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尼龙PA6的材料性能及其常见问题

2021-12-14 来源:好土汽车网
导读 尼龙PA6的材料性能及其常见问题
尼龙PA6的材料性能及其常见问题

现代电镀网讯:

一、材料简介

PA6又名尼龙6(聚酰胺6),PA6为乳白色或微黄色透明到不透明角质状结晶性聚合物,可自由着色,韧性、耐磨性、自润滑性好、刚性小、耐低温,耐细菌、能慢燃,离火慢熄,有滴落、起泡现象,成型加工性极好:可注塑、吹塑、浇塑、喷涂、粉末成型、机加工、焊接、粘接。PA6是吸水率最高的PA,尺寸稳定性差,并影响电性能(击穿电压)。PA6最高使用温度可达180℃,加抗冲改性剂后会降至160℃,用15%-50%玻纤增强,可提高至199℃,无机填充PA能提高其热变形温度。

回复“PC、ABS、PP、PE”等通用塑料的名称即可查看相对应的材料的性能与常见问题,我们中擎要做到的是:让选材不再困难,让注塑问题不再困扰!

二、材料性能

1. 机械强度高,韧性好,有较高的抗拉、抗压强度。抗拉强度接近于屈服强度,比ABS高一倍多。对冲击、应力振动的吸收能力强,冲击强度比一般塑料高了许多,并优于缩醛树脂。

2. 耐疲劳性能突出,制件经多次反复屈折仍能保持原有机械强度。常见的自动扶梯扶手、新型的自行车塑料轮圈等周期性疲劳作用极明显的场合经常应用PA。

3. 表面光滑,摩擦系数小,耐磨。作活动机械构件时有自润滑性,噪声低,在摩擦作用不太高时可不加润滑剂使用;如果确实需要用润滑剂以减轻摩擦或帮助散热,则水油、油脂等都可选择。

4. 耐腐蚀,十分耐碱和大多数盐液,还耐弱酸、机油、汽油等溶剂,对芳香族化合物呈惰性,可作润滑油、燃料等的包装材料。

5. 对生物侵蚀呈惰性,有良好的抗菌、抗霉能力。

6. 耐热,使用温度范围宽,可在-450c至+1000c下长期使用,短时耐受温度达120c-1500c。

7. 有优良的电气性能。在干燥环境下,可作工频绝缘材料,即使在高湿环境下仍具有较好的电绝缘性。

8. 制件重量轻、易染色、易成型。因有较低的熔融粘度,能快速流动。易于充模,充模后凝固点高,能快速定型,故成型周期短,生产效率高。 三成型性能

1.结晶料,熔点较高熔融温度范围窄,热稳定性差,料温超过300度、滞留时间超过30min即分解。较易吸湿,需干燥,含水量不得超过0.1%.

2.流动性好,易溢料。宜用自锁时喷嘴,并应加热。

3.成型收缩范围及收缩率大,方向性明显,易发生缩孔、变形等。

4.模温按塑件壁厚在20-90度范围内选取,注射压力按注射机类型、料温、塑件形状尺寸、模具浇注系统选定,成型周期按塑件壁厚选定。树脂粘度小时,注射、冷却时间应取长,并用白油作脱模剂。

5.模具浇注系统的形式和尺寸,增大流道和浇口尺寸可减少缩水。

四、应用领域

工业生产中泛用于制造轴承、圆齿轮、凸轮、伞齿轮、各种滚子、滑轮、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、推进器、螺钉、螺母、垫片、高压密封圈、耐油密封垫片、耐油容器、外壳、软管、电缆护套、剪切机、滑轮套、牛头刨床滑块、、电磁分配阀座、冷陈设备、衬垫、轴

承保持架、汽车和拖拉机上各种输油管、活塞、绳索、传动皮带,纺织机械工业设备零雾料,以及日用品和包装薄膜等。

汽车制品种类繁多,如散热器箱、前格栅、加热器箱、散热器叶片、转向柱罩、尾灯罩、吸附罐、定时齿轮外罩、风扇叶片、各种齿轮、散热器水室、空气滤清器外壳、进气歧管、控制开关、进气导管、真空连接管、安全气囊、电气仪表外壳、刮水器、泵叶轮、轴承、衬套、阀座、车门把手、车轮罩等。

电子电气制品如:表面安装器件、连接器、电动机末端层状物、电动机中的锚刷固定器等

家用产品/消费品如:厨房用刮铲;

家用电器:电壶、电烤箱的安全控制装置;

五、注塑工艺

干燥处理:

由于PA6很容易吸收水分,因此加工前的干燥特别要注意,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,建议进行温度为105℃,8小时以上的真空烘干。

融化温度:

230-280℃,对于增强品种为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施用较高的模具温度。增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度,但却降低了韧性。如果壁厚大于3mm,建议使用20-40℃的低温模具。对于玻璃纤维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(对增强材料要稍微降低) 流道和浇口:

对于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为塑件的厚度)。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。

六、材料分类

尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66,占绝对主导地位,其次是尼龙11,尼龙12,尼龙610,尼龙612,另外还有尼龙 1010,尼龙46,尼龙7,尼龙9,尼龙13,新品种有尼龙6I,尼龙9T和特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等,尼龙的改性品种数量繁多,如增强尼龙,单体浇铸尼龙(MC尼龙),反应注射成型(RIM)尼龙,芳香族尼龙,透明尼龙,高抗冲(超韧)尼龙,电镀尼龙,导电尼龙,阻燃尼龙,尼龙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,作为各种结构材料。

八、PA6与PA66的区别

PA6与PA66是尼龙材料中的主要品种,因此在常用的尼龙材料中,我们时常可见,也有不少人会对PA6与PA66的材料混淆不清,在此,小编为大家简要描述了这两种产品的性能。

PA6产品性能

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产品性能

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。

PA6 的化学物理特性和 PA66 很相似,然而,PA6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。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。加入玻璃纤维添加剂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。

PA66 在聚酰胺材料中有较高的熔点,它是一种半晶体-晶体材料,PA66 在较高温度也能保持较强的强度和刚度,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。在产品设计时,一定要考虑吸湿性对几何稳定性的影响,为了提高 PA66 的机械特性,经常加入各种各样的改性剂。玻璃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。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。 它的粘度对温度变化很敏感。PA66 的收缩率在 1%~2%之间,加入玻璃纤维添加剂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。

九、常用的改性PA6的牌子

PA6日本三菱:33%玻纤增强阻燃级1016G-33;

PA6日本三菱:30%玻纤增强阻燃级1013G-30,1016G-30; PA6日本三菱:20%玻纤增强阻燃级1013G-20;

PA6日本三菱:16%玻纤增强阻燃级1013G-16,1016G-16; PA6日本宇部:挤出级1030B;标准粘度1013B,1013NW8;

PA6德国巴斯夫:玻纤增强B3WG3,B36EG3;30%玻纤增强B3WG6; PA6德国巴斯夫:30%玻纤增强尺稳定B3WG6,B3EG6;

PA6德国巴斯夫:16%玻纤增强尺稳定B3EG3;注塑级B3S; PA6德国巴斯夫:C36,B3WM602;

PA6德国拜耳:注塑级B30S;30%玻纤增强级BKV130(电镀); PA6台湾集盛:注塑级TP-4407,6203; PA6瑞士EMS:BG-26,30S,PV-6HH;

PA6荷兰DSM:33%玻纤增强级K224-G6,K224-PG3

十、材料制品常见问题及解决方法

缺陷一、填充不足

(1)、注射压力不足 解决方法:提高注射压力 (2)、注射速度慢 解决方法:提高注射速度 (3)、 熔料温度低 解决方法:提高机筒温度

(4)、排气不良 解决方法:在未填满的部位加排气孔

(5)、浇口过小 解决方法:扩大浇口尺寸或缩短浇口流道的距离 (6)、过胶圈磨损 解决方法:检查过胶圈的磨损程度,更换 缺陷二、表面无光泽

(1)、制品密度不足 解决方法:增加熔胶量,提高注射压力 (2)、填充速度慢 解决方法:提高机筒温度,提高注射速度 (3)、模具温度低 解决方法:提高模具温度 (4)、排气不良 解决方法:充分排气 缺陷三、变色

(1)、熔料温度过高 解决方法:降低机筒温度、螺杆转速、背压 (2)、注射速度过快 解决方法:降低注射速度和注射压力 (3)、浇口过小 解决方法:扩大浇口尺寸

(4)、模具排气不良 解决方法:开设或增加排气孔、槽 缺陷四、银纹

(1)、干燥不足 解决方法:加强干燥,加长干燥时间或采用真空干燥 (2)、熔料温度过高 解决方法:降低机筒温度、螺杆转速 (3)注射速度过快 解决方法:降低注射速度和注射压力 (4)材料中有杂质 解决方法:检查材料中有无杂质 缺陷五、熔合纹

(1)、熔料充模后冷却快引起 解决方法:提高注射压力、速度、机筒温度、模具温度

(2)、浇口位置开设不当 解决方法:更改浇口位置,使熔合纹出现在不受负荷或不显著的部位;开设冷料井,使熔合纹处的冷料排出

缺陷六、翘曲

(1)、制品冷却不均匀 解决方法:调整模具的温度控制,使其冷却均匀 (2)、制品壁厚不均匀 解决方法:产品的设计尽量使其壁厚均匀 (3)、填充过度 解决方法:降低注射压力和保压压力 (4)、注射速度过快 解决方法:降低注射速度 缺陷七、收缩、凹陷

(1)、制品密度不足 解决方法:增加熔胶量,提高注射压力,延长注射时间 (2)、熔料含有气体 解决方法:充分干燥材料

(3)、制品壁厚过厚 解决方法:制品厚度不要超过7—10MM (4)、热收缩大 解决方法:降低机筒温度及模具温度 缺陷八、内部裂纹

(1)、制品冷却过快 解决方法:提高模具温度,制品取出后浸入热水或放入烘箱中缓慢冷却

(2)、残余应力 解决方法:降低注射速度,提高模具温度 缺陷九、烧焦

(1)、排气不良 解决方法:增加排气孔

(2)、熔料温度过高 解决方法:降低机筒温度、注射速度 (3)、 解决方法:加大浇口 缺陷十、脱模困难、顶出破裂

(1)、模具的脱模锥度不足,表面光洁度不足 解决方法:加大脱模锥度,模具表面抛光

(2)、脱模顶针的位置不当或直径过小 解决方法:增加顶针数量或加大顶针直径 (3)、 解决方法:延长冷却时间,降低机筒温度、模具温度 缺陷十一、下料困难或不下料

(1)、机筒温度设置不当 解决方法:适当提高机筒中段温度、降低后段温度 (2)、机筒下料口处冷却不足 解决方法:检查冷却水管有无堵塞

(3)、螺杆、机筒设计不当 解决方法:螺杆的加料段较长、螺槽较深、该处机筒拉槽

(4)、料斗、下料口堵塞 解决方法:检查材料中有无尺寸较长的再生料、再生料的使用比例过大。

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