




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第六章:聚酰胺第一节:概述一、定义
聚酰胺(PA,Polyamide)也称尼龙,是主链上含有酰胺基(—CONH—)的聚合物,按其主链结构可分为脂肪族、半芳香族、全芳香族、含杂环芳香族及脂环族聚酰胺,适合作塑料材料的主要是脂肪族聚酰胺。二、生产方法生产脂肪族聚酰胺的方法很多,但工业化的主要方法有以下几种:1.由二元胺和二元酸合成PA:这类PA用两位数字命名(聚酰胺-XY),分子通式:
其中:X表示二元胺中的碳原子数,Y表示二元酸中的碳原子数,如:PA-66,PA-610,PA-10102.由ω-氨基酸自身缩聚或由内酰胺开环聚合合成PA:(聚酰胺X),分子通式:
X表示ω-氨基酸或内酰胺分子中碳原子数,例如:PA-63.有多种单体共缩聚合成PA:由两种以上己内酰胺或氨基酸、由两种以上的二元胺与一种或多种二元酸共缩聚。
如:PA-66/6,PA-6/66/1010等。三、发展简史聚酰胺是塑料工业中发展最早的品种,目前产量居工程塑料之首。1939年,PA-66,由美国杜邦公司首先工业化生产1941年,PA-610,由美国杜邦公司首先工业化生产1943年,PA-6,由德国法本公司首先工业化生产1959年,PA-1010,由我国首先工业化生产第二节:PA的结构与性能一、聚酰胺的结构特征1.脂肪族PA都是线型聚合物,是热塑性塑料。2.其分子链中含有空间规则排列的酰胺基极性基(—CONH—),在适当条件下可形成结晶结构。3.—CONH—的存在使聚合物在分子内或分子间可形成氢键,分子间作用力进一步增强,故这类聚合物具有较高的熔点及力学强度,酰胺基具有一定的反应活性,可进行大分子官能团的反应。4.非极性的亚甲基结构可在晶区,也可在非晶区。
晶区的结构提供较强的分子间力无定型区的碳链结构则赋予聚合物材料一定的柔性
使PA既具有较高的力学强度,又具有良好的柔性及明显的Tg。5.尽管PA的熔点很高(>200℃),但其在熔点以上的熔体粘度则较低。(一)、PA的分子结构1.亚甲基/酰胺基的比例不同PA分子中此比例不同,即极性酰胺基之间的碳原子数不同。
分子链长度相同时,随比值增加,分子间形成的氢键数目减少,分子间作用力减弱,柔性增加。2.亚甲基含量的奇-偶效应
亚甲基含量为偶数时,PA的熔点较亚甲基为奇数时的熔点高。
例如:PA-7的熔点(~227℃)较PA-6(~215℃)和PA-8(~180℃)高存在这种差异的主要原因:
⑴含有偶数亚甲基的PA分子间形成的氢键密度大⑵含有偶数亚甲基的PA与含有奇数亚甲基的PA所形成的结晶结构不同。
例如:PA-6的γ型晶体内分子相互平行排列,导致沿分子链方向的重复性较低,晶体密度较低,故熔点低于亚甲基为偶数的PA-7。3.氢键和取代基基PA分子间的氢键键是赋予这类类聚合物材料料高熔点、高强度的重要要因素,若用—CH3或—CH2OCH3等基团取代酰酰胺基中的氢氢原子,导致致大分子链间间的距离增大,,作用力减弱弱,破坏分子子链的规整性性,降低PA的结晶性及软软化点,甚至至可以制得橡橡胶制品。4.分子量:增加PA分子量可提高高其耐热性和和制品的尺寸稳定性。5.共缩聚:共缩聚将导致结晶能力力下降,形成成无定型聚合物,因此通过共共缩聚可得到到坚韧、柔软、透明的皮皮革状制品。。(二)、PA的结晶结构1.分子结构及氢氢键对结晶结结构的影响结晶度和结晶晶形态会影响响PA的性能;2.加工条件对结结晶形态及结结晶度的影响响而随加工条件件不同,会影影响结晶度和和结晶尺寸;;3.吸水性及成核核剂对结晶度度的影响PA的吸湿会导致致Tg降低,会发生生缓慢结晶,,导致制品后收缩;;加入成核剂可可获得微晶成成核PA,具有较高的的拉伸强度、、耐磨性及硬硬度,但断裂裂伸长率及冲冲击强度略有有下降。(三)、取向向结构在加工过程中中由于流动和剪剪切作用,会产生一定程程度的分子取取向,导致制制品性能各向向异性(即沿取向方方向的强度优优于非取向方方向)工艺上常用双双轴取向方法法提高PA薄膜的总强度度,此外,取取向也有利于于结晶过程的的进行。二、聚酰胺的的性能1.物理性能:无毒、无味,,不霉烂,外观为半透明明或透明的乳乳白色或淡黄黄色粒料,密度::1.04~1.36g/cm32.力学性性能⑴拉伸强强度和和冲击击强度度:PA在室温温下具具有较较高的的拉伸伸强度度及冲冲击强强度,,随温温度及及吸水水性增增加,,PA的拉伸伸强度度急剧剧下降降,而而冲击击强度度则明明显提提高;;PA品种不不同,,强度度受温温度和和吸水水性的的影响响也不不同。。随酰胺胺基之之间亚亚甲基基增加加,对对温度度和吸吸水性性的敏敏感性性减弱弱。玻玻纤增增强的的聚酰酰胺强强度受受温度度和吸吸水性性的影影响更更小。。⑵疲劳强强度:PA的疲劳劳强度度约为为其拉拉伸强强度的的20%~30%;PA的疲劳劳强度度随分分子量量的增增加而而增大,,但随随吸水水性的的增加加而下下降。。玻纤纤增强强PA的疲劳劳强度度可提提高50%左右。⑶抗蠕变变性:PA的抗蠕蠕变性性较差差,故故不适适于制制造精精密制品品。PA的抗蠕蠕变性性与应应力、、温度度及吸吸水性性有关关,应应力增大或或吸水水性增增大,,其抗抗蠕变变性降降低。。PA的抗蠕蠕变性性随温温度的的变化化受时时间的的制约约,施施加应力初初,随随温度度增高高,PA的抗蠕蠕变性性下降降,随随后不受温温度影影响。。玻纤纤增强强PA的抗蠕蠕变性性优于于普通通PA。⑷耐摩擦擦性和和耐磨磨耗性性:耐摩摩擦性性能和和耐磨磨耗性性能是尼龙龙制品品突出出的主主要性性能。。PA无油润润滑的的摩擦擦因数通通常为为0.1~0.3,且各各种PA的μ无明显显差异异。其中中PA-1010为最佳佳,它它的比比重约约为Cu的1/7,但其耐耐磨耗耗性却却是Cu的8倍。3.热性能能与其它它热塑塑性树树脂不不同,,PA具有如如下特特点::⑴它不随随温度度上升升而逐逐渐软软化,,而是是具有明明显的熔熔点。。⑵PA的长期期使用用温度度在80℃℃左右,,短期期内使使用温度度可达达120℃,若温度度高于于120℃以上长期使使用,,制品品会接接触氧氧发生生缓慢慢的热热分解反应应变为为褐色色,为为提高高其耐耐热性性,可可在其中添添加抗抗氧剂剂。⑶线膨胀胀系数数:依依赖于于晶体体结构构的稳稳定性性及结结晶度度a.结构越越稳定定,线线膨胀胀系数数越小小;b.极性基基团[CONH]间的碳碳原子子越多多,分分子间间力就越小小,线线膨胀胀系数数越大大;c.非晶部部分所所占比比例越越大,,线膨膨胀系系数越越大⑷热导率率:未加填填料的的PA热导率率变化范范围很很窄(0.21~0.32W/m·k),受受聚合合物品品种、、结构及及温度度的影影响都都很小小。⑸负荷变变形温温度:加入入玻纤纤可明明显提提高其其负荷荷变形形温度,,因此此玻纤纤填充充PA可作为为高温温刚性性材料料。⑹阻燃性性:PA分子结结构中中含有有酰胺胺基团团,故故具有有一定的的阻燃燃性能能,燃烧时时火焰焰为蓝蓝色,,上端端呈黄黄色,PA属自熄熄性材材料,且有有较高高的极极限氧氧指数数。PA-662230%玻纤增增强PA-6638高聚物物的电性能能主要是是指它它的介电性性能和导电性性能。聚合物物的介介电性性能是指它它在电场场中的的作用用下对对电能能的贮存存和损损耗的的性能能,通常常用介电常数数和介电损损耗角角正切切来表示示介电常常数是指含含有电电介质质的电电容器器的电电容和和该真真空电电容器的的电容容之比比。是表征电电介质质贮存存电能能大小小的物理理量。。介电损损耗是指在在交变变电场场中电电介质质会损损耗部部分能能量而而发热。。介电强强度:是指指物质质能抗抗击穿穿(材材料结结构遭遭到破坏))和放放电的的最高高电压压梯度度。高聚物物作为为电绝绝缘材材料,,要求求电阻率率和介电强强度要高,介电常常数和介电损损耗要小。4.电电性性能PA在低温温及低低湿度度条件件下是是极好好的电电绝缘缘体,,但当温度度及湿湿度增增加时时,电电绝缘缘性能能恶化化。(PA-11的电绝绝缘性性对湿湿度的的敏感感性较较小,,PA-6则较大大)⑴体积电电阻率率:在干干燥条条件下下,各各种PA的体积电阻阻律基基本相相同,,但在在平衡衡水分分状态态下,,酰胺胺基密度度高的的PA品种的的体积积电阻阻率下下降较较大,,PA的体积积电阻阻率随随温度度的升升高而而降低低,随随吸水水性的的增加而而下降降。⑵介电性性能:各种种PA在干燥燥条件件下的的介电电常数和介介电损损耗角角正切切差异异很小小。但但在吸吸水状态下下PA的介电电性能能明显显变化化,其其中酰酰胺基密度度越大大,变变化越越明显显。⑶介电强强度:随制制品厚厚度和和吸水水性的的增加加以及温度度的升升高而而有所所降低低,其其中尤尤以温温度的影响响最大大。(PA-6的吸水水性最最强,,水分分对其其介电电强度度的影响最最显著著)5.吸水性性及气气体和和液体体的渗渗透性性:⑴吸水性性:PA的吸水水性比比其它它热塑塑性塑塑料大大得多,,且受受以下下因素素影响响:a.环境中中的相相对湿湿度或或水蒸蒸气的的蒸汽汽压;;b.PA的结构构(主主要是是分子子中极极性基基团间间的碳碳原子数数或CH2/CONH比);;c.PA的结晶晶度。。随极性性基团团间碳碳原子子数增增加,,吸水水性明明显下下降,,结晶晶度越越大,,吸水水性较较小。。尼龙的的吸水水性是是由非非晶部部分极极性酰酰胺基基(亲亲水基团))的作作用,,其大大小由由它的的分子子主链链段结结构决定,,吸水水性是是随尼尼龙分分子主主链段段上亚亚甲基基含量增加加而下下降。。主要要原因因是极极性酰酰胺基基团的的密度降低低。吸水性性PA6PA11PA12PA46PA66PA610PA612PA1212PA1313%1.50.30.251.81.30.40.40.20.137~0.175⑵气体和和液体体的渗渗透性性:取取决于于PA的类型型及结结晶度度6.耐老化化性::PA在不受受阳光光照射射的条条件下下使用用时,,具有有优良的的耐老老化性性能,,但在在成型型加工工和露露天使用过过程中中会发发生降降解,,使性性能变变坏。。⑴热降解解;⑵光降解解;⑶高能辐辐射降降解7.化学性性能::PA具有较较高结结晶能能力及及较大大的内内聚能能密度度,故其其溶剂剂很少少,耐化学学性能能优良良。⑴有机溶溶剂与与PA的溶解性性:一般般而言,,随温度升高,,有机溶溶剂与PA的作用加加剧;PA结晶度越高高,分子子中CH2/CONH比值越大大,与有机溶溶剂作用用越小。。除甲酸外外,酚类类化合物物(如苯苯酚、2-甲基苯酚、4-甲基苯酚酚或间苯苯二酚))是PA的有效溶剂,,若在这这些溶剂剂中加入入甲醇或或乙醇可提高溶溶解性。。⑵耐酸、碱碱或盐的的腐蚀性性:不同浓度度的无机机酸、碱碱或盐均可可导致PA的溶胀、、溶解或或水解。。(由于硝硝酸具有氧氧化性能能,与PA产生特殊殊作用,,因此PA-11和PA-12可溶于硝硝酸而不不溶于硫硫酸或盐盐酸)通过PA的稀酸溶溶解粘度度可测定定其分子子量,但但高浓度或高温温将导致致PA水解而使使分子链链破坏((可从溶液粘度度下降观观察)。。低于溶溶解或水水解浓度度的稀酸也可导导致聚酰酰胺的腐腐蚀(制制品表面面产生不不同深度的细裂裂纹或网网状裂纹纹)PA在一些无无机盐中中也会发发生腐蚀蚀,危害害最大的的无机盐是ZnCl2。第三节::主要的的尼龙品品种一、PA-6(Polycaprolactam,聚己内酰酰胺)1.合成制备PA-6的单体为为己内酰酰胺或ε-氨基己酸;一般般用己内内酰胺.己内酰胺胺分子中中有酰胺胺基,故故易发生生水解或脱水等等反应。。在高温温及引发发剂作用用下,己己内酰胺易发发生开环环聚和反反应,形形成PA-6。工业上——PA-6通常由己己内酰胺胺水解聚聚合而得得,即将将单体和5%~10%的水加热热到250℃℃~270℃,使己内酰胺胺水解先先得到氨氨基己酸酸,随后后缩聚和和加成反应同同时进行行即得PA-6。基本反应应如下::2.物性特征征密度:1.13g/cm3熔点:215℃℃热变形温温度:68℃耐寒温度度:-30℃℃外观:乳乳白色或或微黄色色透明到到不透明明,角质质状结晶晶性聚合物物。具有良好好的柔韧韧性、耐耐磨性、、自润滑滑性,刚刚度小,,耐蒸煮能缓慢燃燃烧,离离火慢熄熄,有滴滴落、起起泡现象象。化学稳定定性好,,耐油、、耐细菌菌;成型加工工性极好好,可注塑塑、挤出出、吹塑塑、滚塑塑、喷涂涂、粉末末成型等等。最高使用用温度达达180℃℃,若加入入冲击改改性剂会会降至160℃℃,若用15%~50%玻纤增强强,可高高达199℃℃。3.用途:轴承、齿齿轮、凸凸轮、滑滑轮、螺螺帽、垫垫片、高高压油管管、储油油容器等等。二、MC尼龙1.合成是在常压压下将熔熔融的原原料己内酰胺胺单体用强强碱性的的物质作催化剂剂,与活活性剂等等助剂一一起,直直接注入入预热到到一定温温度的模具具中,物物料在模模具内很很快地进进行聚合合反应,,凝结成成白色坚韧韧的固体体坯料。。用这种种方法成成型的尼尼龙,称称为单体浇铸尼龙龙,又叫单体铸塑塑尼龙、铸型尼龙龙,简称MC尼龙(MonomerCastingNylon)从原料开始始到聚合合成型,,整个操操作只需需0.5~2h。此法仅适适合己内酰胺胺2.物性特征征性能指标标:密度:1.15~1.16g/cm3平均分子子质量::(5~10)×104熔点:223~225℃℃热变形温温度:150~190℃℃拉伸强度度:75~100MPa冲击强度度:5~9kJ/m2弯曲强度度:140~170MPa吸水性::0.7~1.2%(24h),5.5~6.5%(饱和))特点:⑴具有尼龙龙6的通性::强度、、刚性、、韧性好好,耐磨磨,化学稳定定性好;;⑵分子量和和结晶度度高于尼尼龙6,故吸水水性较低低,尺寸寸稳定性和和机械强强度也高高于尼龙龙6;⑶有自熄性性,持续续耐热温温度可达达100℃℃;⑷制品可机机加工,,焊接、、粘接等等,适宜宜浇铸大大型制品或用量量少、品品种多、、结构复复杂的制制件。三、PA-66PA-66是杜邦公公司推出出的第一一个尼龙龙品种和和第一个缩缩聚类高高聚物。。PA-66时PA最重要的的品种,产量量约占PA工程塑料料总量的的70%,其原料料是己二胺胺和己二二酸。1.合成工业上PA-66的合成方方法是将将等摩尔尔比的己己二胺和和己二酸酸在270~275℃下进行熔熔融缩聚聚而成。。PA化学反应应的平衡衡常数较较大,因因此不需需要催化化剂,反反应初期期也不需需要考虑虑平衡移移动问题题。为了了保证己己二胺和和己二酸酸等摩尔尔,通常常采用先先中和成成盐再缩缩聚的方方法,即即利用66盐在冷热热乙醇中中溶解度度的显著著差别,,经重结结晶,可可以提纯纯,保证证胺和羧羧酸官能能团的等等摩尔,,杂质则则留在母母液中。。反应式为为:H2N(CH2)6NH2+HOOC(CH2)4COOH[NH3+(CH2)6NH3+-OOC(CH2)4COO-]另外缩聚聚时,可可加少量量单官能能团的醋醋酸(质质量分数数0.2~0.3%)或己二二酸封端端,以控控制分子子量。n[NH3+(CH2)6NH3+-OOC(CH2)4COO-]+CH3COOHCH3CO[NH(CH2)6NHOC(CH2)4CO]nOH+2nH2O2.物性特征征性能指标标:30%玻纤增强强50%玻纤增强强分子量::((1.5~2.2)×104(短)((长长)密度:1.13~1.151.371.371.37拉伸强度度:60~80MPa190200225弯曲强度度:≥100MPa267327327缺口冲击击强度::≥5~6kJ/m210.91914脆化温度度:-35℃℃热变形温温度:75℃254℃257℃260℃成型收缩缩率:1.5~2.2%0.6~0.9%0.5~0.6%0.4~0.6%体积电阻阻:1.83×105ΩΩ·cm介电常数数:((1MHz)1.63特点:⑴半透明或或不透明明的乳白白色结晶晶聚合物物,受紫紫外线照射会发发出紫白白光或蓝蓝白色光光;⑵机械强度度大,耐耐应力开开裂性好好,耐磨磨性在聚聚酰胺中最好,,自润滑滑性仅次次于PTFE和POM;⑶化学稳定定性好,但溶于于甲酸等等极性溶溶剂,加碳黑可可提高耐耐候性;;⑷吸水性大大,因此此尺寸稳稳定性差差;⑸成型加工工性好,可挤塑塑、注塑塑、吹塑塑、机加加、焊接、粘接接,加工温度度高(熔熔点:238~248℃)四、PA-1010(Nylon1010,Polydecamethylenesebacamide)PA-1010是我国开开发出的的品种,,它是由由蓖麻油油为原料制得得癸二酸酸和癸二二胺缩聚聚而成的的。1.合成首先将癸癸二胺和和癸二酸酸中合成成PA-1010盐,然后后再加热热熔融,,经脱水水缩聚反反应制得得PA-1010。PA-1010的熔点较较低(194℃℃),故熔熔融缩聚聚可在较较低温度度(240~250℃)下进行行。反应式::2.物性特征征性能指标标:25~30%玻纤增强强密度:1.07g/cm3熔点:198~210℃拉伸强度度:≥40MPa≥90MPa断裂伸长长率:150%弯曲强度度:≥70MPa≥≥160MPa缺口冲击击强度::≥17kJ/m2≥15.0kJ/m2特点:⑴呈半透明明结晶型型热塑性性聚合物物,无无毒,耐耐霉菌,,耐低温,脆化化温度为为-60℃℃;⑵优异的耐耐磨性,,自润滑滑性,良良好的消消音性;;⑶吸水性小小,介电性性能好,,化学稳稳定性好好,但溶溶于强极极性溶剂,如如苯酚、、浓硫酸酸等;⑷成型加工性能能好。3.成型加工及用用途可挤出、注塑塑、吹塑、喷喷涂等加工方方法成型,加加工前需要在80~100℃下干燥数小时时。用途:小模塑塑齿轮、轴承承保持架、轴轴套、高压阀阀衬垫、油箱衬里、输输油管、工业业虑布、筛网网、毛刷、电电线电缆保护层九、玻纤增强强尼龙增强材料的种种类与特征——具有增强作用用的材料有纤维类、片状、针状超细(纳米)无机填填料以及有机高聚物等。用于PA增强的主要品品种有下列几几种:⑴玻璃纤维⑵碳纤维⑶芳纶⑷硼纤维⑸晶须⑹云母、滑石粉粉、蒙脱土玻纤增强尼龙龙为了改善尼龙龙性能(如拉伸强度、耐热性、尺寸稳定性、硬度和抗蠕变性等),用玻纤纤添加可取得得良好的效果果。(一)、生生产过程(二)、玻玻纤增强尼龙龙的控制因素素⑴玻纤单纤直径径——对GFPA力学性能影响响很大一般情况下应应控制在10~20μμm范围内。太粗——与PA粘结性较差,,导致力学性性能下降;太细——易被螺杆剪切切成细微粉末末,失去纤维维的增强作用用。⑵玻纤长度的影影响长度一般控制制在2~3mm为宜。理论上,玻纤纤长度越长其其增强效果越越好,但也将将带来制品表表面粗糙以及及翘曲等问题题。(玻纤的长度度与其原始长长度无关,而而与螺杆组合合结构及转速有有关。因此,,要控制玻纤纤长度,应从从调整螺杆结构和和转速入手))⑶玻纤含水量的的影响玻纤表面的水水分在熔融挤挤出过程中将将使PA发生水解反应应,导致PA发生降解,从而降低增强强PA的力学性能。。⑷玻纤表面处理的影响玻纤的表面浸浸润剂主要成成分是偶联剂剂和成膜剂。。⑸玻纤含量的影影响①随玻纤含量增增加,产品熔熔体流动性下下降;②随玻纤含量增增加,力学性性能明显提高高;③随玻纤含量增增加,热变形形温度随之提提高;④随玻纤含量增增加,GFPA的成型收缩率率随之减小。。玻纤含量:随玻纤含量增增加,PA的力学强度、、尺寸稳定性性及耐热性能能均有明显提提高。当含量为40~50%时,由于熔体体粘度过大,,给成型带来来困难;而含量小于10%时,增强效果果不明显,因此一般含量量以30%为宜。成型加工:玻纤增强PA的成型加工工艺艺与未增强PA大致相同,但其流动性较较差,因而在在注塑时,注塑压力和注注塑速度适当提高,,料筒温度也也应提高10~40℃℃,同时由于熔融状态下玻玻纤会发生取取向,尺寸变变化产生各向向异性,制品容易易变形和翘曲曲,因此在成成型工艺条件件下,模具设计、浇浇口位置和形形状等方面,必须须引起足够重视并做出适当当调整。十、填充尼龙龙用无机填料与与PA6、PA66等共混,能提提高尼龙的刚刚性、耐热性、尺寸稳定定性,降低成成型收缩率、、制品翘曲及及生产成本。。1.尼龙用填料种种类⑴碳酸钙(CaCO3):按来源分为重重质和轻质两两种⑵滑石粉(3MgO·4SiO2·H2O);⑶硅灰石(CaSiO3);⑷高岭土(Al2O3·SiO2·nH2O);⑸云母KAl2(AlSi3O10)(OH)2;⑹玻璃微珠.滑石粉、硅灰灰石、高岭土土、云母属于于硅酸盐类,,结晶结构具具有针状、棒棒状、层状特特征,不仅可可以作为填充充剂降低成本本,而具有一一定的增强作作用。2.填料的物理特特性与该性功功能的关系⑴纤维状、柱状状、片状等纵纵横面比较大大的填料,有有利于提高PA的力学强度;;⑵球状、粒状填填料可提高加加工性能,但但会降低材料料的力学性能;;⑶填料的粒径较较大时,材料料的拉伸强度度和冲击强度度都下降;粒径径越小,材料料的强度越高高;(作为填料适适宜的粒径为为1~10μm为好)⑷填料表面具有有表面活性基基团有利于提提高填料与聚聚合物的粘结性性;⑸填料表面硬度度高,则复合合材料的表面面硬度提高。。第四节:尼龙龙的加工及应应用一、尼龙的加加工工艺特性性⑴PA易吸湿,因此此成型前必须进行干燥燥处理,使其水含量量小于0.1%,另外PA对氧敏感,高温下下易氧化降解解,为此采用用真空干燥:100℃~110℃,10h~12h;(尼龙吸水后后对其力学性性能有较大的的影响:在熔熔融状态下,水分的的存在会引起起尼龙的水解解而导致分子子量下降,从而使使制品机械性性能下降;成成型过程中,,水分的存在还会会使制品表面面出现气泡、、银丝和斑纹纹等缺陷,所以成成行前必须充充分干燥处理理)⑵有明显的熔点点,且熔点较较高,熔限较较窄,因此加工温度度较高;⑶PA熔体粘度具有有较高的温度度敏感性和剪剪切速率敏感性性,且熔体粘粘度低(10~100Pa··s),熔体流动动性好;(尼龙熔体粘粘度低,流动动性大,喷嘴嘴会产生“流流延”现象。。浪费原料,,污染喷嘴,,如果用螺杆杆式注射机成成型,注射时时,熔体会在在螺杆和料筒筒壁之间出现现逆流,使注注料不准,所所以,尼龙在在螺杆式注射射机成型时,,在螺杆端部部必须安装止止逆环。)⑷PA熔融状态的热热稳定性较差差,高温下易易降解,使制品性能恶化化;(尼龙是结晶晶性高聚物,,熔点明显而而且较高,所所以,尼龙需需要在较高温温度下成型。。熔融状态下下的尼龙热稳稳定性较差,,易分解,因因此,必须严严格控制工艺艺条件)⑸熔体冷却速度度对制品的结结构及型能有有明显的影响响;⑹PA的成型过程中中伴随着结晶晶的产生,故故PA的成型收缩率较大。。(尼龙的成型型收缩率大,,对于制造高高精度的制品品,模具设计计应在实验的的基础上确定定其尺寸,成成型工艺应严严格控制。))二、尼龙的成成型加工尼龙可用多种种方法成型加加工,包括:注塑、挤出、、吹塑、浇注注、压塑、旋旋转模塑、热成型等等。(一)、尼龙龙的注塑设备备及工艺条件件是尼龙工程塑塑料的主要成成型方法1.注塑设备⑴注塑机:柱塞式和螺螺杆式注塑机机均可用于尼尼龙的制品成成型,但螺杆杆式注塑机更更具优势。用用螺杆式注塑塑机成型尼龙龙时,通常采用带有止逆环的的单头、等距距、全螺纹螺螺杆;长径比比为12~20,压缩比3~4。⑵喷嘴:熔融状态的的PA的粘度较低,,极易流动,,故注塑时需需要带有自锁装置置的喷嘴(如用弹簧式式喷嘴或滑动动侧向关闭喷喷嘴)以克服服熔体流淌或或流延问题。。⑶模具:采用较高的的注射速率,,所以必须考考虑排气问题题。通常在模具上开设设排气槽(宽宽为3mm,深为0.04~0.05mm)2.成型工艺尼龙注塑所要要控制的因素主要包括:水分含量、成型温度、注塑压力、成型周期、对制品的后处处理等。典型尼龙注塑塑工艺条件::螺杆转速::20~50r/min;料筒温度:160~280℃;喷嘴温度:180~260℃;模具温度:40~60℃℃;注塑压力:70~130MPa.由于尼龙的成成型温度较其其它热塑性塑塑料高,而且且冷却过程中中会产生结晶,,导致较高的收缩率率(1.6~1.7%),因此成型时需较高的后续压压力。大多数尼龙龙的加工温度度范围很窄,,故成型机械应具具有严格的温温度控制装置置,但温度超过过其成型允许许温度范围,,均会加速材材料的热降解解而使性能变变坏。湿度对尼龙的的成型加工影影响较大,使用前应对物物料进行干燥燥处理(使水分分含量不超过过0.1%)加料斗密闭闭,保证物料料与空气接触触时间不超过过1h.(二)、尼龙龙的挤出设备备及工艺挤出成型所选选用的尼龙分分子量较大1.挤出机:选用突变式排排气式螺杆挤挤出机,长径径比为18~22:1,压缩比:3.2~4:1,螺距等与直径径。2.成型工艺条件件:必须按照其其品种及挤出出制品的类型等因素合理理地加以确定定。一般口模温度200~210℃,机头温度210~250℃,料筒温度范围围为200~280℃。(三)、尼龙龙的其它成型型加工方法1.吹塑成型:得到中空制品品。对于小型中中空制品,可可采用普通的的双螺杆挤出吹塑塑成型机;而而较大型的中中空制品,宜宜选用可高速挤出的的储压式挤出出吹塑成型机机,螺杆为突突变型。模具无死死角,不形成成熔接痕,且且严格控制模模具温度。2.铸塑成型:可分为如下下两种方法⑴单体铸塑成型型(MC尼龙)此法仅适合己己内酰胺,采采用碱为催化化剂,将己内内酰胺单体直接铸铸塑入模具中中聚合成型,,所得MC尼龙的分子量比一一般尼龙6约高一倍,因因此拉伸、冲冲击、耐热性、、吸水性及电电性能均优于于一般尼龙6;⑵聚合物铸塑成成型将片状尼龙在在挤出机中熔熔融后置于定定模,随后加加压并冷却成型型。此方法工业应应用仅限于尼尼龙6和尼龙12。此外,尼龙还还可以进行粉粉料加工,即即硫化床浸渍涂布布、火焰喷涂涂金属、静电电涂布、压塑和烧结结等。(四)、尼龙龙的成型后处处理由于尼龙成型型过程中必须须造成一定分分子取向;同时,熔熔体从高温冷冷却到室温经经过结晶温度,势必产生生结晶,两种种因素共同作作用的结果使得尼龙制品品中存在一定定的内应力,,在随后的使用或贮存期期间,制品尺尺寸及形状会会发生一定变化。通过退退火或调湿处处理可减少上上述影响。1.退火通常常将将尼尼龙龙制制品品浸浸入入非非氧氧化化油油或或酯酯中中,,根根据据尼龙龙类类型型及及制制品品厚厚度度确确定定退退火火时时间间及及温温度度。。例如如::壁壁厚厚3mm的尼尼龙龙制制品品的的退退火火条条件件为为::缓慢慢升升温温至至160~190℃℃,退退火火时时间间为为15min,随随后缓缓慢慢冷冷却却。。若若制制品品最最高高使使用用温温度度低低于于上上述述温温度,,则则可可在在最最高高使使用用温温度度之之上上20℃℃进行行退退火火处处理。。2.调湿湿有些些类类型型的的尼尼龙龙在在空空气气中中具具有有较较高高的的平平衡衡吸吸水水性性,,因此此除除退退火火
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 单位橱柜采购合同范例
- 劳务派遣合同范例合同解除
- 原料售出合同范例
- 买车车位合同范例
- 叉车包合同范例
- 劳动纠纷解除合同范例
- 一承包农田合同范例
- 医院被服采购合同范例
- 供沙子水泥合同范例
- 印刷公司购销合同范例
- 学生心理危机识别与干预(家长教师版)
- GB/T 31914-2015电子文件管理系统建设指南
- 广西建设工程质量检测和建筑材料试验收费项目及标准指导性意见(新)2023.10.11
- 象征手法 (2)课件
- 《过零丁洋》公开课件
- 黄精栽培技术PPT
- 广州市三年级下册英语单词
- 08S305-小型潜水泵选用及安装图集
- 《专利纠纷与处理》PPT课件
- 农业技术推广知识课程教学大纲
- 员工技能等级评定方案汇编
评论
0/150
提交评论