(nylon),是一类多品种的高分子材料,其中聚酰胺66是最早实现工业化的品种,1939年由美国杜邦公司开始生产,距今已有80多年的历史,最初开发的应用领域是纤维。1952年聚酰胺66才被杜邦公司作为工程塑料使用,以取代金属满足下游工业制品轻量化、低成本的要求。

尼龙是由华莱士·休姆·卡罗瑟斯 (Wallace Hume Carothers) 发现的,他是1928年被杜邦公司聘用的化学家,负责一项关于聚合物材料设计的研究。1935年,他开发了名为PA66的配方:

聚酰胺66

聚酰胺表现出耐高温和电阻。由于它们的晶体结构,它们还表现出出色的耐化学性。它们具有非常好的机械和阻隔性能。此外,这些材料阻燃性很好。聚酰胺是第一种真正商业化的合成纤维。

当用玻璃纤维增强时(短纤或长纤),它们的刚度可以与金属竞争,这就是为什么在金属替代项目中经常考虑使用聚酰胺。由于酰胺化学基团,所有聚酰胺都倾向于吸收水分。水分充当聚酰胺的增塑剂,从而降低拉伸模量并增加抗冲击性和柔韧性。吸湿量对尺寸变化也有很大影响;在设计零件时必须考虑到这一点。

聚酰胺广泛应用于汽车、运输、电子、电气、消费品等市场。



不同类型的聚酰胺

一、聚酰胺(或尼龙),通常由二酸与二胺的缩聚或通过具有6、11或12个碳原子的内酰胺的开环聚合制成。

单体可以是脂肪族、半芳香族或全芳香族(芳香族聚酰胺)它们可以是无定形的、半结晶的并且具有较大或较小的结晶度聚酰胺单体聚酰胺6ε-已内酰胺聚酰胺66已二酸/已二胺聚酰胺11ε-氨基十一酸聚酰胺12ε-氨基十二酸聚酰胺46丁二胺/已二酸聚酰胺610已二胺/癸二酸聚酰胺612已二胺/十二碳二元酸聚酰胺12121,12-十二烷二胺/ 1,12-十二烷二酸

脂肪族聚酰胺聚合物及其单体

二、芳香族聚酰胺,由对苯二甲酸与二胺的缩聚获得。材料可在280-300°C下加工。与脂肪族聚酰胺相比,芳香族聚酰胺价格昂贵,具有更好的尺寸稳定性、阻燃性和耐热性以及更高的强度。


在这个庞大的聚合物家族中,有几种类型的聚酰胺特别适用于特定的应用。最佳的选择取决于所需性能以及预算。

目前使用最广泛的两种PA是PA66和PA6。它们常被挤出来制造纤维(纺织工业)或薄膜(包装),或注塑成型。性能最高的聚酰胺是PPA和PA46,它们是替代金属或在极端条件下应用的良好候选者。还有关于生物基的PA。例如,PA11基于蓖麻油化学成分

我们将在下面讨论一些聚酰胺的化学成分。



聚酰胺6(PA6) 和聚酰胺66(PA66)

聚酰胺6(PA6)也称为尼龙6或聚己内酰胺。它是全球使用最广泛的聚酰胺之一。由己内酰胺开环聚合合成。聚酰胺6的熔点为223℃。

而聚酰胺66(PA66)或尼龙66是最热门的热塑性工程塑料之一,主要在各种应用中用作金属的替代品。尼龙66是由己二胺和己二酸缩聚而成。聚酰胺66的熔点为 255℃。

聚酰胺6(上)和聚酰胺66(下)的分子结构


PA6和PA66的主要性能:

PA6和PA66是迄今为止全球使用最多的聚酰胺。聚酰胺6(PA6) 和聚酰胺66(PA66) 因其优异的性能/成本,而广泛用于许多不同的市场。下面列出了它们的主要特性。

高温下具有高强度和高刚性即使在低温下也保持良好的冲击强度流动性非常好,易于加工良好的耐磨性优异的耐燃油和耐油性良好的抗疲劳性PA6具有优异的表面外观和比PA66更好的加工性(由于其非常低的粘度)良好的电绝缘性能高吸水率限制了使用尺寸稳定性低被强无机酸侵蚀,并吸收极性溶剂加工前需要适当干燥

尽管它们表现出相似的特性,但仍然存在细微的差异。与PA66相比,PA6的耐温性略低,膨胀性也略低。

与PA6相比,PA66具有:

吸湿能力略少更高的模量更好的耐磨性更好的短期耐热性


注塑和挤出的加工条件:

强烈建议在处理PA6和PA66之前进行干燥。水分含量应最大为0.2%。最高允许干燥温度在80至110°C的范围内。聚酰胺6和聚酰胺66 在高达310°C的温度下具有热稳定性。在高于此温度时会导致分解,形成的初始产物主要是一氧化碳和氨以及己内酰胺。在使用注塑和挤出技术加工PA66/PA6时,推荐以下条件:


注塑成型

L/D比18:22熔体温度应介于240-270°C(PA6)和270-300°C(PA66)之间模具温度应在55-80°C范围内

挤出成型

挤出加工只处理高粘度等级推荐L/D比为20-30的三段螺杆挤出过程中的加工温度应介于 240-270°C (PA6) 和 270-290°C (PA 66) 之间



聚酰胺11 (PA11)

聚酰胺11(PA11)或尼龙11是一种罕见的生物基工程塑料,以可再生资源(蓖麻油)为原料生产的ε-氨基十一酸聚合制得。

Rilsan®是最早的生物来源聚酰胺之一。聚酰胺11的熔点为190°C。


源自可再生资源(蓖麻油)的生物基聚酰胺


PA11的一些特性与聚酰胺12(PA12) 相似,但相对而言PA11具有出色的耐热性和抗紫外线性、低吸水性和较低的环境影响。表现出良好的冲击强度和尺寸稳定性。

优势局限性在所有市售的聚酰胺中吸水率最低相对于其他聚酰胺成本高出色的冲击强度,即使在远低于冰点的温度下比其他聚酰胺更低的刚度和耐热性耐化学,尤其是油脂、燃料、普通溶剂和盐溶液对沸水和紫外线的抵抗力差出色的抗应力开裂、老化和磨损性能加工前需要适当干燥低摩擦系数被强无机酸和醋酸侵蚀,被酚类溶解低噪音和振动阻尼特性电气性能高度依赖于水分含量高频循环载荷条件下良好的抗疲劳性能够接受高负载的填料高抗电离辐射



聚酰胺12 (PA12)

聚酰胺12(PA12)或尼龙12是一种半结晶热塑性塑料,其性能类似于聚酰胺11。它可以来自石油和可再生资源。与其他聚酰胺相比,它是一种昂贵的聚合物。

聚酰胺12的分子结构


PA12的主要特性:

较低的抗冲击性,但有良好的耐磨性和抗紫外线性吸水性低于PA6、PA66和所有其他类型的聚酰胺良好的尺寸稳定性和合理的电性能PA12非常适合用于对安全性、耐用性或稳定性要求高的产品。PA12提供透明等级,在设计和创作方面具有高度的灵活性优势局限性在所有市售的聚酰胺中吸水率最低相对于其他聚酰胺成本高出色的冲击强度,即使在远低于冰点的温度下比其他聚酰胺更低的刚度和耐热性耐化学,尤其是油脂、燃料、普通溶剂和盐溶液抗紫外线能力低出色的抗应力开裂加工前需要适当干燥优异的耐磨性电气性能高度依赖于水分含量低摩擦系数低噪音和振动阻尼特性高频循环载荷条件下良好的抗疲劳性

PA11 PA12产品特性:

优异的耐化学性低温抗冲击耐老化耐高温即使它们在耐温性(HDT、峰值温度...)方面没有表现出色,但随着时间的推移,它们仍表现出稳定的性能它们卓越的持久性能使其能够在广泛的条件下使用(温度、压力、化学......)PA11和PA12特别适用于需要长期稳定性的情况


PA11 & PA12 加工条件:

加工前干燥推荐:在80-90°C下干燥 6-12小时。目标水分含量应最大为0.1%。

注塑成型

对于塑化装置,推荐使用L/D比在18和22之间的三段螺杆熔体温度:180-230°C模具温度:30-100°C模具温度的降低通常会使脱模变得容易,但会降低结晶度

挤出成型

温度设置很大程度上取决于要加工的树脂和挤出物的类型,因此无法给出一般建议第一加热区温度:~ 200°C推荐使用L/D比至少为24的传统三段螺杆混合和剪切元件可能有助于提高熔体均匀性大部分需要冷却进料段



聚酰胺610 (PA610)

聚酰胺610(PA610)是一种半结晶聚酰胺。PA610由已二胺与癸二酸经成盐、缩聚制成的。聚酰胺610的熔点为223°C。聚酰胺610的主要性能如下所列。

与PA6或PA66相比,吸水率更低脆化温度低于PA6或PA66具有良好的耐磨性和耐化学性与PA66不同,PA610具有较低的强度和刚度强烈建议在加工PA610前进行干燥低摩擦系数良好的电绝缘性能对高能辐射(伽马射线和X射线)具有高抗性

PA610的局限性:模具收缩率高,与其他低吸水性聚酰胺相比成本高,受强无机酸的侵蚀并吸收极性溶剂。

由于其良好的绝缘性能、耐热性和阻燃性,聚酰胺610被用于制造电气市场的绝缘体。



聚酰胺46 (PA46)

聚酰胺46(PA46)或尼龙46由己二酸和1,4-二氨基丁烷缩聚而成。二氨基丁烷由丙烯腈和HCN合成。聚酰胺46的熔点为295°C。

聚酰胺46 (PA46) 是一种耐高温聚酰胺,在广泛的应用中提供无与伦比的性能:

汽车 - 用于制造多种汽车/运输零件,如链条张紧器、发动机罩、机油滤清器零件、信号灯底座、止推垫圈、换档叉、速度计齿轮、燃油分配器等。E&E - 用于制造电子市场的表面贴装器件、连接器、电动机端部层压板、电动机中的刷架等工业品、消费品、水壶和烤箱等电器的安全控制等等

PA46是最高耐温性的聚酰胺。其1.8MPA的HDT为160°C,填充30%的玻璃纤维时为285°C。PA46的力学性能优于PA66。其抗疲劳性是PA66的50倍。


PA46 的关键特性

PA46常应用在要求严格的高温环境中替代金属。由于PA46具有出色的耐磨性,它被应用于齿轮类,在这些应用中它提供了高温下稳定的机械性、出色的摩擦性和高抗疲劳性。PA46可以金属化。也可以对PA46制成的部件进行着色。由于其高流动性,PA46是复杂形状和薄壁零件的理想解决方案。优势局限性出色的刚度、抗疲劳性和抗蠕变性高吸水率出色的磨损和摩擦性能由于其高熔点,需要高温加工流动性非常好,易于加工尺寸稳定性低由于其高结晶率,注射周期时间非常短被强无机酸侵蚀并吸收极性溶剂优异的耐燃油和耐油性加工前需要适当干燥良好的冲击强度暴露在高温下变暗良好的电绝缘性能对高能辐射(伽马射线和 X 射线)具有高抗性

聚酰胺46加工条件:

聚酰胺特性是吸水的,在空气中会吸收水分。因此,强烈建议在加工前将聚酰胺46在80°C下干燥2-8小时。这确保不会发生水解降解。目标水分含量应最大为0.1%。对于关键应用,建议的水分含量为0.05%或更低。在这种情况下,建议在80-105°C下预干燥颗粒24-100小时。

聚酰胺46/PA46/尼龙46可在标准往复螺杆注塑机上加工。建议使用至少20的L/D比。熔体温度应介于300-330°C之间模具温度应在60-120°C范围内。聚酰胺46不粘在模具表面,具有良好的脱模性能。



聚邻苯二甲酰胺 (PPA)

聚邻苯二甲酰胺是以对苯二甲酸、间苯二甲酸、已二酸与已二胺为原料一起反应,各自生成相应的缩聚物的混合物。

聚邻苯二甲酰胺又称PPA,是一种高耐热性的半芳香族聚酰胺。

凭借其低吸水性,PPA在各种条件下(例如恶劣的化学环境和极端温度条件)都表现出出色的性能稳定性。它们还表现出出色的刚度和抗蠕变性。

由于其芳香结构,聚邻苯二甲酰胺 (PPA) 与其他聚酰胺相比具有多种卓越的性能,其一些性能如下所列:

更好尺寸稳定性更好耐溶剂性和耐水解性更好的高温机械性能稳定

与PA66等脂肪族聚酰胺相比,聚邻苯二甲酰胺更坚固、对水分的敏感性更低并且具有更好的热性能。但它们的延展性相对较差。

聚邻苯二甲酰胺树脂具有优异的刚度和强度,这两者都优于 PBT、PPS、PEI、PET 和 PA66。而且,PPA的热性能仅次于聚醚醚酮(PEEK) 和一些液晶聚合物。

优势局限性与PA66相比,刚度和强度非常高需要高加工温度(高达350°C)良好的耐热性、耐化学性和耐疲劳性需要良好的干燥设备吸水率低本身不阻燃非常低的蠕变趋势受到强氧化剂、无机酸、醋酸和甲酸的侵蚀良好的尺寸稳定性

聚邻苯二甲酰胺注塑加工条件:

建议干燥:120°C 2小时或80°C至少8小时将熔体保持在350°C以上的温度可能会导致聚合物降解,应避免。建议使用320-345°C的熔体温度。建议模具温度为80-140°C。在塑化阶段应使用L/D比为18-22的螺杆。


尼龙与聚酯:主要区别

尼龙和聚酯都是热塑性材料,但聚酯化合物也可以是热固性材料。它们本质上都是合成的。下表列出了它们的主要区别。

尼龙聚酯纤维类型热塑性聚合物俗称聚酰胺热塑性塑料或热固性塑料历史1935 年,Wallace Carothers 生产了第一个尼龙1941 年创造出第一款名为 Terylene 的聚酯纤维生产尼龙由共聚物缩合而成。该方法使用等量的二羧酸和二胺。单体末端有肽键合成聚酯由对苯二甲酸二甲酯 (DMT) 或纯化的对苯二甲酸 (PTA) 组成。用途用于服装、地板、汽车成型件、电器设备等、包装薄膜用于制造各种产品,包括纺织品、皮带、家具、绝缘材料、衬垫、防水布和硬木光泽饰面触碰丝般柔滑的触感纤维感耐用性非常坚固、耐磨、耐油和许多化学品的损坏坚固、耐拉伸和收缩、耐大多数化学品、脆而有弹性的湿或干、耐磨拉伸性低吸湿性允许织物拉伸不吸水,干燥快,抗皱



如何加工聚酰胺?

聚酰胺可以通过所有常见的熔体加工技术进行加工。

由于其晶体结构,聚酰胺易于注塑,流动性高。在注塑薄壁零件时,这一点尤为重要。

由于对水分敏感,聚酰胺需要高效的干燥过程。干燥不充分会导致零件表面出现裂痕和不美观的痕迹,以及由于材料降解(热和水导致氧化)而导致的机械性能降低。


注塑成型

所有聚酰胺材料都可以通过注塑成型加工。

如果水分含量 >0.2%,建议在80°C (176°F) 的热风烘箱中干燥16小时。如果材料暴露在空气中超过8小时,建议在105°C(221°F) 下真空干燥超过8小时。 模具温度:60-80°C熔体温度:230-280°C;250-300°C 增强等级材料注射压力:75 - 125MPa(取决于材料和产品设计)

了解如何准确测量熔体温度

并对其进行调整以获得更高质量的产品


挤出成型

最大允许水分含量 0.1%熔体温度:230-290°C压缩比:<4.0L/D 比:25-30(具有相等进料、过渡和计量段的屏障螺杆或聚烯烃螺杆)


聚酰胺回收和毒性

聚酰胺6的主要用途是用于地毯,杜邦公司最初于1944年特意为此设计了一种回收工艺。

聚酰胺聚合物可以化学回收或解聚

解聚方法涉及将长聚合物链分解成单体,然后再聚合,这可能将废物转化为质量与“天然”聚合物相当的产品。

聚酰胺6可以在真空中通过酸解、水解、氨解或催化解聚成其单体——己内酰胺。通过解聚回收聚酰胺6和66的公司包括:DuPont、AlliedSignal、BASF 和 Novalis Fibers。

其他回收方法包括多次提取和分离步骤、机械回收和热回收。


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【超级干货】PA6阻燃性能与力学性能(拉升、冲击、弯曲强度与弯曲模量)改善新方案!

尼龙6(PA6)是一种应用广泛的工程塑料,它的分子结构和结晶作用,使其具有优良的物理和机械性能。然而由于酰胺极性基团的存在,PA6的吸水率高、热变形温度低,模量和强度不够高,限制了其应用。

为提高尼龙的性能以扩大其应用领域,目前常采用共混、填充等方法对其改性。PA6/无机层状纳米复合材料,因其相较于纯聚合物或传统的复合材料在热性能、光学性能和其它物理化学性能等方面都有显著的优势,从而倍受到科学工作者的关注。

目前,有人采用流动改性剂PSAM/磷酸锆对尼龙改性,制备了热性能及加工流动性能较佳的复合材料。、

随着PA6应用领域的拓展,PA6制品常使用于高温、高电压等环境中,PA6的阻燃性能成为一个至关重要的因素,因此,PA6阻燃改性亦由此成为一个日益关注的课题。有关PA6的阻燃产品多数是以含卤化合物为基础的,燃烧时产生的浓烟、毒性、腐蚀性气体给生产和应用带来的二次性灾害,引起了人们的重视,因此阻燃尼龙的发展趋势是开发无卤阻燃的高性能尼龙。

目前,阻燃PA6中使用的无卤阻燃剂主要有三聚氰胺(MA)、MA衍生物(包括它们的复配体系)、硅系阻燃剂、磷系阻燃剂以及金属氢氧化物、红磷、聚磷酸铵(APP)等。

现部分科研单位采用氨基苯基硅油(APSO)修饰磷酸锆,并将其与PA6熔融共混制备PA6/磷酸锆复合材料。首先考查了ZrP的修饰与否对PA6复合材料性能的影响。APSO的修饰量对PA6的流动性能、力学性能及阻燃性能的影响,确定APSO与ZrP的一个最佳比例,然后再考查APSO-ZrP的量对PA6的流动性能、力学性能及阻燃性能的影响。

一、尼龙6及其复合材料的制备

1、ZrP的有机修饰

将ZrP分散在适量的无水乙醇中,按下表中的配方加入一定量乙醇溶解的APSO,回流搅拌10小时,将乙醇旋转蒸干得有机修饰的ZrP

(记为APSO—ZrP)。



2、尼龙6/APSO-ZrP复合材料的制备

利用双螺杆挤出机将上面制备的各APSO-ZrP与PA6熔融共混挤出造粒,90 ℃真空干燥24 h,然后利用注塑成型机将上述干燥好的粒料注塑成标准样条,放置24 h后用于性能测试。所采用的挤出和注塑工艺参数见见下表。





二、结果与讨论

APSO修饰ZrP及其PA6/APSO-ZrP复合材料的结构表征

1、APSO修饰ZrP红外分析与XRD分析

磷酸锆中的羟基与APSO中的氨基发生了酸碱质子反应,成功制备出APSO-ZrP。XRD显示APSO进入了ZrP层间。





2、PA6及其复合材料的XRD分析

下图为PA6以及PA6/APSO.ZrP复合材料的XRD分析图.PA6是一种多晶型的结晶聚合物,在不同条件和环境下,将呈现出α【(单斜晶系)和γ(六方晶系)两种不同的晶体结构。在这两种晶型中,α晶型最常见,其晶区的分子链是完全伸展的。其分子链中的亚甲基链段和酰胺基团处于同一平面内,分子链之间由氢键联结,成为平面片层。γ晶型分子链间的氢键方向是接近垂直碳骨架平面的,联接成打褶的片层。α晶型的特征衍射峰为2θ为20.5°和24.0°,而γ晶型则对

应2θ=21.5°。的衍射峰。



在上图 a中,PA6主要含有α型的晶体(2θ=20.5°),在PA6/ZrP复合材料中,PA6依然主要以α型晶体形式存在,但可以观察到在2θ=21.5°有γ型晶体的出现,说明仅ZrP的加入能改变PA6的晶形,上图b为PA6/APSO-ZrP复合材料的XRD曲线,在2θ=20.5°和24.0°处的α型衍射峰变得很弱,在22θ=21.5°处出现了很强的γ衍射峰,这是因为尼龙6分子的链段运动在受到阻碍的情况下,倾向于形成γ晶型,ZrP的引入阻碍了大分子的链段运动,起到了异相成核的作用,同时APSO-ZrP比纯的ZrP在尼龙中分散更均匀,从而增加了PA6

中γ晶型的形成。

3、APSO的用量对PA6复合材料性能的影响

3.1、APSO的用量对PA6复合材料的流动性能测试

下图为PA6及其复合材料的熔体流动速率,与纯PA6相比,

PA6/APSO-ZrP(0:2)、PA6/APSO-ZrP(1:2)、PA6/APSO-ZrP(1.5:2)、PA6/APSO-ZrP(2:2)、PA6/APSO-ZrP(2.5:2)、PA6/APSO-ZrP(3:2)的熔体流动速率分别增加了53.7%、42.7%、36.6%、24.4%、20.7%、17.1%。从图可以看出随APSO的增加复合材料的熔体流动速率呈逐渐降低的趋势,说明APSO加强了ZrP与PA6界面间的作用力。



3.2、APSO的用量对PA6复合材料力学性能的影响

下图为PA6及其复合材料的拉伸强度,与纯PA6相比,PA6/APSO-ZrP(0:2)、PA6/APSO-ZrP(1:2)、PA6/APSO-ZrP(1.5:2)、PA6/APSO.ZrP(2:2)、PA6/APSO—ZrP(2.5:2)的拉伸强度分别提高了4.2%、7.4%、10.7%、7.2%、4.7%。这是由于APSO中含有氨基能与PA6的端羧基发生反应,同时ZrP层板间的P-OH能与PA6的端氨基发生反应,适量的APSO能起到增容的效果,增强界面的作用力,从而提高复合材料的拉伸强度。当APSO的加入量较多时,PA6/APSO-ZrP(3:2)的拉伸强度下降了0.5%。



下图为PA6及其复合材料的冲击强度,与纯PA6相比PA6/APSO-ZrP(1:2)、PA6/APSO-ZrP(1.5:2)、PA6/APSO-ZrP(2:2)、PA6/APSO-ZrP(2.5:2)、PA6/APSO-ZrP(3:2)的冲击强度分别提高了3.8%、8.6%、16.7%、20.9%、22.0%。PA6/APSO-ZrP(0:2)的冲击强度降低了13.4%,并从图可以观察到随APSO的增加复合材料的冲击强度呈逐渐增强的趋势。这是由于APSO能在ZrP与PA6的界面形成缓冲层,当材料受到外力作用时,APSO能起到分散应力、终止银文的扩展,从而有利于复合材料的冲击强度的提高。



下图为PA6及其复合材料的弯曲强度,与纯PA6相比,PA6/APSO-ZrP(0:2)、PA6/APSO-ZrP(1:2)、PA6/APSO-ZrP(1.5:2)、PA6/APSO-ZrP(2:2)、PA6/APSO-ZrP(2.5:2)的弯曲强度分别提高了9.1%、7.3%、8.4%、4.8%、2.3%。从图可以看出随APSO的增加复合材料的弯曲强度呈逐渐降低的趋势。PA6/APSO-ZrP(3:2)复合材料弯曲强度比PA6下降0.8%。



下图为PA6及其复合材料的弯曲模量,与弯曲强度的趋势相符。与纯PA6相比,PA6/APSO-ZrP(0:2)、PA6/APSO-ZrP(1:2)、PA6/APSO(1.5:2)、PA6/APSO-ZrP(2:2)、PA6/APSO-ZrP(2.5:2)、PA6/APSO-ZrP(3:2)的弯曲模量分别提高了17.1%、14.9%、14.0%、13.1%、11.8%、9.6%。从弯曲模量结果可以看出APSO的加入影响复合材料的刚性。



3.3、APSO的用量对PA6复合材料阻燃性能的影响

下图为PA6及其复合材料的氧指数,与纯PA6相比,PA6/APSO-ZrP(0:2)、PA6/APSO-ZrP(1:2)、PIA6/APSO-ZrP(1.5:2)、PA6/APSO-ZrP(2:2)、PA6/APSO-ZrP(2.5:2)、PA6/APSO-ZrP(3:2)的氧指数分别增加了3.9%、5.9%、7.8%、9.8%、13.7%、15.7%。从图可以看出随APSO的增加复合材料的氧指数呈逐渐增加的趋势。显然,这是由于APSO与ZrP发挥了阻燃作用,有助于PA6复合材料的阻燃性提高,其阻燃的原理是:ZrP为含1分子结晶水的层状无机物,在加热时首先失去层板间的结晶水,这时吸收部分热量,当温度升高到240℃以上时层板上的羟基开始脱水而吸收热量。同时在燃烧试验时随着APSO量的增加,复合材料燃烧时的熔滴明显减少,形成的炭层越来越厚从而有效的减少了氧与材料的接触,达到阻燃的效果。



3.4、APSO的用量对PA6复合材料热性能的影响

热变形温度(HDT)是衡量高聚物耐热性能的一个重要指标,由于PA6是结晶型树脂,其热变形温度很大程度上受非晶区的影响,如果加入的填充材料能影响PA6基体树脂的结晶成核机理、结晶形态、结晶度,则能改变PA6的热变形温度。

下图为PA6及其复合材料的热形变温度,与纯PA6相比,PA6/APSO-ZrP(0:2)、PA6/APSO-ZrP(1:2)、PA6/APSO-ZrP(1.5:2)、PA6/APSO-ZrP(2:2)、PA6/APSO-ZrP(2.5:2)、PA6/APSO-ZrP(3:2)的热形变温度分别提高了115.7%、101.2%、84.4%、67.4%、59.5%、53.6%。从图可以看出随APSO的增加复合材料的热形变温度呈逐渐降低的趋势。



下图为PA以及其复合材料的的TGA图。



由图中可以看到,PA6/APSO-ZrP复合材料的热稳定性较纯PA6有不同程度地提高。以失重5%和50%时的温度为比较点,各样品对应的温度如下表所示,失重5%时,复合材料与纯PA6相比,PA6/APSO-ZrP(0:2)、PA6/APSO-ZrP(1:2)、PA6/APSO-ZrP(1.5:2)、PA6/APSO-ZrP(2:2)、PA6/APSO-ZrP(2.5:2)、PA6/APSO-ZrP(3:2)的分别增加了0.2℃、2.1℃、2.3℃、1.1℃、0.9℃、0.3℃。失重50%时,复合材料复合材料与纯PA6相比,PA6/APSO-ZrP(1:2)、PA6/APSO-ZrP(1.5:2)、PA6/APSO-ZrP(2:2)、PA6/APSO-ZrP(2.5:2)、PA6/APSO-ZrP(3:2)的降解温度较纯PA分别提高了0.7℃、1.6℃、1.9℃、2.1℃、3.3℃。



综合上述APSO用量对PA6/APSO-ZrP复合材料各项性能的影响可知,APSO与ZrP为2.5:2时对PA6的冲击强度,拉伸强度和弯曲强度,阻燃性能及其加工性能都较佳,故固定APSO与ZrP的比例为2.5:2,考察此比例下APSO-ZrP的用量对PA6复合材料性能的影响。

4、APSO-ZrP的用量对PA6复合材料性能的影响

APSO-ZrP的用量对PA6复合材料性能的影响研究配方见下表



4.1、APSO-ZrP的用量对PA6复合材料力学性能的影响

下图为PA6及其复合材料的拉伸强度,与纯PA6相比,APSO-ZrP 1%、APSO-ZrP 2%、APSO-ZrP 4%的拉伸强度分别提高了11.7%、4.8%、1.7%。如图所示当APSO-ZrP的量逐渐增加时,复合材料的拉伸强度逐渐下降。这是由于ZrP加入的量较多时易产生团聚,在拉伸过程中成产生缺陷,使材料容易被破坏,导致复合材料的强度下降。



从图可以看出随APSO-ZrP的增加时复合材料的冲击强度呈先增加后降低的趋势。图3.13为PA6及其复合材料的冲击强度,与纯PA6相比,APSO-ZrP分别为1%、2%、4%时冲击强度分别提高了14.5%、22.1%、15.1%,当APSO-ZrP的量为2份时复合材料的冲击强度达到峰值。



下图为PA6及其复合材料的弯曲强度,与纯PA6相比,APSO-ZrP 1%、APSO-ZrP 2%、APSO-ZrP 4%时弯曲强度分别提高了1.1%、2.6%、1.9%。从图可以看出随APSO-ZrP的增加复合材料的弯曲强度呈逐渐增强的趋势。



下图为PA及其复合材料的弯曲模量,同图弯曲强度图片中的趋势相符。与纯PA6相比,APSO-ZrP 1%、APSO-ZrP 2%、APSO-ZrP 4%从图可以看出随APSO的增加复合材料的弯曲模量呈逐渐降低的趋势。



4.2、PA6及其复合材料流动性能研究

下图为PA6及其复合材料的熔体流动速率(MFR),与纯PA6相比,APSO-ZrP 1%、APSO-ZrP 2%、APSO-ZrP 4%的熔体流动速率分别增加了30.5%、23.2%、20.7%。从图可以看出随APSO-ZrP量的增加复合材料的熔体流动速率呈逐渐降低的趋势。这是由于ZrP片层能与尼龙6分子间产生较强的相互作用。限制了尼龙6分子链的运动,从而降低了复合材料的熔体流动速率。



4.3、PA6及其复合材料阻燃性能研究

下图为PA6及其复合材料的氧指数(OI),与纯PA6相比,APSO-ZrP 1%、APSO-ZrP 2%、APSO-rP 4%的氧指数分别增加了5.9%、13.7%、23.5%。从图可以看出随APSO的增加复合材料的氧指数呈逐渐增加的趋势。



4.4、PA6及其复合材料热性能研究

PA6及其复合材料的热形变温度(HDT)与纯PA6相比,APSO-ZrP 1%、APSO-ZrP 2%、APSO-ZrP 4%的热形变温度分别提高了68.5%、59.5%、53.1%。从图可以看出随APSO-ZrP的增加复合材料的热形变温度呈逐渐降低的趋势。当加入填充材料ZrP后,影响了PA6基体树脂的结晶形态,更重要的是ZrP与PA6之间强的相互作用力,对PA6中非晶区中大分子的链段的运动产生了约束作用,使热变形温度从主要的非晶区影响转变为非晶区与晶区共同影响,只有当温度升高到接近树脂基体熔点时,外力作用下,一些晶体结构不规整的微晶熔融,或结晶结构较规整的较大晶体表面预熔,PA6基体大分子的一些链段等运动单元重排运动才能比较快的进行,从而有利于PA6基体分子在高温下保持好的力学稳定性,热变形温度得以大幅提高。



下图为PA6以及其复合材料的的TGA图,由图中可以看到,PA6/APSO-ZrP复合材料的热稳定性较纯PA6有不同程度地提高。以失重5%和50%时的温度为比较点,各样品对应的温度如下表所示。失重5%时,复合材料与纯PA6相比APSO-ZrP 1%、APSO-ZrP 2%、APSO-ZrP 4%的分别增加了4.7℃、0.4℃、3.8℃。失重50%时,复合材料复合材料与纯PA6相比,APSO-ZrP 1%、APSO-ZrP 2%、APSO-ZrP 4%的降解温度较纯PA6分别提高了6.3℃、2.5℃、5.4℃。



三、小结


尼龙6阻燃改性机理

尼龙6未经阻燃改性,阻燃等级较低,垂直燃烧只能达到UL94 V-2级,氧指数为24左右,燃烧过程中产生滴落,极容易引发火灾,尤其在电子产品领域,因尼龙引发的火灾不计其数,造成损失较大,而目前尼龙材料在电子工业中的应用越来越受到青睐,所以改善尼龙阻燃刻不容缓。


尼龙6阻燃改性采用共混、共聚、原位聚合等方法,阻燃等级可以由HB、V-2达到V-0级以上。
阻燃尼龙的研究首先要解决阻燃剂的选择的问题,一般主要考虑阻燃效率、产品性能、毒性等方面,好的阻燃剂需要符合以下条件:
1、少用量便可获得较好的阻燃效果;
2、与尼龙有很好的相容性;
3、耐温性好,保证加工过程不被破坏;
4、耐久性好,无明显的表面迁移;
5、对材料力学性能、电性能影响小,不降低材料的适用性;
6、无毒、无污染;
7、价格低廉,以保证材料成本可控。


尼龙6阻燃改性的机理共有四类,分别简述如下:


1、吸热作用
任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的,如果能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量,那么火焰温度就会降低,辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少,燃烧反应就会得到一定程度的抑制。
尼龙6阻燃改性加入无机阻燃剂如:Al(OH)3等,其阻燃机理就是通过提高聚合物的热容,使其在达到热分解温度前吸收更多的热量,从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性,提高其自身的阻燃能力。
2、覆盖作用
尼龙6阻燃改性时加入的有机磷等阻燃剂,受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热降解,另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程,从而达到阻燃目的。如磷酸锆等。
3、抑制链反应
根据燃烧的链反应理论,维持燃烧所需的是自由基。尼龙6阻燃改性采用含卤阻燃剂,它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近,当聚合物受热分解时,阻燃剂也同时挥发出来。此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区,卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。
4、不燃气体窒息作用
尼龙6阻燃改性时加入三聚氰胺等氮系阻燃剂,它受热时分解出不燃气体,将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用,阻止燃烧的继续进行,达到阻燃的作用。


一种可用于尼龙改性的方法


采用氨基苯基硅油(APSO)改性α-ZrP(磷酸锆),并将其与PA6熔融共混制备了PA6/APSO-ZrP复合材料。


力学性能测试结果表明APSO-ZrP的加入有利于复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度的提高。
XRD结果表明0-ZrP的加入使PP相生成了γ晶型,PA6/APSO-ZrP复合材料中APSO-ZrP的引入起到了异相成核的作用,增加了PA6中的γ晶型含量。
热变形温度(HDT)测试结果表明,相较纯PA6,PA6/APSO-ZrP复合材料的热变形温度显著提高。
氧指数(OI)结果表明α-ZrP和APSO均能提高PA6的阻燃性,当O-ZrP随着α-ZrP及APSO含量的增加复合材料的氧指数增加;复合材料展中ZrP2%、ABSO-ZrP1%、ABSO-ZrP2%、ABSO-ZrP4%时分别提高了3.9%、5.9%、13.7%、23.5%。
熔体流动速率(MFR)结果表明α-ZrP的加入有助于改善PA6的加工性能。


PA6与PA66的区别是什么?

聚酰胺树脂,英文名称为polyamide,简称PA,俗称尼龙(Nylon)。它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。


是五大工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种,与其他聚合物共混物和合金等,满足不同特殊要求,广泛用作金属,木材等传统材料代用品。





尼龙中的主要品种是尼龙6(PA6)和尼龙66(PA66),占绝对主导地位。


那么PA6与PA66的本质区别是什么?


物理特性基本区别



尼龙6(PA6)为聚己内酰胺,而尼龙66(PA66)为聚己二酸己二胺,PA66比PA6要硬l2%。


PA6的化学物理特性和PA66很相似,然而,它的熔点较低,而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗溶解性比PA66要好,但吸湿性也更强。


PA66是一种半晶体-晶体材料,有较高的熔点,在较高温度也能保持较强的强度和刚度。


产品性能区别


PA6:具有优异的热稳定性,高耐热性;尺寸稳定性好;高表面质量;防翘曲性好。

熔点:210 - 220 ℃ 

分解温度:>300℃ 

闪点:>400 ℃ 

自燃温度:>450 ℃ 

物态:固体颗粒 

臭味:无毒性:

无循环利用:可以

最终处理:土壤(无害工业废品) 

灭火剂:可用各种灭火剂(水,泡沫,粉剂,CO2,沙) 

运输:非危险品,适用各种运输工具 

欧共体标准:非危险品


PA66具有优良的耐磨性,耐高冲击性好,尺寸稳定性好。

熔点:250-270℃ 

分解温度:>350 ℃ 

闪点:>400 ℃

自燃温度:>450℃ 

物态:固体颗粒 

臭味:无毒性:

无循环利用:可以

最终处理:土壤(无害工业废品) 

灭火剂 :可用各种灭火剂(水,泡沫,粉剂,CO2,沙) 

运输:非危险品,适用各种运输工具 

欧共体标准:非危险品


用途区别


PA6一般用于汽车零部件、机械部件、电子电器产品、工程配件等产品。


PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品,如船用螺旋桨、齿轮、滚子、滑轮、辊轴、泵体中叶轮、风扇叶片、高压密封围、阀座、垫片、衬套、各种把手、支撑架、电线包内层等。


注塑工艺区别


PA6-注塑工艺条件


PA6




因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响,因此使用 PA6 设计产品时要 充分考虑到这一点。


为了提高PA6的机械特性,经常加入各种各样的改性剂。玻璃纤维就是最常见的添加剂,有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶,如EPDM和SBR等。


对于没有添加剂的产品,PA6的收缩率在1%到1.5%之间。加入玻璃纤维的增强尼龙可以使收缩率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向还要稍高一些)。成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。


干燥处理

由于PA6很容易吸收水分,因此特别要注意加工前的干燥。

如果材料是用防水材料包装供应的,则容器应保持密闭。

如果湿度大于0.2%,建议在80℃以上的热空气中干燥16小时。

如果材料已经在空气中暴露超过8小时,建议进行105℃,8小时以上的真空烘干。


熔化温度

230~280℃,对于增强尼龙为250~280℃。


模具温度

80~90℃。

模具温度很显著地影响结晶度,而结晶度又影响着塑件的机械特性,对于结构部件来说结晶度很重要,因此建议模具温度为80~90℃。

对于薄壁的,流程较长的塑件也建议使用较高的模具温度。

增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度,但会降低韧性。

如果壁厚大于3mm,建议使用20~40℃的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80℃。


注射压力

一般在750~1250bar之间(取决于材料和产品设计)。


注射速度

高速(对增强尼龙要稍微降低)。


流道和浇口

由于PA6的凝固时间很短,因此浇口的位置非常重要。

浇口孔径不要小于0.5*t(这里t为塑件厚度)。

如果使用热流道,浇口尺寸应比使用常规流道小一些,因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。

如果用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。



PA66-注塑工艺条件


PA66




PA66在成型后仍然具有吸湿性,其程度主要取决于材料的组成、壁厚以及环境条件。产品设计时,一定要考虑吸湿性对几何稳定性的影响。


PA66的粘性较低,因此流动性很好(但不如PA6)。这个性质可以用来加工很薄的元件。粘度对温度变化很敏感。


PA66的收缩率在1%~2%之间,加入玻璃纤维改性可以将收缩率降低到0.2%~1%。收缩率在流程方向和与流程方向相垂直方向上的相异是较大的。


PA66对许多溶剂具有抗溶性,但对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱。



干燥处理

如果加工前材料是密封的,那么就没有必要干燥。

如果储存容器被打开,那么建议在85℃的热空气中干燥处理。

如果湿度大于0.2%,还需要进行105℃,12小时的真空干燥。


熔化温度

260~290℃。

对玻璃改性的产品为275~280℃。

熔化温度应避免高于300℃。


模具温度

建议80℃。

模具温度将影响结晶度,而结晶度将影响产品的物理特性。

对于薄壁塑件,如果使用低于40℃的模具温度,则塑件的结晶度将随着时间而变化,为了保持塑件的几何稳定性,需要进行退火处理。


注射压力

通常在750~1250bar,取决于材料和产品设计。


注射速度

高速(对于增强型材料应稍低一些)。


流道和浇口

由于PA66的凝固时间很短,因此浇口的位置非常重要。

浇口孔径不要小于0.5*t(这里t为塑件厚度)。

如果使用热流道,浇口尺寸应比使用常规流道小一些,因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。

如果用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。

尼龙6树脂中气相二氧化硅的大作用

在上期内容中我们讲到,气相二氧化硅在尼龙6树脂有两种方式进行混合、分散,分别是熔融捏合法,即是在尼龙6塑料加工过程中,通过挤出机、注塑机等将气相二氧化硅纳米颗粒分散在熔融状态下的尼龙6树脂中。以及原位聚合法,在尼龙6树脂合成阶段,将气相二氧化硅粉体加入到液态原料己内酰胺中,参与尼龙合成反应。



那么气相二氧化硅在尼龙6树脂中究竟为何能够发挥大作用呢?这还得从气相二氧化硅的特性、特征以及独特的结构说起。

气相二氧化硅是一种纳米材料,具有无定形结构、高比表面积、纳米尺寸粒径、高表面活性、高绝缘性、高热稳定性、化学惰性、高纯度等特性。气相二氧化硅由于拥有众多特性,可发挥补强、增稠、触变、抗结块、防沉降、防流挂等功能,广泛应用于硅橡胶、涂料、胶粘剂、食品、医药、畜牧农业、建材等行业,在军工和航天等领域也有较多应用。

所以,其也能够在尼龙6树脂中发挥重要作用。

对比纯的尼龙产品和复合尼龙产品,纯的尼龙产品韧性较差,加工尺寸稳定性较差,其主要原因是其机械性能差及热稳定性差导致的;添加气相二氧化硅的复合尼龙产品,其结晶度和熔点下降,储能模量幅度增高,同时,纳米复合尼龙6产品的力学性能也得到明显的提升,主要体现在拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率、缺口冲击强度等方面。

所以,气相二氧化硅在尼龙6树脂中的大作用就是这么来的。

尼龙的种类及性能特点?

尼龙(Nylon)即“聚酰胺”,又称为“耐纶”、“锦纶(国内)”,英文名称Polyamide(简称PA),是指大分子主链含有酰胺基团(-CO-NH-)重复结构单元的一类线性高分子材料。

尼龙是第一个工业化的合成纤维,具有良好的综合性能,包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学腐蚀性和自润滑性,且摩擦系数低,有一定的阻燃性,易于加工,在工程塑料、合成纤维、塑料薄膜、涂料和粘合剂等领域具有非常广泛的应用。

尼龙的种类较多,按照单体的结构可分为脂肪族尼龙、半芳香族尼龙和芳香族尼龙。根据单元链节所含碳原子数量分类,尼龙可分为尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙11、尼龙12等品种,其中尼龙6(PA6)和尼龙66(PA66)应用最为广泛,消费量约占尼龙总消费量的90%。

行行查 | 行业研究数据库

全球尼龙需求持续增长,根据Markets and Markets数据,2020年全球尼龙市场规模达437.7亿美元左右。其中,尼龙6是以己内酰胺为单体原料,并以头尾相接的方式开环聚合成聚酰胺,其主要原料己内酰胺基本实现国产化,尼龙6国内自给率90%以上。尼龙66则是由己二胺和己二酸交替形成聚酰胺,原子排列规整度高于尼龙6,可以形成强有力的密集聚合物结构,更具结晶性,具有更高的熔点、更慢的渗透性、更强的抗变形能力等。

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尼龙PA、 PA6、 PA66的简介

一、PA:
PA是聚酰胺类塑料的通称,它们在结构上都具有酰胺基,性能上有相似之处。它的总的外观特点是:都是一类韧性,角质,从微黄透明到不透明的材料。一般的尼龙是结晶性塑料,也有无定形的透明尼龙。
1、燃烧特征:慢燃,离火后能继续燃烧或慢熄,火焰上端呈金黄色,下端呈兰色,燃烧时材料熔溶滴落,起泡并发出烧焦羽毛或指甲的气味。
2、优点:
PA机械方面的共性是坚韧,都具有很高的表面硬度,拉伸强度,抗冲击能力,耐疲劳,耐折迭。
PA具有较高的耐磨性,能自润滑,而噪声。
PA耐热耐寒,在寒冷和炎热的季节,也能保证很高的机械性能
PA耐药品,耐油的腐蚀。耐应力开裂。
PA易印刷,易染色,电性能优良。
3、缺点:
PA最大的缺点是:尺寸精度差,热膨胀和吸水性对它的尺寸影响很大;
PA耐酸性差,不能用酸性染料染色,也不能接角过多的酸性物质。
PA耐光性差,耐污染性差。
4、用途:生产轴承,齿轮,车轮,轴辊,水泵叶轮,风扇叶片,输油管,储油管,绳索,鱼网,变压器线圈
5、注塑特点:PA由于酰胺基的存在,吸水强而吸水牢固,因此,在注塑时,应充分的烘干,一般要在120℃烘干3-4小时;PA粘度小,流动速度快,为防止射嘴流诞,应采用自锁喷嘴或尼龙专用喷嘴。同时,要注意模具精度。


二、PA6:
简介 PA6是微黄半透明的材料
鉴别: 用PA6与盐酸在110℃加热4小时,没有少量白色已二酸结晶沉淀析出。
1、燃烧特征: 同尼龙的燃烧特征。
2、优点:PA6是尼龙材料中,机械强度比较高的一种,但低于PA66;拉伸强度,表面硬度,刚性都高于其它的尼龙类塑料。抗冲性和柔性高于PA66
三、PA66:
简介 PA66是白色半透明的材料
鉴别: 用PA66与盐酸在110℃加热4小时,有少量白色已二酸结晶沉淀析出。PA6没有,PA610B也有。
1、燃烧特征:同尼龙的燃烧特征。
2、优点:PA66是尼龙材料中,机械强度最高的一种,拉伸强度,表面硬度,刚性都高于其它的尼龙类塑料。

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来源:大风号

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