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尼龙6(PA6)


    1.理化性质

PA6是结晶型塑料,它的结晶度、球晶大小、分布状况对力学、化学、热学、电学性能有明显影响、结晶度大,除了冲击强度会下降外,其余性能均有所提高。PA6熔融加工后的成品结晶度约20%,成型以后产品的结晶度变化小,用DSC法测得的熔点为225℃,Tg为48℃,结晶化温度为166℃。

PA6的结晶相密度dc为1.23g/cm3、非晶相密度ds为1.10g/cm3

    2.一般性能

    (1)力学性能 23℃时PA6的拉伸屈服强度70MPa,随著温度升高明显下降,达100℃时才趋于平衡,约为20Mpa。PA6的拉伸屈服强度随吸水率增加而降低,干燥状态时为70Mpa,但吸水3.5%后降为30MPa。PA6的剪切强度23℃干燥状态下为60~72MPa。冲击强度随吸水率增加成正比地上升。

    吸水率,%                                       0   1.0   1.5   2.0

    悬梁缺口冲击强度,kg·cm/cm)    7           25           35          40

    表面硬度随吸水率增加呈直线下降。疲劳强度受聚合应影响大,吸水后疲劳强度下降。制品中有缺口则易应力集中并降低疲劳强度。

    (2)热性能

热变形温度(1.86MPa载荷下)  60~70℃

              (0.46MPa载荷下) 120~180℃

    维卡软化温度200~210℃  马相耐热温度45~55℃

    UL长期耐热温度  105℃,连续使用温度55℃

    氧指数27%~28%,在空气中不会延续燃烧

    (3)化学性能 耐烃类溶剂特别是汽油、润滑油,可溶于浓硫酸、甲酸、苯酚。PA6、PA66与CaCL2、ZnCl2的水溶液接触易应力开裂,应力开裂性与酰氨基浓度有关,如PAll、PA12比PA6有较好的耐应力开裂性。

    (4)电性能 吸水率增加1%,体积电阻率下降一个数量级。  

    3加工特性

    (1)注射 制品的允许壁厚很大程度上取决于物料的流动性和合理的模具设计(如流道大小、浇口位置及具体尺寸)。流动性与物料的分子量、温度及压力等因素有关。对薄壁制品,注塑时的流动阻力大、冷却速度也快,要提高注射压力因此压力损失大,注塑条件以达到制品的内外表层能生成均一微细的球晶为好。提高模温虽容易达到目的但脱模性能变差。

    (2)挤出 PA6可挤出膜、片、单丝、管、棒、板及异型材,它在挤出机内的流动特性接近于牛顿型流体。成膜方法有T型机头挤出压延拉伸法;吹胀法(上吹或下吹,空气冷却);PA6与PE的多层共挤出法。PA6单丝挤出的拉伸工艺分为湿式加热拉伸(60~90℃水浴)和干式加热拉伸(200~300℃空气浴)两种。对外径20mm以上的棒材或厚度5mm以上的板材挤出时,由于内外层物料的温差大,棒材挤出口模后在中心部位尚处熔融状,经冷却体积收缩造成空洞,因此须在挤出方向加一阻力来抑制空洞的发生。

(3)吹塑 吹塑成中空容器时,挤出型坯的临界长度与聚合物的熔融粘度、密度、型坯挤出速度有关。

(4)浇注 浇注成型是PA6的一大特点。在单体己内酰胺中加入催化剂(KOH)、活性剂后通过阴离子聚合,加温至己内酰胺熔点以上及PA6熔点以下的温度,物料呈流动状后在短时间内浇注入模具,模内聚合并成型为浇注尼龙(MC尼龙)。

    4.改性

    热塑性工程材料改性的焦点集中在添加低模量冲击改性剂来提高它们的冲击强度。这些改性剂大多通过聚合或接枝方法使其分子内含有极性基团,如苯乙烯与马来酸酐的接枝共聚物可作为聚酰胺的有效冲击改性剂,要求它兼有相容和冲击改性的作用,用在汽车上可使塑料在一40℃时仍呈延性破碎。

    美国Shell Developonent公司开发成功新的聚酰胺改性剂,是把丁二酸酐接枝于嵌段共聚物的聚酰胺改性剂,分两种牌号,Sell Kraton G1901X Rubber(FSBC),Shell Kraton RP6530 (NMBC)。

    5.应用

    (1) PA6宜作汽车和车辆用的机械部件及结构零件,约占其总量的40%。

    (2)用作电气、电子器材的连接件和开关等。

    (3)填充玻璃纤维、碳纤维、滑石粉、碳酸钙、云母等,成为复合材料。加入30%玻璃纤维后,PA6的热变形温度从60℃提高到205℃,线胀系数下降60%~70%,相对密度从1.14提高到1.38。

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