【图文】PA尼龙介绍_百度文库
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PA尼龙介绍
&&PA又称(尼龙)具有韧性好,耐磨力强,耐油,抗震,拉伸,弯曲强度好,并具有吸水性小、尺寸稳定性好等特点,因而被用来加工各种耐磨的高强度零件。
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尼龙6，学名：聚已内酰胺{ [ NH ( CN2)5 CO ]n}
，英文名polycaprolactam,简称PA6。 　　
化学和物理特性 　　
PA6是半透明或不远明乳白色结晶形聚合物。燃烧成蓝底黄火焰，烧植物味。熔融温度较PA66低，加工性能比其他PA好。制件有较高冲击强率，载荷分散性、柔软性好，热塑性、轻质、韧性好、耐耐环己酮和芳香溶剂和耐久性好工作温度80-1000C，低温脆化温度-20至-300C，熔点：215℃。热分解温度：＞300℃。密度：1.13g／cm3。平衡吸水率：3.5％。适于轻载荷条件下使用，具有良好的耐磨性、自润滑性和耐溶剂性。有较好的消振，降噪能力。可作机器仪表、仪器零件、电线电缆的绝缘；用玻纤增强后可制作齿轮、泵叶。但PA6吸水性很大，饱和吸水率高达10%左右，影响性能；又因介电常数较大，不宜用作高频低损耗材料。　　
PA6的化学物理特性和PA66很相似，然而，它的熔点较低，而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗溶解性比PA66要好,但吸湿性也更强。弹性比PA66大，疲劳强度钢性，耐热性低于尼龙66，因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响，因此使用PA6设计产品时要充分考虑到这一点。为了提高PA6的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如EPDM和SBR等。对于没有添加剂的产品，PA6的收缩率在1%到1.5%之间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%（但和流程相垂直的方向还要稍高一些）。成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成函数关系。　　
典型应用范围：:
　　由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。轻载荷，中等温度(80-100)无润滑或少润滑情况。由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。
尼龙66 　　学名：聚亚己基己二酸酰胺或聚己二酰己二胺{ [ NH ( CN2)6 NH
CO(CH2)4 CO ] n} ， 　　英文名: polyhexamethyleneadipamide简称PA66。 　　
化学和物理特性　　PA66在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种半晶体-晶体材料。PA66在较高温度也能保持较强的强度和刚度。PA66在成型后仍然具有吸湿性，其程度主要取决于材料的组成、壁厚以及环境条件。在产品设计时，一定要考虑吸湿性对几何稳定性的影响。尼龙66提供了各种特性的最佳平衡性，并且是所有尼龙中最强状的。　　
同PA6相比，PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品。
PA66是PA系列中机械强度最高、应用最广的品种。其结晶度高，故刚性、硬度、耐热性都高，屈服强度较PA6和PA66大，摩擦系数小，耐应力开裂性良好，尤其是抗蠕变性是热塑性塑料中最强的品种之一；吸水率为7%，工作温度100-1200C。适于在中等载荷条件下使用，可制作盛载化学药物的瓶、管，其他用途类似于PA6。PA66疲劳强度和钢性较高，耐热性较好，摩擦系数低，耐磨性好，但吸湿性大，尺寸稳定性不够。为了提高PA66的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如EPDM和SBR等。　　PA66的粘性较低，因此流动性很好（但不如PA6）。这个性质可以用来加工很薄的元件。它的粘度对温度变化很敏感。PA66的收缩率在1%~2%之间，加入玻璃纤维添加剂可以将收缩率降低到0.2%~1%
。收缩率在流程方向和与流程方向相垂直方向上的相异是较大的。 PA66对许多溶剂具有抗溶性，但对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱.
采用PA6材料, 可以达到半透明效果, 但耐温不理想, 如采用PA66,
则达不到半透明效果，PA66比PA6的耐热性能要好，PA66的刚性好，PA6的韧性好，尼龙66的价格比尼龙6的贵，手感较尼龙6柔软，可做超细纤维，做高档服装面料，现在市场上质量好的羽绒面料都用尼龙66，手感滑腻，轻薄柔软，并有防羽效果。但染色较困难，不易上色，需要高温染色，色牢度也不是很好。尼龙66和尼龙6同属聚酰胺纤维，尼龙66是由己二酸己二胺缩聚而成；而尼龙6则是由己内酰胺缩聚而成。从分子结构上看，这两种纤维是非常相似的，所以两者的物理及化学性能也基本近似。所不同的是尼龙66相邻分子间的氢键结合得更加牢固，因此它的熔点高达260℃，比尼龙6要高出40℃左右，耐热性能比较优越。两者的织造和缝纫性能都还不错，但尼龙66的熔点较高，耐热性能较好，弹性模量也更好，更适合制造耐热应变的产品，如轮胎帘子线和耐热水洗涤织物以及梭织物。不过这都是从细微的方面来区别的，实际上两者在服装用纺织品上的差别是不大的，主要用途差异在工业应用上，特别是在帘子线的用途上，尼龙66更加优秀。　　
典型应用范围： 　　
应用：中等载荷，使用温度&100-120度无润滑或少润滑条件下工作的耐磨受力传动零件。 　
尼龙610 　　分子式{ [ NH ( CN2)6 NH CO(CH2)8 CO ]n}
　　特性及应用　　PA610易于成型，性能介于PA6和PA66之间，硬度较高，耐磨性比PA6稍差。最大特点是吸水变化很小，尺寸较稳定，可代替PA6和PA66制作精密尺寸制件。PA610强度、刚性耐热性低于尼龙66，但吸湿性小，耐磨性好。土黄色。　　应用：同尼龙6，宜作要求比较精密的齿轮，工作条件湿度变化大的零件。
PA12聚酰胺12或尼龙12 　　特性及应用 　　
PA12是从丁二烯线性，半结晶-结晶热塑性材料。它的特性和PA11相似，但晶体结构不同。PA12是很好的电气绝缘体并且和其它聚酰胺一样不会因潮湿影响绝缘性能。它有很好的抗冲击性机化学稳定性。PA12有许多在塑化特性和增强特性方面的改良品种。和PA6及PA66相比，这些材料有较低的熔点和密度，具有非常高的回潮率。PA12对强氧化性酸无抵抗能力。PA12的粘性主要取决于湿度、温度和储藏时间。它的流动性很好。收缩率在0.5%到2%之间，这主要取决于材料{TodayHot}品种、壁厚及其它工艺条件。常用于水量表和其他商业设备，电缆套，机械凸轮，滑动机构及轴承等。　　
典型应用范围： 　　水量表和其他商业设备，电缆套，机械凸轮，滑动机构以及轴承等。
聚酰胺46(PA46)材料具有70%的结晶度，在高温下展现出良好的耐磨性和摩擦性能，并且很好地保持了其机械性能，适用于需在高扭矩和高温下工作的齿轮应用。PA46具有多种适于齿轮设计的性能，并可通过不可逆的高温退火处理进一步增强。PA46材料在玻璃转化温度以上的高温下经退火处理后，其硬度和强度性能可提高50%，并且改善了抗疲劳性、耐磨性和摩擦性能。另外，与其它聚酰胺材料相比，PA46的独特优点在于，经退火处理后可降低材料的吸水量。重要的是，在高温下退火处理的部件公差由其线性热膨胀(CLTE)系数决定，而不是由吸水引起的尺寸变化决定。
　　聚酰胺46制成的产品，在成型后进行退火处理可以大大增强产品的各种性能。处理后，可以降低产品的吸水量，改善其机械性能，硬度和强度性能可提高50%，增加分子量，并且有更好的抗疲劳性能。在PA46退火处理方面已经发展出了一系列有用的工程学知识，主要为日益广泛的PA46材料齿轮应用中提供技术支持。齿轮在应用中会受到各种不同应力，如切向力、径向力和(特别是在螺旋设计中)轴向力等等。
在过去几十年中，聚酰胺
(PA)树脂――传统上是PA6和PA66(PA6/66)材料――广泛用于齿轮制造。问题在于，PA6/66材料无法承受较高的环境温度或扭矩/RPM产生的高温。与PA6/66相比，PA46的结晶度和玻璃转化温度(Tg)可提供更高的硬度和强度，因而PA46成为在这些应用中的理想材料。在成型后的退火处理进一步改善了这些工程性能。&
通过退火处理改善高温性能并减少吸水量&
　　退火处理可以改善PA46的材料性能。退火是在高于材料的Tg温度时对材料进行高温处理，但温度要低于其熔点。退火结果是不可逆的，因为退火时出现固态缩合使得分子量增加。
聚酰胺的吸水量由材料的极性(亲水趋向)和结晶度决定。PA46为高极性材料；另外，PA46的高结晶度也降低了吸水量，因为吸水过程只在材料的非晶相状态下发生。然而，尽管具有上述两个优点，PA46仍显示出较高的吸水程度
表 1. 在不同%的相对湿度下(RH)， PA46， PA66和PA6 的吸水量
退火后的PA46
PA46材料的吸水量更高，原因在于其非晶相状态下有相对较低的密度。冷却导致结晶和相对较高自由体积的非晶相链构象，易于吸水。PA46经退火处理后，可建立一种紧凑的非晶相状态，从而大幅降低材料的吸水量。
PA46材料经退火处理后吸水量降低，从而减少了由于吸水引起的相关尺寸和机械变化(见表2)。
表 2. 退火处理前后，在100%相对湿度下暴露在水中，尺寸变化百分比
未退火处理
PA46直径变化 ％
PA46厚度变化 ％ **
PA6直径变化 ％
PA6厚度变化 ％
说明：*,230℃ 下经24 小时退火，** 钢毂增加了径向膨胀
重要的是，在退火处理后，高温下工作的部件，其尺寸变化遵循线性热膨胀(CLTE)系数而不是吸水量，因此变化是可以预计的。
退火和机械性能变化&，
　　除了降低吸水量以外，退火也增强了PA46在高于Tg温度时的机械性能。图3的动态机械分析(DMA)曲线比较了未填充型PA46(DAM及退火处理)与PA66和POM三种材料。
经退火处理的PA46在高于 Tg的温度时，模量增加高达50%。拉伸强度也同样增加(图4，在2%张力时的应力)。
另外， PA46在退火处理后，在140℃时呈现出更好的抗疲劳性(图5)。
初步研究表明，退火也可以改善PA46的磨损和摩擦性能(W&F)。根据扭矩减震器应用的ASTM
D-3702标准，对经聚四氟乙烯改良的PA46材料，研究了在未润滑时的应用情况。(表3)
经退火处理的PA46*(4小时，240度）
摩擦系数＃
* 经聚四氟乙烯改良 (PTFE),# 与钢相互摩擦
注意，经退火处理后，磨损率降低了一半以上，而摩擦系数也有较大降低。
　　在高温下对强度要求较高的应用中，PA46材料均有最好的表现。退火处理进一步降低了PA46的吸水量，增加材料强度，从而帮助设计者有更多选择来设计更小型、更易于加工的机械部件。广泛的研究得出的可靠结果详细说明了PA46退火处理参数及效果，为高标准应用下的部件设计制造提供支持。
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