PA6 、 PA66 、 PA46 都属脂肪族聚酰胺,是线性聚合物,其分子结构中有极强极性的酰胺基,所以具有高度的结晶能力。 PA 制品的性能依赖于其结晶形态及结晶度。而加工条件对结晶形态和结晶度有影响,加工条件不同, PA 制品的结晶变化可达 40% ,制品冷却慢,结晶度高,且形成较大尺寸的结晶形态。吸水性对其结晶度也有影响。另外, PA 在加工过程中由于流动、剪切作用会产生一定程度的取向,导致制品性能的各向异性,沿取向方向的强度优于非取向方向,取向也有利于结晶过程的进行,在模具设计时要考虑这个因素。
PA 的性能
物理性能
无※、无味、不霉烂、外观为半透明或透明,乳白色或淡黄色,密度 1.04-1.36 ,燃烧时放出特殊的蛋白味,火焰为蓝色上端呈黄色。
机械性能
刚韧性好,耐反复冲击震动,使用温度为 – 40-100 ℃,耐摩擦、 耐磨耗、自润滑,但抗蠕变性差,尺寸稳定性较差,可以通过加入玻璃纤维增强或与其他材料共混来克服此缺点。
耐化学品性能及耐候性
PA 的有机溶剂很少,乃化学性能良好, PA 的有机溶剂是甲酸、酚类化合物。不同浓度的无机酸、碱、盐均可导致 PA 溶胀、溶解或水解。在不受阳光照射的条件下,其耐老化性能良好,但在热作用、光照、辐射条件下老化快、制品变色、性能下降。
加工性能
易吸湿,成型前必须进行干燥。
熔点高,熔限窄,熔点分别为: PA6 : 215 ℃ , PA66:255℃ , PA46:290℃。
PA熔体粘度具有较高的温度敏感和剪切敏感,熔体粘度低,流动性好。
PA熔融状态的热稳定性较差,高温下易分解。
熔体的冷却速度对制品的结构和性能有明显的影响。
成型过程伴随结晶产生,收缩率大。
成型设备与模具
注塑机的选用
螺杆与机筒
由于 PA 具有韧性、自润滑性、进料困难、剪切生热大、熔点高、熔融速度快、易分解等特点。要求螺杆具备压缩排气集中,吃料能力强,驱动力大,耐磨性好。因此, PA 注塑加工的塑化系统为:螺杆的加料段较长,加料段的螺槽较深,压缩段、均化段较短,机筒加料段处拉槽,加大油马达的功率,螺杆带有高效的止逆环。
射嘴
由于 PA 在熔融状态下粘度低,流动性好,机筒内也不可避免留有部分残余压力,如果采用开放式射嘴,开模取出制品时熔体会从射嘴处流出(即流涎现象),既浪费材料又影响正常生产,故需采用自锁式射嘴,常用弹簧针阀式射嘴。
产品造性与模具设计
壁厚在保证制品性能的前提下,尽可能取小值,制品越厚,收缩越大,强度不够,可以增加加强筋。
制品收缩率大,易脱模,脱模斜度为 40 ′ -1゜40′。
流道与浇口
流道直径Ф 3-6 mm,浇口直径为壁厚的2/3-3/4。但不得小于0.8mm。浇口太小会使熔体剪切过热而降解,影响制品性能。
4)嵌件
尼龙的热膨胀系数比钢大9-10倍,比铝大4-5倍,金属嵌件妨碍尼龙的收缩,产生较大的应力,可能引起开裂,要求嵌件周围的厚度不小于嵌件金属的直径尺寸。
排气
PA 的粘度小,高压注射下,充模快,如果气体不能及时排出,制品容易产生气泡、灼伤等缺陷,模具必须开设排气孔或排气槽,一般开在浇口的对面,排气孔直径为Ф1.5-1mm,排气槽深度小于0.03 mm。