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高手干貨貼!改性PA塑料的10大注意事項和四種實(shí)例分析
尼龍特殊的性能使其在汽車(chē)、電子電氣設備、機械結構、運動(dòng)器材、紡織等方面得到廣泛應用。但隨著(zhù)汽車(chē)的小型化、電子電氣設備的高性能化、機械設備輕量化的進(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 1、料筒溫度設定 (1)因尼龍是結晶型聚合物,所以熔點(diǎn)明顯,尼龍類(lèi)樹(shù)脂在注塑時(shí)所選擇的料筒溫度同樹(shù)脂本身的性能、設備、制品的形狀因素有關(guān)。 (2)過(guò)高的料溫易使膠件出現色變、質(zhì)脆及銀絲,而過(guò)低的料溫使材料很硬可能損傷模具及螺桿。 (3)一般PA6 的熔體溫度最低為220℃,PA66 為250℃。由于尼龍的熱穩定性較差,所以不宜高溫長(cháng)時(shí)間在料筒中停留,以免引起物料變色發(fā)黃,同時(shí)由于尼龍的流動(dòng)性較好,溫度超過(guò)其熔點(diǎn)后就流動(dòng)迅速。 2、模具溫度的設定 (1)模具溫度對結晶度及成型收縮率有一定的影響,模溫的范圍在 80-120℃。 選擇高模溫,結晶度高、耐磨性、硬度、彈性模量增加、吸水性下降、制品的成型收縮率增加,適合厚制品; 選擇低模溫,結晶度低、韌性好、伸長(cháng)率較高、收縮率下降,適合透明性好的薄制品。 (2)如果壁厚大于3mm,建議使用 20~40℃ 的低溫模具。對于玻璃增強材料模具溫度應大于80℃。 (3)制品壁薄難成型或要求結晶度高的模具加溫控制,要求制品有一定的柔韌性的一般采用冷水控溫。 3、制品的壁厚 尼龍的流長(cháng)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(shù)脂的溢邊值為0.03mm左右,所以排氣孔槽應控制在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,澆口的最小直徑應當是0.75mm。 6、玻纖填充量范圍 尼龍的成型過(guò)程中,降低模具溫度、加大注射壓力、降低料溫都會(huì )在一定程度上減小尼龍的收縮率,使制品內應力加大易變形。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)驗告訴我們,玻纖加入量越多,尼龍樹(shù)脂的成型收縮率越小。但是玻纖加多了會(huì )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)驗得到的“玻纖-成型收縮率”表。 7、再生料的使用 最好不超過(guò)三次,以免引起制品變色或機械物理性能的急劇下降,應用量應控制在25%以下,過(guò)多會(huì )引起工藝條件的波動(dòng),再生料與新料混合必須進(jìn)行干燥。 8、安全須知 尼龍類(lèi)樹(shù)脂開(kāi)機時(shí)應首先開(kāi)啟噴嘴溫度,然后在給料筒加溫,當噴嘴阻塞時(shí),切忌面對噴孔,以防料筒內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(shí)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(shí)必須量少而均勻,以免造成制品表面缺陷。 在停機時(shí)要清空螺桿,防止下次生產(chǎn)時(shí),扭斷螺桿。 10、后處理 (1)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,熱處理溫度應高于使用溫度10-20℃,處理時(shí)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(shí)間為15-30分鐘,經(jīng)熱處理的制品應注意緩慢冷卻至室溫,以防止驟冷引起制品中應力重新生成。 (2)制品成型后要進(jìn)行調濕處理 調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:一沸水調濕法;二醋酸鉀水溶液調濕法(醋酸鉀與水的比例為1.25:1,沸點(diǎn)121℃)。 沸水調濕法簡(jiǎn)便,只要將制品放置在濕度為65%的環(huán)境下,使其達到平衡吸濕量即可,但時(shí)間較長(cháng),而醋酸鉀水溶液調濕法的處理溫度為80-100醋酸鉀水溶液調濕法,處理時(shí)間主要取決制品壁厚,當壁厚為:1.5mm時(shí)約2小時(shí),3mm時(shí)約8小時(shí),6mm時(shí)約16-18小時(shí)。 實(shí)例分析 1、玻璃纖維增強PA 在PA加入30%的玻璃纖維,PA的力學(xué)性能、尺寸穩定性、耐熱性、耐老化性能有明顯提高,耐疲勞強度是未增強的2.5倍。玻璃纖維增強PA的成型工藝與未增強時(shí)大致相同,但因流動(dòng)較增強前差,所以注射壓力和注射速度要適當提高,機筒溫度提高10-40℃。 由于玻纖在注塑過(guò)程中會(huì )沿流動(dòng)方向取向,引起力學(xué)性能和收縮率在取向方向上增強,導致制品變形翹曲,因此,模具設計時(shí),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,其對注塑機的塑化元件的磨損越大,最好是采用雙金屬螺桿、機筒。 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(guò)膠頭、過(guò)膠圈、過(guò)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(guò)高,注射速度不能太快,以避免因膠料溫度過(guò)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(shí),需嚴格控制機筒溫度,熔體溫度太高會(huì )因降解而導致制品變色,溫度太低會(huì )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(huì )因結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(xiàn)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(shí)會(huì )影響下料和磨損機件。 因此,需要采用進(jìn)料能力強及耐磨性高的螺桿、機筒、過(guò)膠頭、過(guò)膠圈、過(guò)膠墊圈組合。