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尼龍的種類和優缺點

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聚酰胺又稱作尼龍(Nylon),是指大分子主鏈重復基團中含有酰胺基團(—NHCO—)的高聚物的總稱;尼龍是工程塑料中產量最大、品種最多、用途最廣的品種。英文名Polyamide,簡稱PA,聚酰胺的品種繁多:主要有PA6、PA66、PA11、PA12、PA610、PA612、PA1010、PA46、尼龍6T、尼龍9T、MXD-6等。聚酰胺合成:一般可由氨基酸縮聚,內酰胺開環聚合或者由相應的二元酸與二元胺縮聚而成。


尼龍優點:


1、機械強度高,韌性好,有較高的抗拉、抗壓強度。比拉伸強度高于金屬,比壓縮強度與金屬不相上下,但它的剛性不及金屬。抗拉強度接近于屈服強度,比ABS高一倍多。對沖擊、應力振動的吸收能力強,沖擊強度比一般塑料高了許多,并優于縮醛樹脂。


2、耐疲勞性能突出,制件經多次反復屈折仍能保持原有機械強度。常見的自動扶梯扶手、新型的自行車塑料輪圈周期性疲勞作用極明顯的場合經常應用PA。


3、軟化點高,耐熱(如尼龍46等,高結晶性尼龍的熱變形溫度高,可在150度下長期使用.PA66經過玻璃纖維增強以后,其熱變形溫度達到250度以上)。


4、表面光滑,摩擦系數小,耐磨。作活動機械構件時有自潤滑性,噪聲低,在摩擦作用不太高時可不加潤滑劑使用;如果確實需要用潤滑劑以減輕摩擦或幫助散熱,則水油、油脂等都可選擇。從而,做為傳動部件其使用壽命長。


5、耐腐蝕,十分耐堿和大多數鹽液,還耐弱酸、機油、汽油,耐芳烴類化合物和一般溶劑,對芳香族化合物呈惰性,但不耐強酸和氧化劑。能抵御汽油、油、脂肪、酒精、弱堿等的侵蝕和有很好的抗老化能力。可作潤滑油、燃料等的包裝材料。


尼龍缺點:


1. 易吸水。吸水會在一定程度上影響制件尺寸和精度,特別是薄壁件增厚影響較大;吸水亦會大大降低塑料的機械強度。在選材時,應顧及使用環境及與別的元件的配合精度的影響。


2. 耐光性較差。在長期偏高溫環境下會與空氣中的氧發生氧化作用,開始時顏色變褐,繼面破碎開裂。


3. 注塑技術要求較嚴:微量水分的存在都會對成型質量造成很大損害;因熱膨脹作用使制品尺寸穩定性較難控制;制品中尖角的存在會導致應力集中而降低機械強度;壁厚如果不均勻會導致制件的扭曲、變形;制件后加工時設備精度要求高。


4. 會吸收水、醇而溶脹,不耐強酸及氧化劑,不能作耐酸材料使用。



尼龍的種類:


1.尼龍-6(PA6)


尼龍-6,又稱聚酰胺-6,即聚己內酰胺。呈半透明或不透明的乳白樹脂。


2.尼龍-66(PA66)


尼龍-66,又稱聚酰胺-66,即聚己二酰己二胺。


3.尼龍-1010(PA1010)


尼龍-1010,又稱聚酰胺-1010,即聚葵二酰葵二胺。尼龍-1010是以蓖麻油為基礎原料而制得的,是我國特有的品種。其最大的特點是具有高度延展性,可牽伸至原長的3~4倍,而且拉伸強度高,沖擊性和低溫性優良,-60℃下不脆。


4.尼龍-610(PA-610)


尼龍-610,又稱聚酰胺-610,即聚葵二酰己二胺。呈半透明奶白色。其強度介于尼龍-6與尼龍-66之間。比重小,結晶性較低,對水、濕度影響較小,尺寸穩定性好,能自熄。用于精密塑料配件,輸油管、容器、繩索、傳送帶、軸承、襯墊、電氣電子中的絕緣材料和儀表殼。


5.尼龍-612(PA-612)


尼龍-612,又稱聚酰胺-612,即聚十二烷酰己二胺。尼龍-612是一種韌性較好的尼龍,熔點比PA66低而柔軟,其耐熱性和PA6差不多,但耐水解性和尺寸穩定性優良,吸水率低。最主要的用途是做牙刷的單絲剛毛。


6.尼龍-11(PA-11)


尼龍-11,又稱聚酰胺-11,即聚十一內酰胺。呈白色半透明體。其突出的特點是熔融溫度低而加工溫度寬,吸水性低,低溫性能良好,可在-40℃~120℃保持的良好柔韌性。主要用于汽車輸油管、制動系統軟管、光纖電纜包覆、包裝薄膜、日用品等。


7.尼龍-12(PA-12)


尼龍-12,又稱聚酰胺-12,即聚十二酰胺。它類似尼龍-11,但其密度、熔點和吸水率比尼龍-11低。由于其含有較大量的增韌劑而具有聚酰胺和聚烯烴相結合的性能。其突出的特點是分解溫度高,吸水性低,耐低溫性能優良。主要用于汽車輸油管、儀表板、油門踏板、剎車軟管,電子電器的消聲部件、電纜護套。


8.尼龍-46(PA-46)


尼龍-46,又稱聚酰胺-46,即聚己二酰丁二胺。其突出的特點是具有高結晶度,耐高溫、高剛性,高強度。主要用于汽車發動機及周邊部件,如缸蓋、油缸底座、油封蓋、變速器。


電氣工業中用作接觸器、插座、線圈骨架、開關等對耐熱性、抗疲勞強度要求很高的領域。


9.尼龍-6T(PA-6T)


尼龍-6T,又稱聚酰胺-6T,即聚對苯二甲酰己二胺。其突出的特點是耐高溫(熔點為370℃,玻璃化溫度為180℃,可在200℃下長期使用),高強度、尺寸穩定,耐焊接性好。主要用于汽車部件,油泵蓋、空氣濾清器,耐熱電器部件如電線束接線板、熔斷器等。


10.尼龍-9T(PA-9T)


尼龍-9T,又稱聚酰胺-6T,即聚對苯二甲酰壬二胺。其突出的特點是:吸水性小,吸水率為0.17%;耐熱性好(熔點為308℃,玻璃化溫度為126℃),其焊接溫度高達290℃。主要用于電子、電器、信息設備和汽車部件。


11.透明尼龍(半芳香族尼龍)


透明尼龍是無定形聚酰胺,化學名稱為:聚對苯二甲酰三甲基己二胺。對可見光的透過率達85%~90%。其以在尼龍成分中加入具有共聚和立體障礙的成分來抑制尼龍的結晶,從而產生非結晶和難結晶的結構,它保持了尼龍原有的強韌性,并得到透明的厚壁制品。透明尼龍的力學性能、電性能、機械強度和剛性與PC和聚砜幾乎屬于同一水平。


12.聚對苯二甲酰對苯二胺(芳香族尼龍 簡稱PPA)


聚對苯二甲酰對苯二胺(Polyphthalamide)屬于高剛性聚合物,其分子結構具有高度的對稱性和規整性,大分子鏈之間有很強的氫鍵。該聚合物具有高強度、高模量、耐高溫、低密度、熱收縮性小、尺寸穩定性好等特點,能制成高強度、高模量纖維(杜邦DUPONT公司的纖維商品名:Kevlar,是軍備防彈服材料)。


13.單體澆鑄尼龍(monomer cast Nylon 簡稱MC尼龍)


MC尼龍是尼龍-6的一種,它與一般尼龍比較有以下特性:


A、機械性能更好:MC尼龍的相對分子量比一般尼龍(10000~40000)高一倍,約35000~70000,所以它強度高,韌性好,抗沖擊,耐疲勞和較好的抗蠕變性。


B、具有一定的吸音性:MC尼龍有吸音功能,是防機械噪聲的較為經濟實用的材料,如用它制造齒輪。


C、具有良好的回彈性:MC尼龍制品彎曲不產生永久變形,保持強韌性,對受高沖擊負荷的條件是非常重要的特性


D、具有更好耐磨性和自潤滑性;


E、具有與其他材料不黏結的特性;


F、比一般尼龍的吸水率低2~2.5倍,吸水速度較慢,制品尺寸穩定性也好于一般尼龍;


G、成型加工設備及模具簡單。可以直接澆鑄或者再經切削加工,特別適用于注塑機不易生產的大型件、多品種和小批量制品的生產。


14.反應注塑尼龍(RIM尼龍)

RIM尼龍是尼龍-6和聚醚的嵌段共聚物。聚醚的加入使RIM尼龍的韌性,特別是低溫韌性提高了,耐熱性優良,改善上油漆時烘烤溫度的能力。


15、IPN尼龍


IPN(互穿聚合物網狀結構)尼龍具有和基本尼龍相似的機械性能,但在沖擊強度、耐熱性、潤滑性和加工性方面都有不同程度的提高。IPN尼龍樹脂由尼龍樹脂和含有帶乙烯基官能團或帶烷基官能團的硅樹脂的粒料摻混而成的摻混粒料。加工時,硅樹脂上兩種不同的官能團發生交聯反應,形成IPN的超高分子量硅樹脂,在基本尼龍樹脂里形成三維網狀結構。但交聯只是部分形成,制成品在存放期間會繼續進行交聯,直到完成。



16.聚酰亞胺(Polyimide簡稱PI)


聚酰亞胺(PI)是主鏈上含有酰亞胺基團的聚合物,它具有很高的耐熱和耐輻射性,在高溫下具有不燃燒、耐磨、尺寸穩定性好,但是加工性差。

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