高手乾貨貼!改性PA塑料的10大注意事項和四種實例分析

尼龍特殊的性能使其在汽車、電子電氣設備、機械結構、運動器材、紡織等

方面得到廣泛應用。但隨著汽車的小型化、電子電氣設備的高性能化、機械設備輕量化的進程加快,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。

高手乾貨貼!改性PA塑料的10大注意事項和四種實例分析

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、設備、製品的形狀因素有關。

(2)過高的料溫易使膠件出現色變、質脆及銀絲,而過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℃。由於尼龍的熱穩定性較差,所以不宜高溫長時間在料筒中停留,以免引起物料變色發黃,同時由於尼龍的流動性較好,溫度超過其熔點後就流動迅速。

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,模溫的範圍在 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、製品的成型收縮率增加,適合厚製品;

選擇低模溫,結晶度低、韌性好、伸長率較高、收縮率下降,適合透明性好的薄製品。

(2)如果壁厚大於3mm,建議使用 20~40℃ 的低溫模具。對於玻璃增強材料模具溫度應大於80℃。

(3)製品壁薄難成型或要求結晶度高的模具加溫控制,要求製品有一定的柔韌性的一般採用冷水控溫。

3、製品的壁厚

尼龍的流長比為150-200之間,尼龍的製品壁厚不低於0.8mm,一般在1~3.2mm之間選擇,而且製品的收縮與製品的壁厚有關,壁厚越厚收縮越大。

4、排氣

尼龍樹脂的溢邊值為0.03mm左右,所以排氣孔槽應控制在0.025以下。

5、流道和澆口

澆口孔徑不要小於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、玻纖填充量範圍

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,使製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後可以使收縮率降低到0.3%左右。

實踐經驗告訴我們,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、相容性差等後果,一般加30%效果相對較好。下表是一份經驗得到的“玻纖-成型收縮率”表。

高手乾貨貼!改性PA塑料的10大注意事項和四種實例分析

7、再生料的使用

最好不超過三次,以免引起製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,過多會引起工藝條件的波動,再生料與新料混合必須進行乾燥。

8、安全須知

尼龍類樹脂開機時應首先開啟噴嘴溫度,然後在給料筒加溫,當噴嘴阻塞時,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。尼龍製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,以免造成製品表面缺陷。

在停機時要清空螺桿,防止下次生產時,扭斷螺桿。

10、後處理

(1)製品成型後要進行熱處理

常用方法在礦物油、甘油、液體石蠟等高沸點液體中,熱處理溫度應高於使用溫度10-20℃,處理時間視製品壁厚而異,厚度在3mm以下為10-15分鐘,厚度為3-6mm時間為15-30分鐘,經熱處理的製品應注意緩慢冷卻至室溫,以防止驟冷引起製品中應力重新生成。

(2)製品成型後要進行調溼處理

調溼處理主要是對使用環境溼度較大的製品而進行的,其辦法有兩種:一沸水調溼法;二醋酸鉀水溶液調溼法(醋酸鉀與水的比例為1.25:1,沸點121℃)。

沸水調溼法簡便,只要將製品放置在溼度為65%的環境下,使其達到平衡吸溼量即可,但時間較長,而醋酸鉀水溶液調溼法的處理溫度為80-100醋酸鉀水溶液調溼法,處理時間主要取決製品壁厚,當壁厚為:1.5mm時約2小時,3mm時約8小時,6mm時約16-18小時。

實例分析

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提高,機筒溫度提高10-40℃。

由於玻纖在注塑過程中會沿流動方向取向,引起力學性能和收縮率在取向方向上增強,導致製品變形翹曲,因此,模具設計時,澆口的位置、形狀要合理,工藝上可以提高模具的溫度,製品取出後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,最好是採用雙金屬螺桿、機筒。

2、阻燃PA

由於在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,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,儘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製品變色和力學性能下降。

3、透明PA

具有良好的拉伸強度、耐衝擊強度、剛性、耐磨性、耐化學性、表面硬度等性能,透光率高,與光學玻璃相近,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致製品變色,溫度太低會因塑化不良而影響製品的透明度。模具溫度儘量取低些,模具溫度高會因結晶而使製品的透明度降低。

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,成型加工時會影響下料和磨損機件。

因此,需要採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。


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