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自潤滑改性

PA(尼龍)自潤滑性,吸振性和消音性,耐油,耐弱酸

作者:眾君意 0

PA(尼龍)

PA作為最重要的工程塑料,產(chǎn)量一直在五大通用工程塑料中長期居于首位。

PA料在生活中應(yīng)用廣泛,改性的品種也種類繁多,常見的有增強PA,MC尼龍, 芳香族PA,透明PA,高抗沖(超韌)PA,電鍍PA,導(dǎo)電PA,阻燃PA,PA與其它聚合物共混物和合金等,滿足不同的特殊要求,作為各種結(jié)構(gòu)材料,廣泛用作金屬、木材等傳統(tǒng)材料的替代品。

PA為韌性角狀半透明或乳白色結(jié)晶性樹脂,作為工程塑料的PA分子量一般為1.5萬~3萬。

PA料的優(yōu)點是具有很高的力學(xué)強度,軟化點高,耐熱,摩擦系數(shù)低,耐磨損,自潤滑性,吸振性和消音性,耐油,耐弱酸,耐堿和一般的溶劑,電絕緣性好,有自熄性,無毒,無臭,耐候性好,染色性差。

PA料的缺點是吸水性大,影響尺寸穩(wěn)定性和電性能,纖維增強可降低樹脂吸水率,使其能在高溫、高濕下工作。尼龍與玻璃纖維親合性十分良好。

PA的綜合性能

PA中PA66的硬度、剛性最高,但韌性最差。各種PA按韌性大小排序為:PA66<PA66/6<PA6<PA610<PA11<PA12。

PA的燃燒性為UL94 V-2級,極限氧指數(shù)為24%~28%,PA的分解溫度>299℃,在449~499℃時會發(fā)生自燃。因為PA熔體流動性良好,故 制品壁厚可以小到1 mm!

PA的應(yīng)用

PA料在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛用作各種機械和電器零件,其中包括軸承、齒輪、滑輪泵葉輪、葉片、高壓密封圈、墊、閥座、襯套、輸油管、貯油器、繩索、傳動帶、砂輪膠粘劑、電池箱、電器線圈、電纜接頭等。還有包裝用帶、食品用薄膜(熟食用的高溫薄膜和清涼飲料用的低溫薄膜)的產(chǎn)量也相當(dāng)大。

有哪些常見的PA阻燃劑呢?

從生產(chǎn)數(shù)量的角度來說,鹵/銻協(xié)同體系仍然是使用最廣泛的PA阻燃體系。

在歐洲和亞洲的一些地區(qū),人們正在致力于尋找鹵素阻燃劑的替代品。但通常說這些替代體系一般都存在熱穩(wěn)定性低或吸潮等問題。對于紅磷來說,還有儲存的問題,因其本身為易燃品。以下是尼龍中所使用的主要幾種阻燃劑以及它們各自的優(yōu)缺點。

含鹵阻燃體系:其中最重要的也是在國外應(yīng)用最廣的一種就是溴化苯乙烯聚合物,它具有極其優(yōu)越的熱穩(wěn)定性,并且由于它與PA是熔融可混的,因而在加工過程中具有很好的流動性。此外,用它制備的阻燃PA還具有優(yōu)越的電性能和較好的物理力學(xué)性能。這種阻燃劑的局限性在于光穩(wěn)定性較差且與PA尚不能完全相容。另外其成本與目前國內(nèi)應(yīng)用較廣的十溴聯(lián)苯醚相比較高。另外一種在PA中應(yīng)用了許多年的阻燃劑就是敵可燃,它是一種含氯的阻燃劑,具有較高的阻燃效率和電性能,但其在熱穩(wěn)定性方面的局限性使之僅適用于加工溫度較低的尼龍阻燃體系。

目前在國內(nèi)應(yīng)用最廣的阻燃劑就是十溴聯(lián)苯醚,由于其較高的溴含量而對PA具有較高的阻燃效率,是 最經(jīng)濟的一種阻燃劑。但由于它是一種填料型阻燃劑,因而對加工流動性及產(chǎn)品的物理力學(xué)性能有很大的負面影響。此外,其熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性也教差。近幾年來,人們開發(fā)的在尼龍阻燃方面使用的一種新阻燃劑為十溴二苯氧基乙烷,它與十溴聯(lián)苯醚具有相同的溴含量和同樣高的阻燃效率,且與溴化苯乙烯聚合物一樣無DPO(即所謂的二惡英)的問題。

此外,它還具有較好的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。其局限性在于它與十溴聯(lián)苯醚一樣同屬填料型阻燃劑,與聚合物相容性較差,因而加工流動性和制品的物理力學(xué)性能較差。此外與十溴聯(lián)苯醚相比成本上升較高。

無鹵阻燃體系:PA中應(yīng)用較廣的無鹵阻燃劑是紅磷和三聚氰胺鹽類。紅磷具有很高的阻燃效率并能改善制品的抗電弧性,但其儲存及顏色方面的局限性大大限制了其在PA中的應(yīng)用,一般只應(yīng)用于PA6中。

另一種在PA中使用的無鹵阻燃劑是 三聚氰胺鹽,主要是三聚氰胺尿酸鹽和磷酸鹽。它們具有較好的阻燃效率,但熱穩(wěn)定性較差,且由于易吸潮而使得制品在潮濕環(huán)境下電性能較差。

有哪些常見的改性PA?

玻纖增強PA

玻璃纖維增強PA的成型工藝與未 增強時大致相同,但因流動較 增強前差,所以注射壓力和注射 速度要適當(dāng)提高,機筒溫度 提高10-40℃。

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,成型加工時會 影響下料 和磨損機件。

因此,需要采用進料能力強及耐磨性 高的螺桿、機筒、過膠頭、過膠圈、過膠墊圈組合。

透明PA

具有良好的拉伸強度、耐沖擊強度、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,需嚴格控制機筒溫度,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。

阻燃PA

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。

尼龍的力學(xué)性能、耐磨性、自潤滑性優(yōu)良,成型加工較好,然而在吸水率、尺寸穩(wěn)定性和電性能上存在缺陷,耐高低溫方面的性能也需要提升。有需求就會有制造,改性尼龍專用材料通過填充增強、共混等方法得到了很多方面的提升,就是這樣,改性尼龍材料的使用范圍才不斷地擴大,愈用愈廣。

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