產(chǎn)品詳情
聚酰胺塑料簡介 聚酰胺的結(jié)構(gòu)性能 聚酰胺的成型加工 聚酰胺品種一、聚酰胺塑料簡介
聚酰胺為大分子鏈上含有酰胺基團重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的一類聚合物，主要由二元胺和二元酸縮聚或由氨基酸內(nèi)酰胺自聚合而成，俗稱尼龍，英文名稱為polyamide或nylon，簡稱PA，目前它為第二大通用工程塑料品種。
PA包括種類很多，具體品種有：PA6、PA66、PA610、PA1010、PA11、PA12、PA9、PA612、PA46、PA1212、澆鑄尼龍（MC5)及芳香尼龍等，不同國家各品種的使用比例不同。中國主要以PA6、PA66為主，PA1010次之。
PA的生產(chǎn)鼻祖為美國杜邦公司，它1936年合成PA66、1941年合成PA610,并因首先應(yīng)用PA而成為目前世界上較大的工程塑料供應(yīng)商；PA6于1943年由德國法本公司生產(chǎn)；PA1010于1959年由中國開發(fā)，至今仍由中國獨家生產(chǎn)。到2005年，世界PA的生產(chǎn)能力可達185萬噸/年。國外的主要生產(chǎn)商有德國BASF公司和Byaer公司，美國的杜邦公司，英國的ICI公司，日本宇部興產(chǎn)、東麗、三菱化成公司，荷蘭的DSM公司等；我國的PA合成業(yè)比較發(fā)達，但總體產(chǎn)量較低。
PA的突出特點為：優(yōu)良的耐磨性、耐摩擦和自潤性，較好的力學(xué)性能，耐油性優(yōu)異，氣體阻隔性好，耐疲勞性較好。
PA的缺點為：吸濕性大、并對力學(xué)及電學(xué)性能影響大，耐酸性差、在潮濕環(huán)境中尺寸變化率大。
PA目前較大的應(yīng)用為汽車，美國占30.7%、西歐占31.6%、日本占34.5%。其他用途各地不同，美國包裝用膜占9.5%、機械占7.1%、電子/電器占6.6%、日用占5.4%，西歐電子/電器占19.8%、薄膜占12.7%、日用占7.2%、機械占6.6%，日本薄膜占27.6%、電子/電器占20%、機械占8.8%。
1.PA的結(jié)構(gòu)
PA中酰氨基的存在，可以在大分子中間形成氫鍵，使分子間作用力增大，賦予PA以高熔點和力學(xué)性能，同時也使其吸水率增大。
PA中酰氨基之間的亞甲基，賦予PA以柔性和沖擊性。PA中的亞甲基/酰氨基的比例越大，分子中氫鍵數(shù)越少，分子間力越小，柔性增加，吸水越小。
PA中的酰氨基排列規(guī)整，因此它在適當(dāng)條件下可以結(jié)晶，結(jié)晶度可達50%~60%;
在PA的性能中，存在一個亞甲基的奇偶效應(yīng)。當(dāng)亞甲基的數(shù)目為偶數(shù)時比奇數(shù)的熔點高，如PA7(230°C)的熔點反而高于
PA6〔215°C)。這一方面是因為亞甲基為偶數(shù)時的氫鍵密度大，另一方面是兩者的結(jié)晶結(jié)構(gòu)不同造成的。
2.PA的性能
(1)一般性能PA的外觀為透明或不透明乳白或淡黃的粒料，習(xí)慣上稱為切片，表觀角質(zhì)、堅硬，制品表面有光澤。PA的吸水率比較大，酰胺鍵的比例越大（亞甲基數(shù)目越少），吸水率越高，具體為：PA46>PA6>PA66>PA610>PA1010>PA11>PA12>PA1212。
PA屬于緩慢燃燒性塑料，燃燒時有燒焦羊毛或指甲味，要達到V-0級阻燃需要加人阻燃劑改性。
PA屬中等阻隔性塑料，并隨酰胺/亞甲基的比例增大而提高，以PA6的阻隔效果較好。
(2)力學(xué)性能 PA在室溫下的拉伸強度和沖擊強度都較高，但沖擊強度不如PC和POM高；隨溫度和濕度的升高，拉伸強度急劇下降，而沖擊強度則明顯提高。玻璃纖維增強PA的強度受溫度和濕度的影響小。
PA的耐疲勞性較好，僅次于POM，進行玻璃纖維增強處理后還可提高50%左右。
PA的抗蠕變性較差，不適于制造精密的受力制品，但玻璃纖維增強后可改善。
PA的耐摩擦性和耐磨損性優(yōu)良，是一種常用的耐磨性塑料品種。其中，摩擦因數(shù)不同品種相差不大，無油潤滑摩擦因數(shù)僅為
0.1~0.3;耐磨性以PA1010較佳。在PA中加人二硫化鉬、石墨、F4等耐磨材料，可進一步改進摩擦性和耐磨性。
(3)熱學(xué)性能 PA的熱變形溫度都不高，一般在50~75°C。用玻璃纖維增強后大幅度提高，可提高4倍以上，熱變形溫度高達200°C以上。PA的熱導(dǎo)率很小，僅為0.16?~0.4W/（m.k)。
(4)電學(xué)性能 PA在低溫和低濕條件下為極好的絕緣材料，但絕緣性能隨溫度和濕度的升高而急劇惡化；并以分子中含酰氨基比例大者較敏感，如PA6的敏感性較大而PA12的敏感性較小。
(5)環(huán)境件能 PA的耐化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良，可耐大部分有機溶劑如醇、芳烴等，尤其是耐油性突出。但PA的耐酸、堿及鹽性都不好，可導(dǎo)致溶脹，危害較大的無機鹽為氯化鋅；PA可溶于甲酸及酚類化介物。
PA的耐光性不好，在陽光下強度迅速下降并變脆：丨因此，不可不經(jīng)改性而用于戶外。
三、聚酰胺的成型加工
1.加工特性
PA有明顯的熔點，且熔點高，熔程較窄，因此加工溫度較高。PA6為220~300、PA66為260~320°C、PA610為220~300°C、PA12為285~300°C。
PA的熔休黏度低，溫度超過熔點后黏度下降很快，熔體的流動件好，熔體黏度對溫度和剪切速率都較敏感。但其流體特性接近牛頓流體，即對溫度的敏感性較大。
PA的熱穩(wěn)定性較差，與PS、PP等相差懸殊，熱降解傾向嚴重，應(yīng)加入二苯胺改善，并嚴格控制溫度。
PA成型時有結(jié)晶產(chǎn)生，結(jié)晶度一般在20%~30%之間；結(jié)晶度高低受加工條件的影響較大。
PA的成型收縮較大，并受樹脂的品種、制品的壁厚、流動方向及工藝條件等影響。但增強PA的成型收縮大大降低，一般為純PA的30%左右，增強PA6的收縮率為0.3%~0.7%，增強PA66的收縮率為0.2%~0.8%，增強PA610的收縮率為0.4%~0.7%，增強PA1010的收縮率為0.3%~0.5%。
PA的吸水率比較大，在加工前必須干燥，使含水量小于0.1%;干燥條件為：溫度100~110°C，時間為10~12h。
PA制品成型后需進行調(diào)濕處理，以降低吸水對性能的影響，提高尺寸穩(wěn)定性。調(diào)濕處理的條件為在水、醋酸鉀水溶液（醋酸鉀/水為1.25/1)、熔化石蠟、礦物油或聚乙二醇中進行，溫度高于使用溫度10~20°C，一般為80~120°C，時間1.5mm厚度為2h、3mm厚度為8h、6mm厚度為16h。
PA在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)進行退火處理，放人礦物油、甘油、液體石蠟等高沸點液體中，具體條件為緩慢升溫到160~190°C，停留15min后，緩慢冷卻即可。再生料不宜超過3次，并控制在25%以內(nèi)。
2.加工方法
PA可用注塑、擠出及吹塑等方法成型。
(1)注射成型PA的黏度低、易流動，應(yīng)用自鎖噴嘴。螺桿和料筒的間隙要小，一般小于0.05mm,以防止產(chǎn)生逆流現(xiàn)象。螺桿為單頭、全螺紋、壓縮突變螺桿，壓縮比為2~3,要設(shè)止逆環(huán)。模具要考慮排氣，排氣孔直徑小于0.025mm，以小于0.03mm的溢邊值，脫模斜度40'~1°30'，燒口尺寸為壁厚的2/3~3/4，但不小于0.8mm，主流道斜度為4°~6°。制品的流動長度與壁厚比為150~200之間，壁厚不小于0.8mm。
使用少量的脫模劑會消除PA制品氣泡等缺陷，脫模劑可以為硬脂酸鋅或液體石蠟等。
具體的注射成型工藝條件為：料筒溫度160~280°C,噴嘴溫度180~260°C，模具溫度40~60°C，注射壓力70~130MPa。
(2)擠出成型選用排氣式擠出機，L/D為（18~22)/1，壓縮比3.2~4.1。
擠出的工藝條件為：料筒溫度200~280°C，機頭溫度210~250°C，口模溫度200~210°C，擠出壓力3.5MPa，螺桿轉(zhuǎn)速60r/min。
四、其他聚酰胺品種
