性能项目 | 试验条件[状态] | 测试方法 | 测试数据 | 数据单位 | ||
其它性能 | 冲击、破坏能量 | -20℃干 | DIN 53443-1 | 50 | J | |
基本性能 | 密度 | DIN 53478 | 1.13 | g/cm3 | ||
吸水率 | 23℃水中 | DIN 53495/1L | 9-10 | % | ||
吸湿性 | 23℃/50% | 2.6-3.4 | % | |||
粘度 | 0.005g/ml 硫酸 | DIN 53727 | 190 | ml/g | ||
机械性能 | 拉伸弹性模量 | 干/湿 | DIN 53457 | 3200/1700 | MPa | |
冲击、破坏能量 | 23℃干 | DIN 53443-1 | 120 | J | ||
悬臂梁缺口冲击强度 | -30℃ | 10/NB | kJ/m2 | |||
断裂伸长率 | 5mm/min | DIN 53455 | 50/50 | % | ||
屈服伸长率 | 50mm/min | DIN 53455 | 50/50 | % | ||
冲击、破坏能量 | 23℃湿 | DIN 53443-1 | 140 | J | ||
拉伸屈服应力 | 50mm/min | DIN 53455 | 90/60 | MPa | ||
球压硬度 | H 961/30湿 | DIN 2039-1 | 70 | MPa | ||
悬臂梁缺口冲击强度 | 23℃ | 10/NB | kJ/m2 | |||
拉伸断裂应力 | 5mm/min | DIN 53455 | 90/60 | MPa | ||
球压硬度 | H 358/30干 | DIN 2039-1 | 160 | MPa | ||
电气性能 | 介电常数 | 1MHz湿 | DIN 0303-4 | 7 | ||
介电强度 | P50湿 | DIN 0303-21 | 60 | mm | ||
相对电弧径迹指数 | 湿 | DIN 0303-1 | CTI600 | |||
介电常数 | 1MHz干 | DIN 0303-4 | 3.3 | |||
损耗角 | 1MHz湿 | DIN 0303-4 | 0.3 | |||
体积电阻 | 湿 | DIN 0303-30 | 1010 | Ω.cm | ||
介电强度 | K20干 | DIN 0303-21 | 100 | KV | ||
表面电阻 | 干 | DIN 0303-30 | 1013 | Ω | ||
相对电弧径迹指数 | 干 | DIN 0303-1 | CTI600 | |||
损耗角 | 1MHz干 | DIN 0303-4 | 0.03 | |||
体积电阻 | 干 | DIN 0303-30 | 1015 | Ω.cm | ||
表面电阻 | 湿 | DIN 0303-30 | 1010 | Ω | ||
加工性能 | 熔融温度 | 270 | ℃ | |||
周期 | 60 | s | ||||
流动性 | 注射压力 | 420 | bar | |||
体积熔融指数 | MVR275/5 | DIN 1133 | 30 | ml/10min | ||
熔融温度范围 | 挤出成型 | 260-280 | ℃ | |||
模温 | 60 | ℃ | ||||
熔融温度 | DSC | 220 | ℃ | |||
热性能 | 最大使用温度 | 180 | ℃ | |||
线性热膨胀系数 | 纵向 | 23℃-80℃(干态) | DIN 53752 | 7-10 | 10-5/k | |
横向 | 23℃-80℃(干态) | DIN 53752 | 7-10 | 10-5/k | ||
热变形温度 | 1.8MPa | DIN 75 | 75/90 | ℃ | ||
温度指数 | 在20000h后的拉伸强度下降50%时 | 70 | ℃ | |||
导热率 | 干态 | DIN 52612 | 0.23 | W/(m.k) | ||
热变形温度 | 0.45MPa | DIN 75 | 180 | ℃ | ||
温度指数 | 在5000h后的拉伸强度下降50%时 | 85 | ℃ | |||
比热容 | 干态 | 1.7 | J/(g.k) |
1 聚酰胺介绍
PA 聚酰胺,别名尼龙,英文名称:Polyamide,简称PA,是指由聚酰胺类树脂构成的塑料。此类树脂可由二元胺与二元酸通过缩聚制得,也可由氨基酸脱水后形成的内酰胺通过开环聚合制得,与PS、PE、PP等不同,PA不随受热温度的升高逐渐软化,而是在一个靠近熔点的窄的温度范围内软化,熔点很明显,熔点:215-225℃。温度一旦达到就出现流动。
2 性能
PA塑料也叫“尼龙”,为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂,作为工程塑料的聚酰胺分子量一般为1.5-3万。PA具有很高的机械强度,软化点高,耐热,摩擦系数低,耐磨损,自润滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一般溶剂,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐候性好,易染色。缺点是吸水性大,影响尺寸稳定性和电性能,纤维增强可降低树脂吸水率,使其能在高温、高湿下工作。聚酰胺与玻璃纤维亲合性十分良好。常用于制作梳子、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋等等。无毒性,但不可长期与酸碱接触。 值得注意的是,加入玻纤后PA的抗拉强度可提高2 倍左右,耐温能力也相应得到提高.
尼龙的收缩率为1%~2%.
3 种类
PA中的主要品种是PA6和PA66,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。
尼龙类工程塑料外观上都呈现为角质、韧性、表层光亮、白色(或乳白色)或微黄色、透明或半透明的结晶性树脂,它容易被著成任一种颜色。作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万。它们的密度均稍大于1,密度:1.14-1.15g/cm3。拉伸强度:60.0Mpa。伸长率:30%。弯曲强度:90.0Mpa。缺口冲击强度:(KJ/m2)5。尼龙的收缩率为1%~2%。需注意成型后吸湿的尺寸变化。吸水率100% 相对吸湿饱和时能吸8%.使用温度可-40~105℃之间。熔点:215-225℃。合适壁厚2-3.5mm。PA的机械性能中如抗拉抗压强度随温度和吸湿量而改变,所以水相对是PA的增塑剂,加入玻纤后,其抗拉抗压强度可提高2倍左右,耐温能力也相应提高,PA本身的耐磨能力非常高,所以可在无润滑下不停操作,如想得到特别的润滑效果,可在PA中加入硫化物。
4 改性尼龙
由于PA强极性的特点,吸湿性强,尺寸稳定性差,但可以通过改性来改善。 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
玻璃纤维增强尼龙
· 在PA 加入30% 的玻璃纤维,PA 的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高,耐疲劳强度是未增强的2.5 倍。玻璃纤维增强PA 的成型工艺与未增强时大致相同,但因流动较增强前差,所以注射压力和注射速度要适当提高,机筒温度提高10-40℃。由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向,引起力学性能和收缩率在取向方向上增强,导致制品变形翘曲,因此,模具设计时,浇口的位置、形状要合理,工艺上可以提高模具的温度,制品取出后放入热水中让其缓慢冷却。另外,加入玻纤的比例越大,其对注塑机的塑化元件的磨损越大,最好是采用双金属螺杆、机筒。
阻燃PA
由于在PA中加入了阻燃剂,大部分阻燃剂在高温下易分解,释放出酸性物质,对金属具有腐蚀作用,因此,塑化元件(螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈、法兰等)需镀硬铬处理。工艺方面,尽量控制机筒温度不能过高,注射速度不能太快,以避免因胶料温度过高而分解引起制品变色和力学性能下降。 ·
透明PA
具有良好的拉伸强度、耐冲击强度、刚性、耐磨性、耐化学性、表面硬度等性能,透光率高,与光学玻璃相近,加工温度为300--315 ℃,成型加工时,需严格控制机筒温度,熔体温度太高会因降解而导致制品变色,温度太低会因塑化不良而影响制品的透明度。模具温度尽量取低些,模具温度高会因结晶而使制品的透明度降低。 ·
耐候PA
在PA 中加入了碳黑等吸收紫外线的助剂,这些对PA的自润滑性和对金属的磨损大大增强,成型加工时会影响下料和磨损机件。因此,需要采用进料能力强及耐磨性高的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈组合。
5 用途
PA主要用于:
汽车工业:各种输油管、活塞、绳索、传动皮带,纺织机械工业设备
PA制品电气电子工业,
交通运输业,
机械制造工业:电器线圈、电缆接头各种滚子、滑轮、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、推进器、螺钉、螺母、耐油密封垫片、耐油容器、外壳、软管、电缆护套、剪切机、滑轮套
电线电缆通讯业,
薄膜及日常用品:包装用袋、食品用薄膜(熟食用的高温薄膜和清凉饮料用的低温薄膜)
制造各种轴承,齿轮,圆齿轮、凸轮、伞齿轮、输油管,储油器,保护罩,支撑架,车轮罩盖,导流板,风扇,空气过滤器外壳,散热器水室,制动管,发动机罩,车门把手.轴承、齿轮、滑轮泵叶轮、叶片、高压密封圈、垫、阀座、衬套、输油管、贮油器、绳索、传动带、砂轮胶粘剂、电池箱、、牛头刨床滑块、、电磁分配阀座、冷陈设备、衬垫、轴承保持架、汽车和拖拉机上零雾料,
6 尼龙的缺点
1.易吸水。吸水性大,饱和水可以达到3%以上.一定的程度上影响尺寸稳定性和电性能,特别是薄壁件增厚影响较大;吸水亦会大大降低塑料的机械强度。在选材时,应顾及使用环境及与别的元件的配合精度的影响。纤维增强可降低树脂吸水率,使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。常用于制作梳子、牙刷、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋等等。无毒性,但不可长期与酸碱接触。值得注意的是,加入玻纤后,尼龙的抗拉强度可提高2倍左右,耐温能力也相应得到提高.
2.耐光性较差。在长期偏高温环境下会与空气中的氧发生氧化作用,开始时颜色变褐,继面破碎开裂。
3.注塑技术要求较严:微量水分的存在都会对成型质量造成很大损害;因热膨胀作用使制品尺寸稳定性较难控制;制品中尖角的存在会导致应力集中而降低机械强度;壁厚如果不均匀会导致制件的扭曲、变形;制件后加工时设备精度要求高。
4.会吸收水、醇而溶胀,不耐强酸及氧化剂,不能作耐酸材料使用。
7 尼龙的优点
1.机械强度高,韧性好,有较高的抗拉、抗压强度。比拉伸强度高于金属,比压缩强度与金属不相上下,但它的刚性不及金属。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。
PA应用 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周期性疲劳作用极明显的场合经常应用PA。
3.软化点高,耐热(如尼龙46等,高结晶性尼龙的热变形温度高,可在150度下长期使用.PA66经过玻璃纤维增强以后,其热变形温度达到250度以上)。
4.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。从而,做为传动部件其使用寿命长.
5.耐腐蚀,十分耐碱和大多数盐液,还耐弱酸、机油、汽油,耐芳烃类化合物和一般溶剂,对芳香族化合物呈惰性,但不耐强酸和氧化剂。能抵御汽油、油、脂肪、酒精、弱堿等的侵蚀和有很好的抗老化能力。可作润滑油、燃料等的包装材料。
6.有自熄性,无毒,无臭,耐候性好,对生物侵蚀呈惰性,有良好的抗菌、抗霉能力。
7.有优良的电气性能。电绝缘性好,尼龙的体积电阻很高,耐击穿电压高,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。