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PA— 聚酰胺、也稱尼龍,是一大類酰胺型聚合物的統稱。最常見的有 PA6 、 PA66 、 PA1010 。最近,隨著 I T 業的發展,一種新(xīn)型的聚(jù)酰胺 —PA46 的使(shǐ)用量劇增,它用於代替 LCP (液晶聚(jù)合物(wù))生產電腦上的插件。由於 PA 具有良好的機械性能(néng),韌性好(hǎo)、抗衝擊、耐磨、自潤(rùn)滑、阻燃、絕緣等特(tè)點,所以被廣泛用於汽車、機械、電子、儀表、化工等多個領域,如齒輪(lún)、滑輪、軸承、葉輪、襯套、容(róng)器、刷子、拉鏈等(děng)。
PA6 、 PA66 、 PA46 都屬脂肪族聚酰(xiān)胺,是(shì)線性聚(jù)合物,其分子結構中有極強極性的酰(xiān)胺基,所以具有高度的結晶能力。PA 製品的(de)性能依賴於其結晶形態及結晶度。而加工條件對結晶形態和結(jié)晶度有影響,加工條件不同, PA 製品的結晶變化可達 40% ,製品冷卻慢(màn),結(jié)晶度高,且形成較大尺(chǐ)寸的結晶形(xíng)態。吸水性對其結晶度也有影響。
另外, PA 在(zài)注塑加工過程中由於流動、剪切作(zuò)用會產(chǎn)生一定程度的取向,導致製品性能的各向異(yì)性,沿取向方向的強度優於非取向方向,取向也有(yǒu)利於結晶過程的進(jìn)行,在模具設計時要考慮這個因(yīn)素(sù)。PA 的性能(néng)
• 物理性能
無※、無味、不(bú)黴爛、外觀(guān)為半透明(míng)或透明,乳白(bái)色或淡黃色(sè),密度(dù) 1.04-1.36 ,燃燒時放出(chū)特殊(shū)的蛋白味(wèi),火焰為藍色(sè)上(shàng)端呈黃色。
• 機械性能
剛韌性好,耐反(fǎn)複衝擊震動,使用溫度為 – 40-100 ℃,耐摩擦、 耐(nài)磨耗、自潤(rùn)滑,但抗蠕變性差,尺寸穩定性較差,可以(yǐ)通過(guò)加入玻璃纖維(wéi)增強或與其他材料共混來克服此缺點。
• 耐(nài)化學品性(xìng)能及耐(nài)候性
PA 的有機溶劑很少,乃化學性能良好, PA 的有機溶劑是甲酸(suān)、酚類化合物。不同(tóng)濃(nóng)度的無機酸、堿、鹽均可導(dǎo)致 PA 溶脹、溶解或(huò)水解。在(zài)不受(shòu)陽光照射(shè)的條(tiáo)件下,其耐老化性能良好,但(dàn)在熱作用、光照、輻射(shè)條件下老化快、製(zhì)品變色、性能下降。• 加工性能(néng)
易吸(xī)濕,成型前必須進行幹燥。
熔點(diǎn)高,熔限窄,熔點分別為:PA6 :215 ℃ , PA66:255℃ , PA46:290℃。
PA熔體粘度具有(yǒu)較高的(de)溫度敏感和(hé)剪切敏感,熔體粘度低(dī),流動性好。
PA熔融狀態的熱穩定性較差,高溫下易分解。
熔體的冷卻速度對製品的結構和性能有明顯的影響。成型過程伴隨結晶產(chǎn)生,收縮率大。
成型設備與模具注塑機的選用
螺(luó)杆與機筒由於(yú) PA 具有韌性、自潤滑性、進料困(kùn)難、剪切生熱大、熔點高、熔融速度快、易分解等(děng)特點。要求螺杆具備壓縮排氣集中,吃料能(néng)力強,驅動力大,耐磨性好。因此, PA 注(zhù)塑(sù)加工的塑化係統為:螺杆的(de)加(jiā)料段較長(zhǎng),加料段的螺(luó)槽較深,壓縮段、均化段較短,機(jī)筒加料段處拉(lā)槽,加大(dà)油馬達的功率,螺杆(gǎn)帶有高效的止逆環。
• 射嘴由於 PA 在熔(róng)融狀態下粘(zhān)度低,流動性好,機筒內也不可避免(miǎn)留有部分殘餘壓力,如果采用開放式射嘴,開模取出製品時熔體會從射嘴處流出(即流涎現象),既浪費材料又(yòu)影響正常生產,故需采用自鎖式射嘴,常(cháng)用彈(dàn)簧針閥(fá)式射嘴(zuǐ)。
• 產品造性與模具設計壁厚在保證製品性能的前提下,盡可能取小值,製品越厚,收縮越大,強度不(bú)夠,可以(yǐ)增加加(jiā)強筋。製品收縮率大,易脫模,脫模斜度為 40 ′ -1゜40′。
• 流道與澆口流(liú)道直徑Ф 3-6 mm,澆口直(zhí)徑為壁厚的2/3-3/4。但不得小於0.8mm。澆口太小會使熔體剪(jiǎn)切過熱而降解,影響製品性能。
• 嵌件
尼龍的熱膨脹係數比鋼大9-10倍,比鋁大(dà)4-5倍,金(jīn)屬嵌件妨礙尼龍的(de)收縮,產生較大的應力,可能引起開裂,要求嵌(qiàn)件周圍的厚度不小於嵌件金屬的直徑尺寸。• 排氣
PA 的粘度小,高壓注射下,充模(mó)快,如果氣體不能及時排出,製品容易產生(shēng)氣泡、灼傷等缺陷,模具必須開設排氣孔或排氣槽,一(yī)般開在澆口的對麵,排氣孔直徑為Ф1.5-1mm,排氣槽(cáo)深度小於0.03 mm。• 成型(xíng)工藝(yì)
1、原材(cái)料的準備因 PA 易吸濕,吸濕後對加(jiā)工過程有影響,如熔體粘度下降,製品表麵有氣泡、銀(yín)紋等。而且製品的力(lì)學性能也明顯下降。因此,成型前(qián)必須進行幹燥處理。又 PA 在高溫下易被(bèi)氧化而(ér)變色和降解,所(suǒ)以,最(zuì)好采用真空幹燥,但在沒有真(zhēn)空幹燥(zào)條件下,也可采用常壓熱風幹燥。
真空幹燥溫度為 85-95 ℃,時(shí)間4-6H,熱風幹燥(zào)為:溫度:90-100℃,時間8-10H,幹燥(zào)後的PA 料不宜(yí)長時間放置在空氣中(不超過1-3H)。
2、成型溫度機筒溫度(dù)的選(xuǎn)擇,以(yǐ) PA 的熔點為主要依據,同時與注塑機的(de)類型、製品的形狀、、尺寸有關(guān)。一(yī)般在 220-320 ℃, PA6:220-300℃;PA66:260-320℃,因PA 的加(jiā)工(gōng)溫度較窄,故機筒溫度必須(xū)嚴(yán)格(gé)控製,以(yǐ)免熔料降(jiàng)解而使製品變壞。
機筒溫度的設置(zhì)對塑料的塑化和熔(róng)膠的(de)快慢影響較大, 機筒的中段溫度要高於熔點 20--40 ℃、低於分解溫度 20-30℃,前段溫度比中(zhōng)段溫度低5-10℃,後段(加料段)溫度比中段溫度(dù)低20-50℃;加料口處冷卻必須有效;如果中段溫度太低,螺杆轉速過快(kuài),可能會出現卡※現象,後段溫度過高,會影響輸送能力(lì),螺杆吃料慢,影響生產效率。
3、注射壓力注射壓力對PA的力學影響較小。注射壓力的選擇,主要依據注塑機的類型、機筒溫度、製品形狀、尺寸、模具結構、還取(qǔ)決(jué)於注射速度、注射時間、保(bǎo)壓時間等因素。
4 、注射速度
注射速度的選取(qǔ)與製品的壁厚(hòu)、熔體的溫(wēn)度、澆口的(de)大小等有(yǒu)關,對(duì)薄(báo)壁產品,注射速度可較快,而對厚壁產品則注射(shè)速度可較慢,熔體溫度(dù)高,注射速度注射(shè)速度要慢些,澆口尺寸小,注射速度不能太快,否則會因剪切過量引起熔體溫度過高而降解,導致製品變色和力學性能下降。注射速度太快,也會使製品出現氣泡、燒焦等(děng)缺陷。
• 螺杆轉速(sù)
適宜采用中速,轉速太快會因剪(jiǎn)切過量而使塑料降解,導致(zhì)製品變色和性能下降,轉速(sù)太(tài)慢,會影響熔膠的質量,同時也會(huì)因熔膠時間長而(ér)影響生產效率。
• 背壓在保證製品質量的前提下,背壓越低越好(hǎo),高背壓(yā)會使熔體剪切過量(liàng)而過熱(rè)降解。
• 模具溫度(dù)模具溫度高,製品的硬度、密度、拉伸強度、彈性模量提高(gāo)。 模具溫度(dù)與製(zhì)品的(de)性能要求有關(guān),對於要求伸(shēn)長率、透明性好的薄製品,模具溫度低些較好;而要求強度高、耐磨性好、使用變形小的厚製品,則模具溫度高些好。
具體如下:製品厚度 模具溫度:小於 3mm 20-40 ℃ , 3-6mm 40-60℃ , 6-10mm 60-90℃ , 大於(yú)10mm 100℃ 模具溫度對(duì)製品的收縮率影響很大,模溫越高,收縮率越大,反之,收(shōu)縮率小。
• 成型(xíng)周(zhōu)期
主要(yào)取決於製品的壁厚,對薄壁製品(pǐn),注射時間、保壓時間(jiān)、冷卻時(shí)間都(dōu)可以較短,而厚壁製品,為防止(zhǐ)收縮變形、凹(āo)痕、氣泡等出現,注射時間、保壓時(shí)間相應加長,采用高模溫(wēn),冷卻時間(jiān)應較長。• 製(zhì)品後處理
PA 在成型過程中分子取向,冷卻過程中的(de)結晶,使製品存在一定(dìng)的內應(yīng)力,在以後的儲放或使用過程中,製品的尺寸和形(xíng)狀會(huì)發生(shēng)變化。因此(cǐ)需要(yào)進行退火、調濕處理。
• 退火使用溫度高於 80 ℃或精度要求(qiú)高的製品,製品(pǐn)脫模取出後,放於油或石蠟中退火。退火溫度高於使用溫度 10-20℃,時間10-60分鍾。(視(shì)製品的厚(hòu)度而定(dìng))
• 調濕
長期在潮濕或是、水溶液中使用的製品,在成型過程中,製品取出後,放(fàng)於沸水或醋酸鉀水溶(róng)液中 1-2天。• 機筒(tǒng)滯留時間
在生產過程中,若膠溫度在300℃以上,要(yào)避免熔體在機筒內滯留時間過長(20分鍾),否則會過熱分解,使產品變色或變脆(cuì)。若需臨時停機超過20分鍾,可把機筒溫度降至200℃。長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)時,必須使用粘(zhān)度(dù)較高的聚合物來清洗(xǐ)機筒,可以用HDPE或PP來清洗。400電話(huà)