巴斯夫Ultramid命名法则
多数 Ultramid系列产品均以字母和数字来命名,分别表示化学组成、熔体粘度、稳定性、玻璃纤维含量和加工性能。
第1个字母
PA类型
B = PA 6
A = PA 66
C = 均聚酰胺 66 /6
D = 特殊聚合物
S = PA 610
T = 均聚酰胺6 /6T
第1个数字
粘度等级
3 = 易流动,熔体粘度低,主要用于注塑
35 = 低至中等粘度,用于单丝和薄膜注塑和挤出加工
4 = 中等粘度,用于注塑和挤出成型
第2个字母或第2与第3个字母
稳定型
E, K = 稳定型,自然浅色,良好的耐热老化性、耐候性和耐热水性,介电性能未受影响。
H = 稳定型,良好的耐热老化性、耐候性和耐热水性,专用于生产工程零件,介电性能未受影响,取决于产品类型浅色或深褐色。
W = 稳定型,良好的耐热老化性,仅供应未染色和黑色,若对零件的介电性能要求高,则不太适用。
特殊性能,添加剂
F = 功能高聚物
L =冲击改性和稳定型,干燥时具有抗冲击性,易流动,用于快速加工
S = 用于快速加工,非常精细的晶体结构;用于注塑
U = 含阻燃剂,不含红磷
X2、X3 = 含有红磷阻燃剂
Z = 冲击改性和稳定型,具有极高的低温冲击强度(未增强型)
或良好的冲击强度 (增强型)
增强型
C (加数字) = 碳纤维增强型 前缀表示特殊性能,如:
G (加数字) = 玻璃纤维增强型 HR = 较强的抗水解性
K (加数字) = 玻璃珠,稳定型 LS = 可用Nd标识:YAG激光
M (加数字) = 矿物填充,稳定型;特殊产品:M602 FC = 适用于食品接触
约含 30 % 特种硅酸盐 (提高韧性)
示例:
玻璃纤维混合增强型: 例1
GM (玻璃纤维 /矿物) Ultramid? A4H
GK (玻璃纤维 /玻璃珠) A = PA 66
4 = 粘度等级为4 (中等粘度)
H = 良好的热稳定性
第2个或第2个和第3 个数字 例2
增强材料的含量(质量百分比) Ultramid? A3X2G10
2 = 约 10 % A = PA 66
3 = 约15 % 3 = 粘度等级 3 (低粘度,用于注塑)
4 = 约 20 % X2 = 阻燃剂(含磷)
5 = 约25 % G10 = 约50 % 玻璃纤维
6 = 约 30 %
7 = 约 35 % 例 3
8 = 约40 % Ultramid? B3G10 SI
10 = 约 50 % B = PA 6
3 = 粘度等级 3 (低粘度,用于注塑)
混合增强材料的含量玻璃纤维(G)、矿物(M)或玻璃珠(K) G10 = 约50 %玻璃纤维
用两位数表示,如: SI = 良好的表面质量
GM 53 = 约25 % 玻璃纤维,及约15 % 矿物,稳定型
GK 24 = 约10 %玻璃纤维,及约20 % 玻璃珠,稳定型
PA66广泛用于制造机械、汽车、化学与电气装置的零件,如齿轮、滚子、滑轮、辊轴、泵体中叶轮、风扇叶片、高压密封围、阀座、垫片、衬套、各种把手、支撑架、电线包层等。亦可制成薄膜用作包装材料。此外,还可用于制作医疗器械、体育用品、日用品等。
PA66成型条件:
干燥处理:如果加工前材料是密封的,那么就没有必要干燥。然而,如果储存容器被打开,那么建议在85℃的热空气中干燥处理。如果湿度大于0.2%,还需要进行 105℃,12小时的真空干燥。
熔化温度:260~290℃。对玻璃添加剂的产品为275~280℃。熔化温度应避免高于300℃。
模具温度:建议80℃。模具温度将影响结晶度,而结晶度将影响产品的物理特性。对于薄壁塑件,如果使用低于40℃的模具温度,则塑件的结晶度将随着时间而变 化,为了保持塑件的几何稳定性,需要进行退火处理。
注射压力:通常在750~1250bar,取决于材料和产品设计。
注射速度:高速(对于增强型材料应稍低一些)。
流道和浇口:由于PA66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。
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
CO2透过系数为150~200㎝3•㎜/㎡•d•Mpa
H2O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。。。
用途: 其它
特性备注:光纤强化
重要参数: 密度:1.38 g/cm3 吸水率:2.3 % 成型收缩率:0.65 % 断裂伸长率:2.6 % 弯曲强度:294 MPa 弯曲模量:9500 MPa
用途: 其它
特性备注:光纤强化.耐热老化
重要参数: 密度:1.27 g/cm3 吸水率:2.8 % 成型收缩率:0.75 % 断裂伸长率:2.9 % 弯曲强度:234 MPa 弯曲模量:6600 MPa