聚酰胺种类众多,根据酰胺键烃基的不同可大致分为芳香族聚酰胺,脂肪族聚 酰胺及杂环聚酰胺等。根据产品原料的不同,可将聚酰胺分类为 MP 型和 P 型聚酰 胺。也可按照组分的不同又将其分为均聚物和共聚物两大类[2]。
常见的聚酰胺均聚物为 PA6(聚己内酰胺,己内酰胺均聚物),PA10(聚癸醇), PA66(聚己二酰己二胺,环己二胺、己二酸缩聚物),PA1010(聚癸二酰癸二酸)。
聚酰胺共聚物由不同比例的聚酰胺构成。常见的聚酰胺共聚物有 PA666(PA 6/66,PA 66/6,共聚酰胺由 PA66 和 PA6 构成,或者由ε-己内酰胺,己二胺,己二 酸构成),PA66/6(90/10)包含 90%的 PA66 和 10%的 PA6,PA66/610(由己二胺,己 二酸和癸二酸制成)。以上列举的多为脂类聚酰胺[3]。
聚酰胺共聚物也可能包括环状结构苯环等(即芳香类聚酰胺),如异佛尔酮二 胺与对苯二酸的共聚物,又如间苯二脂六甲基二酰对苯二甲酰己二胺尼龙和佛尔酮 二酰己二胺尼龙,环状结构的数量一般较少,相对来说ε-己内酰胺,己二胺,己二 酸及其共聚物结构性能更佳[4]。
聚酰胺与 PS、PB、PP 等不同,通常 PA 的应力不是随温度变化而逐渐改变, 而是有一个突变过程,即其力学性能在熔点附近发生明显的转变。这是由于聚酰胺 材料通常具有结构对称,规整度高等特点,除少数透明尼龙(如 PA6 等)外,其均 有一定的结晶度,因此通常具有较高的熔点,且熔点比较确定(255-260℃)[5]。聚 酰胺材料吸湿性较高,并且对其加工性能产生极大影响,如挤出加工潮湿的 PA 材 料时,扭矩小即材料粘度低,且挤出物中会出现大量的气泡或者出现银丝[6]。因此 在 PA 类材料加工之前,必须先进性干燥处理,如 PA6 可在鼓风烘箱中 100℃条件 下干燥 4-6 小时,PA66 加工前可现在鼓风烘箱中 85℃的条件下干燥 8-10 小时(PA66 材料在 90℃以上热处理容易发黄)。查资料可知 PA6 与 PA66 成型加工时的允许含水
量为 0。1%,尼龙 11 的允许湿度为 0。15%,尼龙 610 为 0。1-0。15%,不得超过 0。2%。 在进行挤出加工时,由于 PA 流动性好,容易发生溢料现象,实际生产中一般采用 自锁式喷嘴,并加热。由于溶体冷凝速度过快,而尼龙材料的收缩率较高,冷凝过 程中应采取保压等措施防止物料阻塞所引起制品成型不足现象的发生。PA 注塑产品 的成型收缩率大,变形有一定的方向性,且易发生缩孔等现象,一般应采用一定时 长的保压及控制冷却速度等措施来避免。论文网
1。2 PA66 材料及其应用
1。2。1 PA66 材料简介
PA66 的熔点较高,有一定的结晶性能,高温条件下使用时仍能表现出较高的比 强度。PA66 材料对水敏感,吸水率为 7%,即使在加工成型后有明显的吸湿性。由 于材料的组成、结构以及使用环境对尼龙 66 成品的强度影响极大,产品设计时,一 定要要考虑材料吸湿性对其稳定性的影响。
在使用比较广泛的 PA6 和 PA66 两种材料中,PA66 表现出了良好的综合性能, 在常见尼龙材料也表现优秀。PA66 被广泛应用于汽车工业等有高强度高模量要求的 产品的制备过程中。PA66 是尼龙一类产品中机械强度最高、应用最广的品种,刚性 强、硬度大、耐热性高(可正常使用的工作温度为 100-120℃),摩擦系数小,屈服 强度大,耐应力开裂,抗蠕变性强。PA66 有优良的耐疲劳强度和较高的钢性,在中 等载荷条件下能够正常使用,但成品的尺寸稳定性差,收缩率最高可达 2%。玻璃纤 维和碳纤维等可用来对 PA66 进行增强改性,并能够将成品收缩率降低到 0。2-1%。 PA66 的粘性低,加工性能好(但不如 PA6),可以加工成各种精细元件。同时它的 粘度对温度变化很敏感,加工温度窗口只有 15℃左右,工艺要求较高。PA66 耐化 学腐蚀性能优良,以其为原料制作的容器可用来承装化学药物,但由于其对酸和一 些卤化物的抵抗力较弱,因此使用时要先判断待装药品是否符合其适用范围。PA66 比 PA6 的耐热性能要好,在使用 PA 材料进行薄膜类材料加工时,采用 PA6 可得到 透明度较高的产品,但耐高温能力不理想。采用 PA66,材料的透光率又大大降低。一 般来说 PA66 的刚性好,PA6 的韧性好,作为纺织纤维时,PA66 手感较 PA6 柔软, 并可制备成超细纤维,作为高档服装的布料。