1、 酰胺塑料的性能
(1)一般性能 PA 的外观为透明或不透明乳白色或淡黄色的粒料,表观角质、坚硬,制品表面有光泽。 PA 的吸水率比较大, 酰胺基的比例越大,吸水率越高,具体为:PA6>PA66>PA610>PA1010>PA11>PA12>PA1212。PA 属于自熄性塑
料,燃烧时有烧焦的羊毛或指甲味。PA 属中等阻隔性塑料,阻隔性随酰胺基/亚甲基的比例增大而提高,以PA6的阻隔效果最好。PA6的O2透过系数为25~40 ㎝ 3•㎜/㎡•d•Mpa" m* y+ A( i* sCO2 透过系数为 150~200 ㎝ 3•㎜/㎡•d•MpaH2O 透过系数为 150g•㎜/㎡•d•Mpa
(2)力学性能 PA 在室温下的拉伸强度和冲击强度都较高,但冲击强度不如 PC 和 POM 高。随温度和湿度的升高,拉伸强度急剧下降,而冲击强度则明显提高。玻璃纤维增强 PA 的强度受温度和湿度影响较小。
PA 的耐疲劳性较好,仅次于 POM,玻纤增强处理后还可提高 50%左右。
PA 的抗蠕变性较差,不适于制造精密的受力制品,但玻纤增强后可改善。
PA 的耐摩擦性和耐磨损性优良,是一种常用的耐磨性塑料品种。其中,不同品种的摩擦因数相差不大,无油润滑摩擦因数仅为 0.1~0.3。耐磨性以 PA1010最佳。
PA 中加入二硫化钼、石墨、F4 及 PE 等可进一步改进摩擦性和耐磨性。
(3)热学性能 PA 的热变形温度都不高,一般在 50~75℃。用玻璃纤维增强后可提高 4 倍以上,高达 200℃PA 的热导系数很小,仅为 0.16~0.4W/M•K。PA 的线膨胀系数较大,并随结晶度增大而下降。
(4)电学性能 PA 在低温和低湿条件下为极好的绝缘材料,但绝缘性能随温度和湿度的升高而极剧恶化,并以分子中含酰胺基比例大者最敏感,例如PA6 最大而 PA12 最小。
(5)环境性能 PA 耐化学稳定性优良,可耐大部分有机溶剂如醇、芳烃、酯及酮等,尤其是耐油性突出。但 PA 的耐酸、碱、盐性不好,可导致溶胀,危害最大的无机盐为氯化锌。PA 可溶于甲酸及酚类化合物。
PA 的耐光性不好,在阳光下强度很快下降并变脆,因此不可用于户外。
2、 酰胺塑料的成型加工
(1)加工特性
PA有明显的熔点,且熔点高,熔程较窄,因此加工温度较高,PA6为220~300℃,
PA66 为 260~320℃。
PA 的熔体粘度低,流动性好,熔体粘度对温度和剪切速率都较敏感。但其流体特性接近牛顿流体,即对温度的敏感性较大。
PA 的热稳定性较差,热降解倾向严重,应加入二苯胺改善,并严格控制温度。
PA 成型时有结晶产生,成型收缩较大;结晶度高低受加工条件的影响较大。
PA 吸水率比较大,加工前必须干燥,使含水量小于 0.1%。干燥条件为 100~110℃,时间 10~12 小时。
PA 制品成型后需进行调湿处理,以降低吸水对性能的影响,提高尺寸稳定性。
PA 在加工中易产生内应力,应进行退火处理。
(2)加工方法
PA 可用注塑、挤出及吹塑等方法成型。
3、 聚酰胺塑料的改性品种
主要包括增强 PA 和 PA 合金两类。
(1)增强 PA 主要用玻璃纤维为增强材料。玻璃纤维含量大于 30%后的力学性能、硬度、蠕变性、尺寸稳定性和耐热性能都有明显的提高。
(2)PA 合金的种类很多,技术成熟,常见的有以下几种:
① PA/PO。此合金可提高 PA 在干态及低温条件下的冲击强度 1.5-3 倍,降低吸水率 300%。相容剂用 PO 的不饱和酸接枝物。
② PA/ABS。此合金可提高制品的韧性、刚性、硬度及耐电弧性。ABS 的含量在 15%-20%范围内时冲击强度提高幅度最大。
③ PA/苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺。此合金主要提高 PA 的耐热温度,一般可提高到110℃。此外还可提高冲击强度、耐化学药品性能等。
4、 聚酰胺塑料的应用范围
(1)汽车工业 汽车工业为 PA 的第一大市场,主要用于发动机部件、电气配件、车体部件及输油件等。具体产品有:输油管、空调管、喷油嘴、油箱、燃料过滤器、储油槽、罐、齿轮、车轮盖及汽车外饰板等。
(2)机械工业 可广泛制造齿轮、蜗轮、垫片、螺栓、螺母、轴承等。
(3)电子/电器 主要用于民用电器如电饭锅、吸尘器、微波炉等的开关、接线板、电阻器等。
(4)包装材料 PA 的气体阻隔性好,常与 HDPE 共混、共挤和复合,用于熟肉、火腿等食品的冷冻、真空包装。
(5)日用品 PA 为第一代拉链材料,目前仍大量使用。此外,PA 还可用于一次性打火机壳体、碱性干电池衬垫、头盔、办公设备外壳等。
(6)体育用品 主要有滑雪板、球拍线、球拍框、冲浪板、溜冰鞋、钓鱼杆及钓鱼线等。
(7)医疗器械 可用于输血管、止血钳、输液器、手术缝合线、假发等。
5、 其他品种
(1)PA11
PA11 为聚十一酰胺,它是以蓖麻油为原料制备的长链柔软尼龙。PA11 具有优良的力学性能、尺寸稳定性能及耐油性,是高档的工程塑料,主要用于汽车输油管及刹车管等。PA11 柔性好,具有良好的耐应力开裂性和耐动态疲劳性能,无润滑状态对铜的摩擦系数为 0.18,耐磨性好,自熄。耐碱、醇、酮、芳烃及油脂等,但耐酸性较差。
PA11 大量用于汽车工业的输油管、刹车管、压力管及螺纹管的制造,还用于各种交通工具如飞机、轮船、汽车中的电缆护套管;军事装备如枪托、枪把、弹头外壳、训练弹等。
(2)PA12
PA12 除具有与 PA11 类似的特点外,还具有吸水性小、柔软性好、电性能较其他 PA 要好、尺寸稳定性好。