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尼龙改性注意事项的10大要点

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本文来源 | 新材料研习社

 

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。因而尼龙的改性便显得尤为重要。

 

尼龙改性注意事项

 

1、料筒温度设定

(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。

 

2、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。对于玻璃增强材料模具温度应大于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。

 

3、制品的壁厚

尼龙的流长比为150~200,制品壁厚不低于0.8mm,一般在1~3.2mm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。

 

4、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。

 

5、流道和浇口

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

 

6、玻纤填充量范围

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%,PA6的收缩率在1%~1.5%,在加入玻璃纤维添加剂后可以使收缩率降低到0.3%左右。

实践经验告诉我们,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。

 

7、再生料的使用

最好不超过三次,以免引起制品变色或物理力学性能的急剧下降,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。

 

8、安全须知

尼龙类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,以防料筒内的熔体因压力聚集而突然释放,发生危险。

 

9、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。

尼龙脱模剂

10、后处理

(1)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10~15min,厚度为3~6mm时间为15~30min,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。

(2)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:一是沸水调湿法;二是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℃的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2h,3mm时约8h,6mm时16~18h。

 

实例分析

 

1、玻璃纤维增强尼龙

在尼龙中加入30%的玻璃纤维,尼龙的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高,耐疲劳强度是未增强的2.5倍。玻璃纤维增强PA的成型工艺与未增强时大致相同,但因流动较增强前差,所以注射压力和注射速度要适当提高,机筒温度提高10~40℃。

由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向,引起力学性能和收缩率在取向方向上增加,导致制品变形翘曲,因此,模具设计时,浇口的位置、形状要合理,工艺上可以提高模具的温度,制品取出后放入热水中让其缓慢冷却。另外,加入玻纤的比例越大,其对注塑机的塑化元件的磨损越大,最好是采用双金属螺杆、机筒。

 

汽车进气歧管

 

2、阻燃尼龙

由于在尼龙中加入了阻燃剂,大部分阻燃剂在高温下易分解,释放出酸性物质,对金属具有腐蚀作用,因此,塑化元件(螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈、法兰等)需镀硬鉻处理。工艺方面,尽量控制机筒温度不能过高,注射速度不能太快,以避免因胶料温度过高而分解引起制品变色和力学性能下降。

 

尼龙汽车胶管

 

3、透明尼龙

具有良好的拉伸强度、耐冲击强度、刚性、耐磨性、耐化学性、表面硬度等性能,透光率高,与光学玻璃相近,加工温度为300~315℃,成型加工时,需严格控制机筒温度,熔体温度太高会因降解而导致制品变色,温度太低会因塑化不良而影响制品的透明度。模具温度尽量取低些,模具温度高会因结晶而使制品的透明度降低。

透明尼龙汽车滤清器

 

4、耐候尼龙

在尼龙中加入了碳黑等吸收紫外线的助剂,这些对尼龙的自润滑性和对金属的磨损大大增强,成型加工时会影响下料和磨损机件。

因此,需要采用进料能力强及耐磨性高的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈组合。

尼龙防水接头

 

 



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