PA基础知识PPT课件

.,PA（尼龙）概论,.,尼龙的一些基本概念,.,聚酰胺俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），是分子主链上含有重复酰胺基团NHCO的热塑性树脂总称。包括脂肪族PA，脂肪芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。,.,尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66，占绝对主导地位，其次是尼龙11，尼龙12，尼龙610，尼龙612，另外还有尼龙1010，尼龙46，尼龙7，尼龙9，尼龙13，新品种有尼龙6I，尼龙9T和特殊尼龙MXD6（阻隔性树脂）等，尼龙的改性品种数量繁多，如增强尼龙，单体浇铸尼龙（MC尼龙），反应注射成型（RIM）尼龙，芳香族尼龙，透明尼龙，高抗冲（超韧）尼龙，电镀尼龙，导电尼龙，阻燃尼龙，尼龙与其他聚合物共混物和合金等，满足不同特殊要求，广泛用作金属，木材等传统材料代用品，作为各种结构材料。,.,尼龙是最重要的工程塑料，产量在五大通用工程塑料中居首位尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂，作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万尼龙具有很高的机械强度，软化点高，耐热，磨擦系数低，耐磨损，自润滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂，电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好，染色性差。缺点是吸水性大，影响尺寸稳定性和电性能，纤维增强可降低树脂吸水率，使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好,.,尼龙中尼龙66的硬度、刚性最高，但韧性最差。各种尼龙按韧性大小排序为：PA66PA66/6PA6PA610PA11PA12。尼龙的燃烧性为UL94V-2级，氧指数为24-28，尼龙的分解温度299，在449499时会发生自燃。尼龙的熔体流动性好，故制品壁厚可小到1mm。,.,尼龙的分类,.,1、PA6中文名称：聚己内酰胺结构式：-NH（CH2）5COn（1）、物理化学性能a、热性能尼龙6热性能好，熔点较高，为220，在众多的尼龙品种中，低于尼龙46和尼龙66，而高于其他品种。尼龙6的热变形温度和所承受的载荷关系很大，例如，当载荷为0.45MPa时，其热变形温度为150，而当载荷增加到1.82MPa时，其热变形温度迅速降到63。当载荷一定时，尼龙6的热变形温度随吸水率的增加而降低。,.,b、阻燃性尼龙6由于在分子结构上带有含氢的酰胺基，而且酰胺基的浓度较高，因此具有良好的阻燃性，属于自熄性树脂。其中尼龙6的氧指数为24.5，在工程塑料中属于氧指数较高的品种。,.,c、电性能尼龙6具有良好的电性能，由于PA6是聚酰胺基浓度较高的产品，其电性能受温度，吸收率的影响较大。d、耐化学药品PA6对脂肪族烃类，特别是汽油和润滑油，具有优异的抵抗性，但能溶解于浓无机酸、甲酸和酚类化合物。在碱性条件下几乎不水解，但在酸性条件下水解。,.,e、耐候性尼龙6随着在大气中暴露时间的增长，机械性能下降，但某些机械性能下降到某一数值后，会出现平缓的倾向。另外，适当加入碳黑和稳定剂能有效的提高尼龙的耐候性。,.,（2）、成型特性a、流动性影响尼龙6熔体流动性的主要因素有聚合物粘度、注射压力、物料温度、模具温度及浇口横截面积等。随着相对粘度的降低，尼龙6的流动距离急剧增大。浇口横截面积大，虽然有利于流动，但如果注射速度不高，对增大流动距离并不能产生显著效果。,.,b、成型收缩率尼龙是结晶聚合物，随着熔体在型腔中冷却，就会结晶并产生较大收缩。熔点和结晶是影响尼龙成型收缩率的主要原因。结晶度越大，熔点越高，因而其成型收缩率也较大。模具温度低，结晶度有所降低，反之亦然。另外尼龙的成型收缩率随着制品厚度的增大而增大。,.,c、成型精度尼龙制品在成型后由于存在内应力和出现吸湿现象，会造成制品精度的变化。内应力的产生通常是由于冷却速度过快和熔体流动不良所致，一般可以通过热处理来消除。尼龙制品的吸水率较高，而且随时间的延长逐渐增大最后趋于平衡。在诸多尼龙品种中，尼龙6的吸水率最大。由于尼龙6制品吸水率大，在不同的湿度下使用其精度发生变化。,.,（3）、典型用途由于有很好的机械强度和刚度，被广泛用于结构部件。由于有很好的耐磨损性，还用于制造轴承。（4）、注塑模工艺条件干燥处理：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，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105/8小时以上的真空烘干。,.,熔化温度：230280，增强品种为250280.模具温度：8090。模温显著的影响结晶度，因此对于薄壁建议模具温度为8090，如果壁厚大于3mm，使用2040，对于玻璃增强材料模具温度应大于80。注射压力：一般在7501250bar之间（取决于材料和产品设计）。,.,注射速度：高速（对增强型材料要稍微降低）。流道和浇口：由于PA6的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径大于0.5*t时（这里t为塑件厚度），使用热流道浇口应比常规流道小一些，潜入式浇口最小直径应当是0.75mm.,.,2、PA66中文名称：聚己二酰己二胺结构式：-NH（CH2）6NHCO(CH2)4COn（1）、物理化学性能尼龙66为半透明或不透明的乳白色结晶树脂。在较宽的温度范围内具有较高的强度、刚性和韧性。耐磨性、耐蠕变性和自润性优良。耐热性和耐低温型能良好，属自熄性材料。耐油突出。但吸水性较大，制品尺寸稳定性较差。为提高机械特性，会加入各种各样的改性剂。粘性较低，流动性很好，可以加工很薄的元件；粘度对温度变化很敏感。PA66的收缩率在1%2%之间，加玻璃纤维收缩率收缩率降低到0.2%1%。收缩率在流程方向和与流程方向垂直方向上的相异是比较大的。PA66对许多溶剂具有抗溶性，但对酸其他一些氯化剂的抵抗力较弱。,.,（2）、典型用途PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其他需要有抗冲击性和高强度要求的产品。（3）、注塑模工艺条件干燥处理：加工前材料建议在85的热空气中干燥处理；湿度大于0.2%，需105/12小时真空干燥。熔化温度：260290。对玻璃添加剂的产品为275280.,.,模具温度：建议80。对于薄壁塑件，如果使用低于40的模温需要进行退火处理。注射压力：通常在7501250bar，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PA6的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径大于0.5*t时（这里t为塑件厚度），使用热流道浇口应比常规流道小一些，潜入式浇口最小直径应当是0.75mm.,.,附：尼龙6、尼龙66工艺合成流程,.,.,3、PA12中文名称：聚十二丙酰胺结构式：-NH-（CH2）11COn（1）、物理化学性能a、力学性能尼龙12分子结构中的聚酰胺基的浓度较低，因而其机械强度和刚度低于尼龙6和尼龙66。尼龙12的拉伸强度、弯曲弹性模量随温度的升高而降低。尼龙12的吸水率在尼龙系列品种中是最低的，吸水率对其机械性能的影响甚微。,.,b、耐热性尼龙12的熔点为178，其耐热性明显低于尼龙66和尼龙6，但其耐低温性能优异，使用温度范围较宽，为-5590.尼龙12的热变形温度随吸水率的增加而略有降低。c、耐化学药品PA12对脂肪族烃类，特别是汽油和润滑油，具有优异的抵抗性。耐稀酸、碱和各种盐类，但在浓硫酸、甲酸和酚类化合物及高锰酸钾等氧化剂中溶解。,.,（2）、典型用途a、汽车工业尼龙12耐油优异，渗透性低，抗撕裂强度高，使用温度范围广，可耐-55低温，故广泛用于制造汽车软管。此外，尼龙12还用于生产各种汽车零部件，如转向盘、排挡手柄、轴承、齿轮、油箱衬套等。b、电器零件由于尼龙12制成的元件具有消音功能，因此发展很快，广泛用于制造录音机和钟表齿轮等。,.,（3）、注塑模工艺条件尼龙12的熔点明显低于尼龙66和尼龙6，因而其成型收缩率也明显低于尼龙66和尼龙6。在众多的尼龙主要产品中，尼龙12的酰胺基浓度最低，因而其吸水率最低，制品的成型精度高，尺寸稳定性优良。注射速度：高速,.,注射机类型：螺杆式料筒温度：190260喷嘴温度：220240模具温度：未增强型：3040，薄壁或大面积元件：8090，增强型：90100注射压力：60100MPa（建议采用低保压压力和高熔化温度）螺杆转速：40100r/min,.,流道和浇口：对于未加添加剂的材料，由于材料粘性较低，流道直径应在3mm左右。对于增强型材料要求58mm的大流道直径。流道形状应当全部为圆形，注入口应尽可能的短。可以使用多种形式的浇口。大型塑件不要使用小浇口，这是为了避免对塑件产生过高的压力或过大的收缩率。浇口厚度最好和塑件厚度相等。如果使用潜入式浇口，建议最小的直径为0.8mm。热流道模具很有效，但是要求温度控制得很精确，以防止材料在喷嘴处渗漏或凝固。如果使用热流道，浇口尺寸应当比冷流道要小一些。,.,4、PA11中文名称：聚十一内酰胺结构式：HNH(CH2)10COnOH（1）、物理化学性能a、化学性能尼龙11的化学稳定性优良,对碱、醇、酮、芳香烃、盐溶液、油脂类都有很好的抗腐蚀性,对酸的抗腐蚀性则根据酸的种类及浓度和温度而定,酚类及甲酸是尼龙11的强溶剂,使用时应避免加入。,.,b、耐候性尼龙11的耐候性中等,可加入适当的颜料和紫外线吸收剂提高其耐候性。c、力学性能尼龙11的力学性能优良，具有较高的冲击强度，良好的耐应力开裂性和动态疲劳性能，尤其是其低温性能优异，脆化温度是-70，,在很低温度下仍可保持其韧性。它的曲挠性好,在主要尼龙品种中其抗弯模量最低。-40时它的抗弯模量仍与尼龙1010、尼龙12室温时的抗弯模量相近。,.,d、热性能尼龙11的亚甲基链较长,柔性较好导致熔融温度和玻璃化温度较低。其玻璃化温度为43,热传导率为1.05kJ/m.h.,线膨胀系数为1510-5/,最大连续使用温度为60。e、电性能尼龙11具有十分优良的介电、热电和铁电性能。由于吸水率低,其电性能很少受潮湿环境的影响。,.,f、其他性能尼龙11还具有抗白蚁蛀蚀,表面非常光滑,不受霉菌侵蚀,对人体无毒,易于成型加工等突出性能。,.,（2）、典型用途由于尼龙11具有优良的性能,特别是吸水性低,低温性能优异,化学稳定性好,使其在汽车、电子电器、军工等领域得到了广泛的应用。a、汽车工业使用塑料取代金属材料能降低车重,进而降低油耗。随着汽车塑料化的深入发展,尼龙11已成为汽车制造的理想材料。目前全球约有50%尼龙11用于汽车工业。尼龙11具有耐油、耐化学腐蚀、耐高低温、耐磨、耐压等优点,可用于制作各种汽车用油管、软管、空压管。尼龙11管路内壁光滑、阻力小、密封性好、不易疲劳开裂,而且质轻、耐用、易于安装与维修。利用尼龙11耐磨、耐水、质轻、尺寸稳定性好等一系列优点,可用于制作汽车的电路接合器、刮雨器、汽油过滤网、仪表盘、保险杠等数十种零部件。,.,b、电子电器工业由于尼龙11尺寸稳定性好、介电性能优良,且抗震经撞、不易磨损,并有自动熄火和易于模塑等特性,可用于制造各种插接件、高压断路装置连接杆、限位开关、热位继电器、线圈骨架、变速齿轮等电子电器零部件。又由于尼龙11不受白蚁危害、不受电弧渗透电流及电解腐蚀的影响,用作电线电缆防护套可提高电缆的可靠性并延长其使用寿命。,.,c、军械工业尼龙11是军事装备的理想新材料,用它制作的军事器材能耐潮湿、干旱、严寒、酷暑、尘土、海水或含盐分的空气以及各种碰撞等考验,可用作枪托、握把、降落伞盖、训练弹及军用水壶、油壶、军用直升机油箱、军用通讯设施等。,.,d、其他尼龙11树脂无毒,有良好的耐低温性能可应用于食品工业,制作速冻食品的容器、各种包装材料、牛奶等液体食品的传输道等。尼龙11质轻、耐潮湿、耐虫蛀、耐腐蚀,应用于城市煤气管道施工方便,使用寿命长。尼龙11粉末涂料涂覆于金属材料表面既可保护材料的结构性能又保持了耐环境的性能。尼龙11还可用于制造各种机械零件、医疗器材、体育用品等。,.,PA树脂主要生产工厂,.,1、杜邦,.,2、BASF,.,3、拜耳4、DSM,.,5、旭化成6、首诺,.,此外还有一些工厂生产，例如