工业应用
聚酰胺玻纤增强材料可根据产品的特性要求添加玻纤含量在5-60%的范围,这类材料具有很好的强度、耐热性能、优良的抗冲击性能、良好的尺寸稳定性及低翘曲性等。为了满足在工业品方面的使用要求,增强聚酰胺材料应具备以下要求:
1).优异的强度和耐久性,优良的刚性和耐热性的结合
2).优异的着色性能,完美的表面外观,能够适用于复杂的结构成型,并帮助设计开发者开发新造型产品
3). 良好的加工性,优异的流动性及热稳定性使材料加工条件更为宽松,使注塑件微型化
4). 极高的热稳定性,能在高达270度的波峰焊锡中不挂锡;
日常应用
亚太国际聚酰胺玻纤增强材料具有良好的尺寸稳定性及低翘曲性、焊锡性及烤漆性、易喷涂、可过超声波焊接、材料光泽度好,可染成各种鲜艳的颜色,为了满足在工业品方面的使用要求,增强聚酰胺材料应具备以下要求:
1). 强度和耐久性,优良的刚性和耐热性的结合
2). 优化部件设计,优异的着色性能,完美的表面外观,能够适用于复杂的结构成型,并帮助设计开发者开发新造型产品
3). 良好的加工性,优异的流动性及热稳定性使材料加工条件更为宽松,使注塑件微型化
4). 极高的热稳定性,能在高达270度的波峰焊锡中不挂锡
5). 广泛的温度和频率范围内恒定的电气性,确保装置设备的使用百分百安全。
加工 成型加工性极好:可注塑、吹塑、浇塑、喷涂、粉末成型、机加工、焊接、粘接。
PA6是吸水率最高的PA,尺寸稳定性差,并影响电性能(击穿电压)。
应用 轴承、齿轮、凸轮、滚子、滑轮、辊轴、螺钉、螺帽、垫片、高压油管、储油容器等。
汽车应用概述
PA6在汽车上应用广泛,汽车是塑料重要和快速增长的市场,PA6具有良好的综合性能,密度低,容易成型,设计自由度大,隔热绝缘,而且在模具和组装成本上也有明显的优势。PA6不仅拉伸强度高、冲击性能优而且热变形温度高、耐热、摩擦系数低,耐磨损、自润滑、耐油、耐化学性能优,而且特别是适于用玻纤或其他材料填充增强改性,提升材料性能和档次,满足最终部件和客户需求。目前PA6汽车制品种类繁多,如散热器箱、前格栅、加热器箱、散热器叶片、转向柱罩、尾灯罩、吸附罐、定时齿轮外罩、风扇叶片、各种齿轮、散热器水室、空气滤清器外壳、进气歧管、控制开关、进气导管、真空连接管、安全气囊、电气仪表外壳、刮水器、泵叶轮、轴承、衬套、阀座、车门把手、车轮罩等,总之,涉及汽车发动机部件、电气部件、车身部件和安全气囊等多部位。其中汽车发动机罩下零部件用量最大,这是由于汽车向小型化、轻量化发展,发动机室体积缩小,温度升高,要求机罩下部件更耐高温,而PA6通过改性,能充分达到上述要求。有工业分析家认为PA6部件不仅起保护作用,还有美观作用。
PA中PA6和PA66用量占绝对首位,占总量90%以上,在汽车上应用也如此。此外,由于PA11和PA12具有良好的柔软性、耐油性、耐腐蚀性、耐候性、低温下韧性、耐磨性、耐水性和尺寸稳定性,在汽车的输油管、制动管、刹车片、油箱外壳、液压容器等方面获得广泛应用,是PA11和PA12的主要应用领域。
内外饰部件
汽车用高性能增强聚酰胺复合材料具有优异的耐气候性、良好的油漆性能和杰出的表现效果,为了满足在内外饰方面的使用要求,增强聚酰胺材料应具备以下要求:
1). 高耐热,长期使用;
2)优异的刚性和韧性的结合;
3). 能够满足强烈的温度和湿度的不断变化而承受巨大的应变;
4). 出色的尺寸稳定性,具有防翘曲的效果;
5). 具有高表面质量,表面光洁。
发动机周边部件
汽车用高性能增强聚酰胺复合材料制造发动机周边部件,如进气歧管、发动机罩盖等,可以代替传统金属材料,为了满足在发动机周边部件的使用要求,聚酰胺材料应具备以下优点:
1). 优异的强度和韧性,满足结构部件的机械性能;
2).出色的耐热性,可以在高达130℃温度下连续使用;
3). 长期的耐疲劳性,热老化后性能保持好;
4). 出色的尺寸稳定性,具有防翘曲的效果;
5). 表面效果好,无浮纤;
6). 耐油性好,耐腐蚀性佳。
应用范围
工业生产中泛用于制造轴承、圆齿轮、凸轮、伞齿轮、各种滚子、滑轮、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、
推进器、螺钉、螺母、垫片、高压密封圈、耐油密封垫片、耐油容器、外壳、软管、电缆护套、剪切机
滑轮套、牛头刨床滑块、、电磁分配阀座、冷陈设备、衬垫、轴承保持架、汽车和拖拉机上各种输油管、
活塞、绳索、传动皮带,纺织机械工业设备零雾料,以及日用品和包装薄膜等。
加工工艺
干燥处理:
由于PA6很容易吸收水分,因此加工前的干燥特别要注意,如果材料是用防水材料包装供应的,则容
器应保持密闭。如果湿度大于0.2%,建议在80℃以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经在空气中暴
露超过8小时,建议进行温度为105℃,8小时以上的真空烘干。
融化温度:
230-280℃,对于增强品种为250-280℃。
模具温度:
80-90℃。模具温度很显著地影响结晶度,而结晶度又影响着塑件的机械特性。对于结构部件来说结晶
度很重要,因此建议模具温度为80-90℃。对于薄壁的、流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增
大模具温度可以提高塑件的强度和刚度,但却降低了韧性。如果壁厚大于3mm,建议使用20-40℃的低温
模具。对于玻璃纤维增强材料模具温度应大于80℃。
注射压力:
一般在750-1250bar之间(取决于材料和产品设计)
注射速度:
高速(对增强材料要稍微降低)
流道和浇口:
对于PA6的凝固时间很短,因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*T(这里T为塑件的厚度)。
如果使用热流道,浇口尺寸应比使用常规流道小一些,因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入
式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。
化学和物理特性
PA6的化学物理特性和PA66很相似,然而,它的熔点较低,而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗
溶解性比PA66要好,但吸湿性也更强。因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响,因此使用PA6设计
产品时要充分考虑这一点。为了提高PA6的机械特性,经常加入各种各样的改性剂。玻璃纤维就是最常见的
添加剂,有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶,如EPDM和SBR等。对于没有添加剂的产品,PA6的收缩
1%到1.5%之间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%(但和流程相垂直的方向还要稍高一些)。
成型组装的收缩率主要受材料的结晶度和吸湿性影响。实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成
函数关系。