pa66 101f PA66 101F

美国杜邦公司 物性数据 详细说明 PA聚酞胺的成型加工 1.聚酞胺的加工特性 聚酞胺加工成型方法有注塑、挤出、吹塑和浇注成型。注塑可生产各种不同 结构的制件;挤出成型管、棒及薄膜;吹塑生产包装容器;浇注是用单体活化后 在模具中反应成型，适应大型制件的生产。作为工程塑料制件的生产主要是注 塑，其次是挤出成型。 由于聚酞胺大分子链中存在酞胺基团，使得聚合物具有突出的特性。这些特 性对加工成型有积极的一面，也有不利的方面。充分了解聚酞胺的加工特性，对 于制造高品质的制品是十分重要的。 (1)聚酞胺的吸湿性对产品质量的影响聚酞胺是一类吸湿性较强的高聚 物。研究表明，PA6, PA66在大气中的吸湿性随空气中湿度增加及放置时间的 延长而增加。在PA系列产品中，大分子链结构的不同，其吸湿性也不同，其中 吸湿性较大的是PA6, PA660 PA6的饱和吸水率为3.5%, PA66的饱和吸水率 为2.5%，PA610为1.5%，PA1010为0.8%。 聚酞胺含水量对其力学性能有较大的影响。在熔融状态下，水分的存在，会 引起聚酞胺的水解而导致相对分子质量下降，从而使制品力学性能下降;成型过 程中，水分的存在还会使制品表面出现气泡、银丝和斑纹等缺陷，所以成型前必 聚酞胺含水量对其力学性能有较大的影响。在熔融状态下，水分的存在，会 引起聚酞胺的水解而导致相对分子质量下降，从而使制品力学性能下降;成型过 程中，水分的存在还会使制品表面出现气泡、银丝和斑纹等缺陷，所以成型前必 须充分干燥。 (2)聚酞胺的熔融流动特性聚酞胺的熔点较高，但其熔体流动性很好，很 容易充模成型。聚酞胺的流变特性是剪切速率增加时，其表观粘度下降幅度不 大.但熔体表观粘度随温度的变化较明显，下降幅度较大，特别是PA66比PA6 更为突出。聚酞胺的这种流变特性，对于复杂薄壁制品的成型是非常有利的，但 也带来操作上的麻烦。由于熔体流动性大，在注射或挤出时，都有可能出现螺杆 螺槽内熔料的逆流和螺纹端面与料筒内壁间的漏流增大，从而降低有效注射压力 和供料量，甚至导致螺杆打滑，进料不畅。因此，一般在料筒前端加装止回圈， 以防止倒流。 (3)聚酞胺的熔点与加工温度聚酞胺的熔点都较高，但有明显的熔点，小 部分聚酞胺的熔点与分解温度很接近，如PA46的熔点为29090，在300℃时开 始分解，约330℃时，会产生严重的裂解。一般地讲，聚酞胺的分解温度在 300℃以上，几种聚酞胺的熔点列于表2-6。聚酞胺的加工温度比较明显，一般 在其熔点至分解温度之间选择均可，PA6的加工温度范围较宽。PA610, PA1010, PA11, PA12等品种也较易把握，但PA66, PA46的加工温度范围很 窄，大约在3一10℃之间调节，靠近熔点时物料塑化不好，偏离熔点太多时则引 起降解，PA46虽不像PA66那么难以控制，但由其熔点很接近分解温度，所以， 其加工温度只能在一个很小范围内调节。 (4)聚酞胺的热稳定性对加工及制品性能的影响聚酞胺在熔融状态时的热 稳定性较差。加工温度过高，或受热时间太长，将导致聚合物的热降解，使制件 出现气泡，强度下降。特别是PA66很易受热裂解，产品发脆，因此，加工时应 尽可能避免热降解。使用适当的抗氧剂，选择合适的加工温度对于保证产品质量 是十分重要的。 (5)聚酞胺的成型收缩性聚酞胺是结晶性聚合物，而且，大部分聚酞胺的 结晶度较高，PA46属于高结晶性聚合物，由于结晶的存在，聚合物从熔融状态 冷却时，因温度变化引起体积收缩，熔融与固化及结晶化之间存在较大的比容变 化。熔融状态的比容与常温下的比容之差就是体积收缩。结晶化程度越高，成型 收缩率越大。成型收缩率与结晶度有关，也与制品厚度、模具温度有关。成型收 缩率对制品性能有一定影晌，主要影响制件的尺寸与加工精度，特别是一些薄壁 制品，因收缩而产生变形现象。通过对聚酞胺的改性与成型工艺的控制可以适当 调整成型收缩率。因此，对不同要求的制品，应采用不同的控制方法，以达到提 高制品尺寸稳定的目的。 2.注射成型技术 聚酞胺用量Zui大的是注射成型制品。聚酸胺注射成型过程包括原料烘干、注 射成型和后处理。 (1)聚酞胺的干燥聚酞胺是吸湿性强的聚合物，其吸湿性给聚酞胺的加工 及产品性能带来不良影响，因此，在成型前必须进行干燥，以保证其含水量在 0.1%以下。干燥方法有常压鼓风加热干燥和真空加热干燥。 常压鼓风干燥适用于物料含水很少，要求不高的情况。鼓风干燥温度一般为 (100士5) t，干燥时间约为6一8h。干燥温度太高，会引起聚酞胺的氧化裂解。 干燥时间太长，会使聚酞胺氧化变黄。干燥时间太短，达不到干燥除水的目的。 用一般烘箱干燥时，干燥物料的厚度不宜太厚，并需要每隔一段时间翻动物料。 为了避免局部过热现象，采用斗式干燥机。 对于要求含水率很低，以避免物料氧化变色者，采用真空干燥。聚酞胺 树脂中的水分包括表面水和结晶水，表面水较易除去，而结晶水脱除的速度很 慢，用常压干燥很难除去这一部分水分。采用真空干燥，树脂中的结晶水在真空 条件下较易向表面扩散，加快脱水的速度。真空干燥可采用低温干燥除水(一般 为80一90t)，并无热空气进人料仓，因而可避免树脂热氧化变色问题;干燥时 间为3一5h即可。 (2)注射成型工艺成型工艺通常包括注射温度、注射压力和注射时间三大 要素。 1)注射成型温度注射成型温度包括料筒温度、喷嘴温度、模具温度。 料筒温度设定的基本原则是分段加热，即从料斗处向喷嘴方向逐步升高，一 般分为前、中、后三段控制。聚酞胺熔体的热稳定性较差，料筒温度不宜过高， 一般略高于原料熔点。对于不同的原料，料筒温度应有所不同，如增强聚酞胺的 加工温度应比纯聚酞胺树脂高，以增加物料的流动性，保证制品表面粗糙度;加 工阻燃类聚酞胺时，则应比纯树脂稍低些，以免阻燃剂等低分子物分解而降低阻 燃效果与制品性能。 喷嘴温度单独控制，喷嘴装设加热器，这是聚酞胺加工中必须具备的条件之 一。喷嘴无加热器，物料很容易冷却而堵塞喷嘴。一般喷嘴温度略低于料筒后段 温度，当然也不能太低，否则将导致物料在喷嘴中冷凝而堵塞喷孔，或虽能进人 模腔，但会造成冷料痕。判断料温是否得当的方法是，在低压低速下对空注射观 察，适宜的料温使喷出的料刚劲有力、不带泡、不卷曲、光亮、连续。 模具温度是一个对制品质量有很大影响的工艺参数。聚酞胺是结晶性高聚 物，熔体在模腔中冷却时伴随着结晶，并产生较大的收缩。模具温度低时，结晶 度低，伸长率大，韧性好;模具温度高则结晶度高，制品的硬度大，耐磨性好， 弹性模量大，吸水率低，但收缩率略有增大。模具温度的确定，应根据制品形 状、壁厚来决定。对于厚壁或形状复杂的制品，应选择较高的模具温度，以防止 厚壁制品产生凹陷、气泡等缺陷;对于薄壁制品，提高模具温度有利于熔体充满 模腔，防止熔体过早凝固。 2)注射压力在注射过程中，压力急剧上升，Zui终达到一个峰值，这个峰 值通常称为注射压力。通常在设定注射压力时，应以不出现粘模及飞边为限度。 注射压力对于不同制品、不同原料是不同的。其基本原则是:对于薄壁、大面 积、长流程、形状复杂的制品，宜选择较高的注射压力;对于厚壁制品，以低的 注射压力为宜。 对于聚酞胺制品，选择较低的注射压力和较高的注射速率，有利于减小制品 的内应力。 注射时间亦称保压时间，所谓保压时间是指熔体充满模腔后，对模腔 施压的时间，保压时间一般按6mm厚保压1 min来估算。对于聚酞胺制品，由于 熔体温度较高，保压时间太长可能引起脱模困难;相反，保压时间太短，则出现 熔体退流或膨胀而导致收缩大。因此，应在试验基础上确定保压时间。 聚酞胺系列品种中，用于注射成型制品的主要品种有PA6, PA66, PA1010, PA46，其他品种相对用量较少。 (3)制品后处理制品的后处理是对制品进行热处理和调湿处理，其目的是 稳定制品尺寸、消除制品的内应力。冷却过快和熔体的不良流动使聚酞胺制品脱 模后存在内应力。消除内应力较简便的方法是将制品浸人适当的液体中进行处 理。热处理方法有油浴和水浴，热处理温度应高于制品使用温度10一2090。热 处理时间随制品厚薄而定:厚度在3mm以下为10一15min;厚度3一6mm为 15一30min;对厚的制品，处理时间应为6一24h。处理好的制品从热处理槽中取 出时应避免风吹，让其缓慢冷却，否则，制品表面将因冷却不均匀产生新的应力。 在湿度大的环境或水中使用的聚酞胺制品应进行调湿处理。所谓调湿处理就 是将制品在相对湿度为65%的条件下放置一段时间，使之达到所要求的平衡吸 湿量的过程。常用的加热介质为热水或醋酸钾水溶液，温度为80一10090，处理 时间一般为8一16h0 3.挤出成型技术 聚酞胺挤出成型的主要产品有单丝、板、管材(包括软管与硬管)、棒材、 薄膜、纤维等，其中产量Zui大的是纤维。挤出成型过程包括配料、挤出、冷却、 定型拉伸、切割、卷绕、包装等工序。 聚酞胺挤出成型所采用的螺杆以快速压缩(突变型)为好。其特征是加料段 的螺槽深度相同，长度约为螺杆全长的50%，计量段(又称均化段)占25%, 中间的压缩段非常短，约为螺杆的25