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尼龙的工艺到改性

发表时间:2022-01-06 17:33

尼龙特殊的性能使其在汽车、电子电气设备、机械结构、运动器材、纺织等方面得到广泛应用。但随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快,对尼龙的需求及性能要求逐渐加大。因而改性尼龙便显得尤为重要。

尼龙工艺

设定

料筒温度

(1)因尼龙是结晶型聚合物,所以熔点明显,尼龙类树脂在注塑时所选择的料筒温度同树脂本身的性能、设备、制品的形状因素有关。

(2)过高的料温易使胶件出现色变、质脆及银丝,而过低的料温使材料很硬可能损伤模具及螺杆。

(3)一般 PA6 的熔体温度最低为220℃,PA66 为250℃。由于尼龙的热稳定性较差,所以不宜高温长时间在料筒中停留,以免引起物料变色发黄,同时由于尼龙的流动性较好,温度超过其熔点后就流动迅速。

模具温度的设定

(1)模具温度对结晶度及成型收缩率有一定的影响,模温的范围在 80-120℃。选择高模温,结晶度高、耐磨性、硬度、弹性模量增加、吸水性下降、制品的成型收缩率增加,适合厚制品;选择低模温,结晶度低、韧性好、伸长率较高、收缩率下降,适合透明性好的薄制品。

(2)如果壁厚大于3mm,建议使用 20~40℃ 的低温模具。对于玻璃增强塑料模具温度应大于80℃。

(3)制品壁薄难成型或要求结晶度高的模具加温控制,要求制品有一定的柔韧性的一般采用冷水控温。

制品的壁厚

尼龙的流长比为150-200之间,尼龙的制品壁厚不底于0.8mm,一般在1~3.2mm之间选择,而且制品的收缩与制品的壁厚有关,壁厚越厚收缩越大。

排气

尼龙树脂的溢边值为0.03mm左右,所以排气孔槽应控制在0.025以下。

流道和浇口

浇口孔径不要小于0.5*t(t为塑件厚度)。用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。

玻纤填量

范围

尼龙的成型过程中,降低模具温度、加大注射压力、降低料温都会在一定程度上减小尼龙的收缩率,使制品内应力加大易变形。例如PA66收缩率在1.5-2%之间,尼龙PA6的收缩率在1%到1.5%之间,在加入玻璃纤维添加剂后可以使收缩率降低到0.3%左右。

工程师告诉我们,玻纤加入量越多,尼龙树脂的成型收缩率越小。但是玻纤加多了会造成表面浮纤、相容性差等后果,一般加30%效果相对较好。下表是一份经验得到的“玻纤-成型收缩率”表。

材料类型

成型收缩率(%)

无填充PA

1~2.3

PA+5~15%填充

0.5~1

PA+11~20%填充

0.4~0.8

PA+21~45%填充

0.3~0.6

PA+46%以上填充

0.2~0.4

加工注意

事项

再生料的使用

最好不超过三次,以免引起制品变色或机械物理性能的急剧下降,应用量应控制在25%以下,过多会引起工艺条件的波动,再生料与新料混合必须进行干燥。

安全须知

尼龙树脂开机时应首先开启喷嘴温度,然后在给料筒加温,当喷嘴阻塞时,切忌面对喷孔,以防料筒内的溶体因压力聚集而突然释放,发生危险。

脱模剂的使用

使用少量的脱模剂有时对气泡等缺陷有改善和消除的作用。尼龙制品的脱模剂可选用硬脂酸锌和白油等,也可以混合成糊状使用,使用时必须量少而均匀,以免造成制品表面缺陷。

在停机时要清空螺杆,防止下次生产时,扭断螺杆。

制品成型后要进行热处理

常用方法在矿物油、甘油、液体石蜡等高沸点液体中,热处理温度应高于使用温度10-20℃,处理时间视制品壁厚而异,厚度在3mm以下为10-15分钟,厚度为3-6mm时间为15-30分钟,经热处理的制品应注意缓慢冷却至室温,以防止骤冷引起制品中应力重新生成。

制品成型后要进行调湿处理

调湿处理主要是对使用环境湿度较大的制品而进行的,其办法有两种:一沸水调湿法;二醋酸钾水溶液调湿法(醋酸钾与水的比例为1.25:1,沸点121℃)。

沸水调湿法简便,只要将制品放置在湿度为65%的环境下,使其达到平衡吸湿量即可,但时间较长,而醋酸钾水溶液调湿法的处理温度为80-100醋酸钾水溶液调湿法,处理时间主要取决制品壁厚,当壁厚为:1.5mm时约2小时,3mm时约8小时,6mm时约16-18小时。

改性方向

尼龙PA6

改性尼龙主要体现在以下八个方面,可实现其复合材料的高性能化与功能化。

① 改善尼龙的吸水性,提高制品的尺寸稳定性。

② 提高尼龙的阻燃性,以适应电子、电气、通讯等行业的要求。

③ 提高尼龙的机械强度,以达到金属材料的强度,取代金属。

④ 提高尼龙的抗低温性能,增强其对耐环境应变的能力。

⑤ 提高尼龙的耐磨性,以适应耐磨要求高的场合。

⑥ 提高尼龙的抗静电性,以适应矿山及其机械应用的要求。

⑦ 提高尼龙的耐热性,以适应如汽车发动机等耐高温条件的领域。

⑧ 降低尼龙的成本,提高产品竞争力。



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