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浅谈PA6和PA66的区别

发布时间:2018/2/6 8:44:08

PA是常见的工程塑料之一,而PA6和PA66是最常见的尼龙材料,二者结构相似,有很多共同点,那么二者之间有什么有什么区别?今天就跟小编一起来了解一下。

 

  一、背景

  PA66是1935年卡罗瑟斯成功用己二酸和己二胺缩聚合成PA66聚合物。1936~1937年发现了用熔融纺丝制造PA66的工艺,1939年底由美国杜邦公司完成商业化。

图 卡罗瑟斯

  PA6是年德国IG公司施拉克研究用单一的己内酰胺为原料ε-氨基己酸作引发剂加热合成的PA6聚合物,1939年进行PA6纤维的试验生产,1943年由德国的法本公司完成商业化。

  二、结构

  想要分析他们有什么区别,就要先从他们的结构入手,大家都知道,PA6是由己内酰胺开环聚合而成,而尼龙PA66由己二胺与己二酸缩合聚合物得到。PA6与PA66具有相同的分子式,但是结构式不同,如下图所示:

图PA6和PA66结构式的差别

  而正是由于这点差别导致了其性质的不同,如分子间氢键作用力不同。

图PA6和PA66种氢键数量的不同

  PA66中氢键数量比PA6中多,PA66分子间作用力强于PA6分子间作用力,所以PA66在热学性质上优于PA6(所以加工温度更高),PA66的刚性比PA6好,PA6的韧性比PA66好,PA6的吸水速度比PA66快,PA6与PA66性质差异主要由上述氢键因素导致。

  三、性能

  PA66熔点260~265℃,玻璃化转变温度(干态)为50℃。密度为1.13~1.16克/立方厘米。

  PA6位半透明或者不透明的乳白色结晶性聚合物颗粒,熔点220℃,热分解温度大于310℃,相对密度1.14,吸水率(23℃水中24小时)1.8%,具有优良的耐磨性和自润滑性,机械强度高,耐热性、电绝缘性能好,低温性能优良,能自熄耐化学性好,特别是耐油性优良。

  PA6与PA66比较,加工成型容易,制品表面光泽性好,使用温度范围较宽,但是吸水率较高,尺寸稳定性差。刚性小,熔点低,在恶劣环境下能长期使用,在较宽的温度范围内仍能保持足够的应力,连续使用温度105℃。

  总体而言PA66和PA6的性能区别如下:

机械性能:PA66 > PA6

热介质性能:PA66 > PA6

价格:PA66 > PA6

熔点:PA66 > PA6

吸水性:PA66< PA6

耐候性:PA66< PA6

冷凝时间:PA66< PA6

成型加工性能:PA66 < PA6

  四、工艺条件

  干燥处理

  PA6容易吸收水分,因此加工前的干燥特别要注意。如果材料是用防水材料包装供应的,则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%,建议在80℃以上的热干燥空气中干燥3~4小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时,建议进行105℃,1~2小时以上的真空烘干。最好使用除湿干燥机。

  PA66如果加工前材料是密封的,那么就没有必要干燥。如果储存容器被打开,那么建议在85℃的热的干燥空气中干燥处理。如果湿度大于0.2%,还需要进行105℃,1~2小时的真空干燥。最好使用除湿干燥机。成型温度:260~310℃,对于增强品种为280~320℃。

  模具温度

  PA6:80~90℃。模具温度很显著地影响结晶度,而结晶度又影响着塑件的机械特性。

  对于薄壁的,流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度,但却降低了韧性。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℃。

  PA66:建议80℃。模具温度将影响结晶度,而结晶度将影响产品的物理特性。

  对于薄壁塑件,如果使用低于40℃的模具温度,则塑件的结晶度将随着时间而变化,为了保持塑件的几何稳定性,需要进行退火处理。

  熔化温度

  PA6:230~280℃,对于增强品种为250~280℃。

  PA66:260~290℃。对玻璃添加剂的产品为275~280℃。熔化温度应避免高于300℃。

  注射压力

  均为一般在750~1250bar之间(取决于材料和产品设计)。

  注射速度

  均为高速(对增强型材料要稍微降低)。

  流道和浇口

  由于PA6和PA66的凝固时间很短,因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t(这里t为塑件厚度)。如果使用热流道,浇口尺寸应比使用常规流道小一些,因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口,浇口的最小直径应当是0.75mm。

  五、应用

  PA6工程塑料具有较高的抗张强度、良好的抗冲击性能、优异的耐磨性能、耐化学性能和较低的摩擦系数,通过玻璃纤维改性、矿物填充改性、添加阻燃剂,可以使其综合性能更加优异,主要用于汽车工业和电子电器领域。

  

图 玻纤增强PA6备胎槽

  PA66的综合性能好,具有强度高,刚性好、抗冲击、耐油及化学品、耐磨和自润滑等优点,尤其是硬度、刚性、耐热性和蠕变性能更佳。PA66由于强度高于PA6,因此更多的用于生产帘子线等工业用丝。

  

  图PA66进气歧管

PA6与PA66很多应用重叠,但是能够用PA6的地方,一般不用PA66。

 

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