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关于福建尼龙(PA),你需要知道的一切!

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信息来源:www.fzhyjt.com | 发布时间:2020年10月19日

   尼龙是一种合成的热塑性线性聚酰胺(一种大分子,其分子由一种特殊类型的键结合),由美国化学家华莱士·卡洛瑟斯(Wallace Carothers)于1935年首-次生产。当时他在特拉华州的杜邦研究中心工作。华莱士生产了尼龙66(目前仍然是常用的塑料之一)。在第,二次世界大战期间,丝绸,橡胶和乳胶等天-然物品的供应因战争大大减少,所以对尼龙和合成材料的需求快速增长。
   

尼龙


   尼龙可用于多种应用,包括服装,橡胶材料的增强材料(如轮胎等),绳索,以及用于车辆和机械设备上的塑料件。它具有优异的强度,相对良好的耐磨性和吸湿性,使用寿命长,耐化学药品,富有弹性,易于清洗。尼龙通常用作低强度金属的替代品。由于其良好的强度,耐热性和化学相容性,它是车辆发动机舱内部件的首-选塑料。
   
   尼龙也可以与多种添加剂结合使用,以生产出具有明显不同材料特性的不同变体。这是由尼龙和碳制成的复合齿轮的外观。
   
   尼龙通常使用化学名称“ PA”来指代(例如PA 6或PA 6/66),常见的是黑色,白色和其自然色(灰白色或米色)。工程应用中常见的变体可能是PA 6。PA 6 可以采用挤压成型工艺(熔融并通过喷嘴强制挤压),因此对于注塑成型和3D打印都是很好的塑料。它具有很高的熔化温度,使其成为高温环境下(例如,汽车引擎盖下零部件)金属的理想替代品。该材料的缺点是其抗冲击强度相对较低(与其他塑料相比抗冲击强度低,请参见下图)。下图对比了PA与其他常用塑料(例如ABS,PS 或 PC)的抗冲击强度。值得注意的是,尼龙的抗冲击强度实际上可以通过“与其它材料的组合”来提高。因此,当您选定特定的尼龙复合材料,检查其材料性能非常重要。
   
   尼龙的特点是什么?
   
   现在我们知道了它的用途,让我们研究一下尼龙(PA)的一些关键特性。尼龙是一种缩合共聚物,它由几种不同的单体类型相互结合组成。它可以以多种方式生产,通常从原油蒸馏开始,但也可以从生物质(Biomass)生产。
   
   根据塑料对热量的反应方式,尼龙被归类为“热塑性”材料(与“热固性”相对)。热塑性材料在其熔点(PA为220摄氏度)时变为液体。热塑性塑料的关键属性,是它们可以加热到其熔点,冷却并再次加热,而不会发生明显的降解。尼龙加热液化而非燃烧,因此可以轻松地对其注塑成型,以及再回收利用。
   
   相比之下,热固性塑料只能加热一次(通常在注塑过程中)。第,一次加热会使热固性材料固化(类似于两分子之间形成环氧树脂),导致化学变化无法逆转。如果您尝试第,二次将热固性塑料加热到高温,则只会燃烧。这种特性使热固性材料不适合回收利用。
   
   为什么尼龙经常使用?
   
   尼龙因其固有的低摩擦性能而常用于齿轮,衬套和塑料轴承。尼龙不是光滑的塑料(如果仅考虑低摩擦性能,通常我们建议使用POM),但它在机械性能、化学稳定性和热性能方面的良好表现,使其成为可能有磨损零件的理想选择。
   
   尼龙应用广泛,适用于既需要塑料又需要高熔化温度的应用场合。同时,尼龙有很多变体,由不同的材料组合制成,以获得不同材料性能的塑料。以下是一些示例:
   
   消费品(例如玩具),使用含玻璃纤维填充的尼龙制品。
   
   耐冲击的电子产品包装盒,如耳机座,无线充电座。
   
   3D打印耐高温模型。
   
   传动齿轮。
   
   尼龙有哪些不同类型?
   
   尽管尼龙是由杜邦的Wallace Carothers先发现并获得专-利。但三年后(1938年)德国化学家Paul Schlack用另一种方法(后来在IG Farban公司工作)生产出PA 6。在现代许多公司生产尼龙,每个公司都有自己的生产工艺,独特的配方和商品名称。
   
   常见的变体包括PA 6,PA 6/6,PA 66 和 PA 6/66。数字表示酸和胺基之间的碳原子数。一位数字(如“ 6”)表示该材料是由一种单体及其自身组合而成的(即整个分子是均聚物)。两位数字(如“ 66”)表示该材料是由多种单体(共聚单体)组合而成。斜线表示该材料由彼此不同的共聚单体组成(共聚物)。
   
   尼龙是如何制成的?
   
   尼龙和其他塑料一样,通常先将烃类燃料蒸馏成更轻的“ 馏分”,其中一些与其他催化剂结合生成塑料(通常通过聚合或缩聚反应)。尼龙还可以从生物质中产生,这类塑料通常具有生物降解性能。尼龙的实际生产过程,两种方法选择一种。第,一种方法,是含有胺(NH2)单体与含有羧酸(COOH)单体反应。第,二种方法,是二胺(具有2个NH2基团的分子)与二羧酸(具有2个COOH基团的分子)的反应。
   
   尼龙在CNC加工,3D打印和注塑成型中的应用
   
   尼龙可以很容易地熔化成细丝(用于3D打印),或纤维(用于织物),或薄膜(用于包装),或片材(用于CNC加工)。容易注塑成型。天-然的尼龙原料通常是灰白色。使用时一般有白色和黑色两种。尼龙几乎可以染成任何颜色。该材料易于制成长丝形式用于3D打印。
   
   当制作尼龙零件时,我们会对其进行CNC加工。零件一般开发流程:ABS 3D打印原型开始,以确认尺寸/形状/美学/功能。然后,我们用尼龙CNC加工零件以测试强度。后一步是注塑生产该零件。
   
   在注塑成型中,尼龙有时会填充一定百分比的玻璃纤维,以提高其拉伸强度。玻璃纤维的百分比通常在10%到40%之间。例如,塑料挂钩使用过40%玻璃纤维的尼龙。玻璃纤维可以提高强度,但是它们也会影响零件的失效方式。在没有玻璃纤维填充的情况下,尼龙会先弯曲并屈服,然后断裂。随着玻璃纤维的添加(尤其是更高的百分比),失效则变成瞬间脆性断裂,几乎没有弯曲。含有30%玻璃纤维的尼龙,可简称为30% GF PA。GF 即Glass Filled。
   
   尼龙的缺点是什么?
   
   尽管尼龙具有较高的熔融温度,但它不能很好地承受明火。它是一种易燃材料,如果暴露于明火中,则很容易燃烧。可以将阻燃剂添加到尼龙中以提高阻燃性。例如,通过添加阻燃剂,用于歧管的尼龙具有高的阻燃等级(V-0)。
   
   尼龙也会受到阳光直射中紫外线的负面影响。因此,在零件注塑成型之前,通常将紫外线稳定剂添加到材料中。
   
   尼龙的特性是什么?
   
   属性值技术名称尼龙(PA)化学式(尼龙6)[NH-(CH2)5-CO] n熔融温度220°C典型的注塑温度54 - 93 °C 热变形温度(HDT)在0.46 MPa下为160°C抗拉强度76Mpa抗弯强度110Mpa比重1.13收缩率1.3-1.7%