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PA的性能和注塑加工工艺(一)

2020-11-16 14:38:06      点击:

 

PA—聚酰胺、也称尼龙,是一大类酰胺型聚合物的统称。zui常见的有PA6PA66PA1010zui近,随着IT业的发展,一种新型的聚酰胺—PA46的使用量剧增,它用于代替LCP(液晶聚合物)生产电脑上的插件。由于PA具有良好的机械性能,韧性好、抗冲击、耐磨、自润滑、阻燃、绝缘等特点,所以被广泛用于汽车、机械、电子、仪表、化工等多个领域,如齿轮、滑轮、轴承、叶轮、衬套、容器、刷子、拉链等。

 

PA6PA66PA46都属脂肪族聚酰胺,是线性聚合物,其分子结构中有极强极性的酰胺基,所以具有高度的结晶能力。PA制品的性能依赖于其结晶形态及结晶度。而加工条件对结晶形态和结晶度有影响,加工条件不同,PA制品的结晶变化可达40%,制品冷却慢,结晶度高,且形成较大尺寸的结晶形态。吸水性对其结晶度也有影响。

 

另外,PA在加工过程中由于流动、剪切作用会产生一定程度的取向,导致制品性能的各向异性,沿取向方向的强度优于非取向方向,取向也有利于结晶过程的进行,在模具设计时要考虑这个因素。

 

PA的性能

•物理性能

※、无味、不霉烂、外观为半透明或透明,乳白色或淡黄色,密度1.04-1.36,燃烧时放出特殊的蛋白味,火焰为蓝色上端呈黄色。

 

•机械性能

刚韧性好,耐反复冲击震动,使用温度为40-100℃,耐摩擦、耐磨耗、自润滑,但抗蠕变性差,尺寸稳定性较差,可以通过加入玻璃纤维增强或与其他材料共混来克服此缺点。

 

•耐化学品性能及耐候性

PA的有机溶剂很少,乃化学性能良好,PA的有机溶剂是甲酸、酚类化合物。不同浓度的无机酸、碱、盐均可导致PA溶胀、溶解或水解。在不受阳光照射的条件下,其耐老化性能良好,但在热作用、光照、辐射条件下老化快、制品变色、性能下降。

 

•加工性能

易吸湿,成型前必须进行干燥。

熔点高,熔限窄,熔点分别为:PA6215℃,PA66255℃,PA46290℃。

PA熔体粘度具有较高的温度敏感和剪切敏感,熔体粘度低,流动性好。

PA熔融状态的热稳定性较差,高温下易分解。

熔体的冷却速度对制品的结构和性能有明显的影响。

成型过程伴随结晶产生,收缩率大。

 

成型设备与模具

注塑机的选用

螺杆与机筒

由于PA具有韧性、自润滑性、进料困难、剪切生热大、熔点高、熔融速度快、易分解等特点。要求螺杆具备压缩排气集中,吃料能力强,驱动力大,耐磨性好。因此,PA注塑加工的塑化系统为:螺杆的加料段较长,加料段的螺槽较深,压缩段、均化段较短,机筒加料段处拉槽,加大油马达的功率,螺杆带有高效的止逆环。

 

•射嘴

由于PA在熔融状态下粘度低,流动性好,机筒内也不可避免留有部分残余压力,如果采用开放式射嘴,开模取出制品时熔体会从射嘴处流出(即流涎现象),既浪费材料又影响正常生产,故需采用自锁式射嘴,常用弹簧针阀式射嘴。

 

•产品造性与模具设计

壁厚在保证制品性能的前提下,尽可能取小值,制品越厚,收缩越大,强度不够,可以增加加强筋。制品收缩率大,易脱模,脱模斜度为40-140′。

 

•流道与浇口

流道直径Ф3-6mm,浇口直径为壁厚的2/3-3/4。但不得小于0.8mm。浇口太小会使熔体剪切过热而降解,影响制品性能。

 

•嵌件

尼龙的热膨胀系数比钢大9-10倍,比铝大4-5倍,金属嵌件妨碍尼龙的收缩,产生较大的应力,可能引起开裂,要求嵌件周围的厚度不小于嵌件金属的直径尺寸。

 

•排气

PA的粘度小,高压注射下,充模快,如果气体不能及时排出,制品容易产生气泡、灼伤等缺陷,模具必须开设排气孔或排气槽,一般开在浇口的对面,排气孔直径为Ф1.5-1mm,排气槽深度小于0.03mm