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尼龍改性實(shí)例分析及注意事項(xiàng)
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發(fā)表時間：2022-12-30 14:16:04
尼龍特殊的性能使其在汽車、電子電氣設(shè)備、機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動器材、紡織等方面得到廣泛應(yīng)用。但隨著汽車的小型化、電子電氣設(shè)備的高性能化、機(jī)械設(shè)備輕量化的進(jìn)程加快，對尼龍的需求及性能要求逐漸加大。因而尼龍的改性便顯得尤為重要。 
尼龍改性注意事項(xiàng)1、料筒溫度設(shè)定a.因尼龍是結(jié)晶型聚合物，所以熔點(diǎn)明顯，尼龍類樹脂在注塑時所選擇的料筒溫度同樹脂本身的性能、設(shè)備、制品的形狀因素有關(guān)。
b.過高的料溫易使膠件出現(xiàn)色變、質(zhì)脆及銀絲，而過低的料溫使材料很硬可能損傷模具及螺桿。
c.一般 PA6 的熔體溫度最低為220℃，PA66 為250℃。由于尼龍的熱穩(wěn)定性較差，所以不宜高溫長時間在料筒中停留，以免引起物料變色發(fā)黃，同時由于尼龍的流動性較好，溫度超過其熔點(diǎn)后就流動迅速。
2、模具溫度的設(shè)定
a.因尼龍是結(jié)晶型聚合物，所以熔點(diǎn)明顯，尼龍類樹脂在注塑時所選擇的料筒溫度同樹脂本身的性能、設(shè)備、制品的形狀因素有關(guān)。
b.過高的料溫易使膠件出現(xiàn)色變、質(zhì)脆及銀絲，而過低的料溫使材料很硬可能損傷模具及螺桿。
c.一般 PA6 的熔體溫度最低為220℃，PA66 為250℃。由于尼龍的熱穩(wěn)定性較差，所以不宜高溫長時間在料筒中停留，以免引起物料變色發(fā)黃，同時由于尼龍的流動性較好，溫度超過其熔點(diǎn)后就流動迅速。
3、制品的壁厚
尼龍的流長比為150-200之間，尼龍的制品壁厚不低于0.8mm，一般在1~3.2mm之間選擇，而且制品的收縮與制品的壁厚有關(guān)，壁厚越厚收縮越大。
4、排氣
尼龍樹脂的溢邊值為0.03mm左右，所以排氣孔槽應(yīng)控制在0.025以下。
5、流道和澆口
澆口孔徑不要小于0.5*t（t為塑件厚度）。用潛入式澆口，澆口的最小直徑應(yīng)當(dāng)是0.75mm。
6、玻纖填充量范圍
尼龍的成型過程中，降低模具溫度、加大注射壓力、降低料溫都會在一定程度上減小尼龍的收縮率，使制品內(nèi)應(yīng)力加大易變形。例如PA66收縮率在1.5-2%之間，PA6的收縮率在1%到1.5%之間，在加入玻璃纖維添加劑后可以使收縮率降低到0.3%左右。
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們，玻纖加入量越多，尼龍樹脂的成型收縮率越小。但是玻纖加多了會造成表面浮纖、相容性差等后果，一般加30%效果相對較好。下表是一份經(jīng)驗(yàn)得到的“玻纖-成型收縮率”表。
7、再生料的使用
最好不超過三次，以免引起制品變色或機(jī)械物理性能的急劇下降，應(yīng)用量應(yīng)控制在25%以下，過多會引起工藝條件的波動，再生料與新料混合必須進(jìn)行干燥。
8、安全須知
尼龍類樹脂開機(jī)時應(yīng)首先開啟噴嘴溫度，然后在給料筒加溫，當(dāng)噴嘴阻塞時，切忌面對噴孔，以防料筒內(nèi)的溶體因壓力聚集而突然釋放，發(fā)生危險。
9、脫模劑的使用
使用少量的脫模劑有時對氣泡等缺陷有改善和消除的作用。尼龍制品的脫模劑可選用硬脂酸鋅和白油等，也可以混合成糊狀使用，使用時必須量少而均勻，以免造成制品表面缺陷。
在停機(jī)時要清空螺桿，防止下次生產(chǎn)時，扭斷螺桿。
10、后處理
a.制品成型后要進(jìn)行熱處理常用方法在礦物油、甘油、液體石蠟等高沸點(diǎn)液體中，熱處理溫度應(yīng)高于使用溫度10-20℃，處理時間視制品壁厚而異，厚度在3mm以下為10-15分鐘，厚度為3-6mm時間為15-30分鐘，經(jīng)熱處理的制品應(yīng)注意緩慢冷卻至室溫，以防止驟冷引起制品中應(yīng)力重新生成。
b.制品成型后要進(jìn)行調(diào)濕處理調(diào)濕處理主要是對使用環(huán)境濕度較大的制品而進(jìn)行的，其辦法有兩種：一沸水調(diào)濕法；二醋酸鉀水溶液調(diào)濕法（醋酸鉀與水的比例為1.25:1，沸點(diǎn)121℃）。
沸水調(diào)濕法簡便，只要將制品放置在濕度為65%的環(huán)境下，使其達(dá)到平衡吸濕量即可，但時間較長，而醋酸鉀水溶液調(diào)濕法的處理溫度為80-100醋酸鉀水溶液調(diào)濕法，處理時間主要取決制品壁厚，當(dāng)壁厚為：1.5mm時約2小時，3mm時約8小時，6mm時約16-18小時。
實(shí)例分析
1、玻璃纖維增強(qiáng)PA
在PA加入30%的玻璃纖維，PA的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐老化性能有明顯提高，耐疲勞強(qiáng)度是未增強(qiáng)的2.5倍。玻璃纖維增強(qiáng)PA的成型工藝與未增強(qiáng)時大致相同，但因流動較增強(qiáng)前差，所以注射壓力和注射速度要適當(dāng)提高，機(jī)筒溫度提高10-40℃。
由于玻纖在注塑過程中會沿流動方向取向，引起力學(xué)性能和收縮率在取向方向上增強(qiáng)，導(dǎo)致制品變形翹曲，因此，模具設(shè)計時，澆口的位置、形狀要合理，工藝上可以提高模具的溫度，制品取出后放入熱水中讓其緩慢冷卻。另外，加入玻纖的比例越大，其對注塑機(jī)的塑化元件的磨損越大，最好是采用雙金屬螺桿、機(jī)筒。
2、阻燃PA
由于在PA中加入了阻燃劑，大部分阻燃劑在高溫下易分解，釋放出酸性物質(zhì)，對金屬具有腐蝕作用，因此，塑化元件(螺桿、過膠頭、過膠圈、過膠墊圈、法蘭等)需鍍硬鉻處理。工藝方面，盡量控制機(jī)筒溫度不能過高，注射速度不能太快，以避免因膠料溫度過高而分解引起制品變色和力學(xué)性能下降。
3、透明PA
具有良好的拉伸強(qiáng)度、耐沖擊強(qiáng)度、剛性、耐磨性、耐化學(xué)性、表面硬度等性能，透光率高，與光學(xué)玻璃相近，加工溫度為300--315℃，成型加工時，需嚴(yán)格控制機(jī)筒溫度，熔體溫度太高會因降解而導(dǎo)致制品變色，溫度太低會因塑化不良而影響制品的透明度。模具溫度盡量取低些，模具溫度高會因結(jié)晶而使制品的透明度降低。
4、耐候PA
在PA中加入了碳黑等吸收紫外線的助劑，這些對PA的自潤滑性和對金屬的磨損大大增強(qiáng)，成型加工時會影響下料和磨損機(jī)件。因此，需要采用進(jìn)料能力強(qiáng)及耐磨性高的螺桿、機(jī)筒、過膠頭、過膠圈、過膠墊圈組合。
b.過高的料溫易使膠件出現(xiàn)色變、質(zhì)脆及銀絲，而過低的料溫使材料很硬可能損傷模具及螺桿。
c.一般 PA6 的熔體溫度最低為220℃，PA66 為250℃。由于尼龍的熱穩(wěn)定性較差，所以不宜高溫長時間在料筒中停留，以免引起物料變色發(fā)黃，同時由于尼龍的流動性較好，溫度超過其熔點(diǎn)后就流動迅速。
2、模具溫度的設(shè)定
a.因尼龍是結(jié)晶型聚合物，所以熔點(diǎn)明顯，尼龍類樹脂在注塑時所選擇的料筒溫度同樹脂本身的性能、設(shè)備、制品的形狀因素有關(guān)。
b.過高的料溫易使膠件出現(xiàn)色變、質(zhì)脆及銀絲，而過低的料溫使材料很硬可能損傷模具及螺桿。
c.一般 PA6 的熔體溫度最低為220℃，PA66 為250℃。由于尼龍的熱穩(wěn)定性較差，所以不宜高溫長時間在料筒中停留，以免引起物料變色發(fā)黃，同時由于尼龍的流動性較好，溫度超過其熔點(diǎn)后就流動迅速。
3、制品的壁厚
尼龍的流長比為150-200之間，尼龍的制品壁厚不低于0.8mm，一般在1~3.2mm之間選擇，而且制品的收縮與制品的壁厚有關(guān)，壁厚越厚收縮越大。
4、排氣
尼龍樹脂的溢邊值為0.03mm左右，所以排氣孔槽應(yīng)控制在0.025以下。
5、流道和澆口
澆口孔徑不要小于0.5*t（t為塑件厚度）。用潛入式澆口，澆口的最小直徑應(yīng)當(dāng)是0.75mm。
6、玻纖填充量范圍
尼龍的成型過程中，降低模具溫度、加大注射壓力、降低料溫都會在一定程度上減小尼龍的收縮率，使制品內(nèi)應(yīng)力加大易變形。例如PA66收縮率在1.5-2%之間，PA6的收縮率在1%到1.5%之間，在加入玻璃纖維添加劑后可以使收縮率降低到0.3%左右。
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們，玻纖加入量越多，尼龍樹脂的成型收縮率越小。但是玻纖加多了會造成表面浮纖、相容性差等后果，一般加30%效果相對較好。下表是一份經(jīng)驗(yàn)得到的“玻纖-成型收縮率”表。
7、再生料的使用
最好不超過三次，以免引起制品變色或機(jī)械物理性能的急劇下降，應(yīng)用量應(yīng)控制在25%以下，過多會引起工藝條件的波動，再生料與新料混合必須進(jìn)行干燥。
8、安全須知
尼龍類樹脂開機(jī)時應(yīng)首先開啟噴嘴溫度，然后在給料筒加溫，當(dāng)噴嘴阻塞時，切忌面對噴孔，以防料筒內(nèi)的溶體因壓力聚集而突然釋放，發(fā)生危險。
9、脫模劑的使用
使用少量的脫模劑有時對氣泡等缺陷有改善和消除的作用。尼龍制品的脫模劑可選用硬脂酸鋅和白油等，也可以混合成糊狀使用，使用時必須量少而均勻，以免造成制品表面缺陷。
在停機(jī)時要清空螺桿，防止下次生產(chǎn)時，扭斷螺桿。
10、后處理
a.制品成型后要進(jìn)行熱處理常用方法在礦物油、甘油、液體石蠟等高沸點(diǎn)液體中，熱處理溫度應(yīng)高于使用溫度10-20℃，處理時間視制品壁厚而異，厚度在3mm以下為10-15分鐘，厚度為3-6mm時間為15-30分鐘，經(jīng)熱處理的制品應(yīng)注意緩慢冷卻至室溫，以防止驟冷引起制品中應(yīng)力重新生成。
b.制品成型后要進(jìn)行調(diào)濕處理調(diào)濕處理主要是對使用環(huán)境濕度較大的制品而進(jìn)行的，其辦法有兩種：一沸水調(diào)濕法；二醋酸鉀水溶液調(diào)濕法（醋酸鉀與水的比例為1.25:1，沸點(diǎn)121℃）。
沸水調(diào)濕法簡便，只要將制品放置在濕度為65%的環(huán)境下，使其達(dá)到平衡吸濕量即可，但時間較長，而醋酸鉀水溶液調(diào)濕法的處理溫度為80-100醋酸鉀水溶液調(diào)濕法，處理時間主要取決制品壁厚，當(dāng)壁厚為：1.5mm時約2小時，3mm時約8小時，6mm時約16-18小時。
實(shí)例分析
1、玻璃纖維增強(qiáng)PA
在PA加入30%的玻璃纖維，PA的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐老化性能有明顯提高，耐疲勞強(qiáng)度是未增強(qiáng)的2.5倍。玻璃纖維增強(qiáng)PA的成型工藝與未增強(qiáng)時大致相同，但因流動較增強(qiáng)前差，所以注射壓力和注射速度要適當(dāng)提高，機(jī)筒溫度提高10-40℃。
由于玻纖在注塑過程中會沿流動方向取向，引起力學(xué)性能和收縮率在取向方向上增強(qiáng)，導(dǎo)致制品變形翹曲，因此，模具設(shè)計時，澆口的位置、形狀要合理，工藝上可以提高模具的溫度，制品取出后放入熱水中讓其緩慢冷卻。另外，加入玻纖的比例越大，其對注塑機(jī)的塑化元件的磨損越大，最好是采用雙金屬螺桿、機(jī)筒。
2、阻燃PA
由于在PA中加入了阻燃劑，大部分阻燃劑在高溫下易分解，釋放出酸性物質(zhì)，對金屬具有腐蝕作用，因此，塑化元件(螺桿、過膠頭、過膠圈、過膠墊圈、法蘭等)需鍍硬鉻處理。工藝方面，盡量控制機(jī)筒溫度不能過高，注射速度不能太快，以避免因膠料溫度過高而分解引起制品變色和力學(xué)性能下降。
3、透明PA
具有良好的拉伸強(qiáng)度、耐沖擊強(qiáng)度、剛性、耐磨性、耐化學(xué)性、表面硬度等性能，透光率高，與光學(xué)玻璃相近，加工溫度為300--315℃，成型加工時，需嚴(yán)格控制機(jī)筒溫度，熔體溫度太高會因降解而導(dǎo)致制品變色，溫度太低會因塑化不良而影響制品的透明度。模具溫度盡量取低些，模具溫度高會因結(jié)晶而使制品的透明度降低。
4、耐候PA
在PA中加入了碳黑等吸收紫外線的助劑，這些對PA的自潤滑性和對金屬的磨損大大增強(qiáng)，成型加工時會影響下料和磨損機(jī)件。因此，需要采用進(jìn)料能力強(qiáng)及耐磨性高的螺桿、機(jī)筒、過膠頭、過膠圈、過膠墊圈組合。
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