PA的性能與分子鏈中連續的亞甲基數量有關,也與酰胺基所形成的氫鍵比例有關。
6.1.3聚酰胺的成型加工
6.1.3.1加工特性
①原料吸水性大,高溫時易氧化變色,因此粒料在加工前必須幹燥,最好采用真空幹燥以防止氧化。幹燥溫度為 80~90℃,時間為 10~12h,含水率<0.1%。
②熔體黏度低,流動性大,因此必須采用自鎖式噴嘴,以免漏料,模具應精確加工,以防止溢邊。因為熔化溫度範圍狹窄,在10℃左右,所以噴嘴必須進行加熱以免堵塞。
③收縮率大,製造精密尺寸零件時,必須經過幾次試加工,測量試製品的尺寸,進行修模。在冷卻時間上也需給予保證。
④熱穩定性較差,易熱分解而降低製品性能,特別是明顯的外觀性能,因此應避免采用過高的熔體溫度,且不易過長。
⑤由於PA為一種結晶性聚合物,成型收縮率較大,且成型工藝條件對製品的結晶度、收縮率及性能的影響比較大。所以,合理控製成型條件可獲得高質量的製品。
⑥從模中取出的PA塑料零件,如果吸收少量水分以後,其堅韌性、衝擊強度和拉伸強度都會有所提高。如果製品需要提高這些性能,必須在使用之前進行調濕處理。
調濕處理是將製件放於一定溫度的水、熔化石蠟、礦物油、聚乙二醇中進行處理,使其達到吸濕平衡,這樣的製件不但性能較好,其尺寸穩定不變。調濕溫度高於使用溫度10~20℃即可。
6.1.3.2加工方法
PA易於加工,具有廣泛的加工範圍,幾乎所有常用的熱塑性塑料的加工方法如注塑、擠出(管、型材、片、單絲、吹塑、薄膜、電線電纜護套、中空吹塑)、旋轉成型、熱成型和澆鑄成型等均可加工PA,也可以采用特殊工藝方法,如燒結成型、單體聚合成型等;還可以噴塗於金屬表麵作為耐磨塗層及修複用。其中以注塑、擠出最重要。
注射成型是PA應用最多的成型方法,由於PA是一個大家族,不同的鏈段組成的PA其熔融溫度差別很大,而且熔融溫度範圍比較窄,有明顯的熔點,例如,PA1010的熔點約180℃,而PA66的熔點約260℃,在加工中應特別注意PA種類和型號。一般來說,注塑和流延成型加工溫度控製應高於物料熔點的20~40℃。例如,PA66的注塑加工機筒溫度控製為:245℃、265℃、275℃,噴嘴溫度280℃。噴嘴必須進行加熱以免堵塞,應該采用自鎖式噴嘴,以免漏料,模具應精確加工,以防止溢邊。同時由於PA是一個結晶性極性的高分子材料,成型冷卻收縮率較大,容易產生翹曲變形甚至開裂,因此在加工時控製冷卻速度和冷卻溫度十分重要,應控製較高的模溫。
PA的擠出成型主要是利用擠出流延的方法生產薄膜,擠出成型加工溫度控製應高於物料熔點的10~30℃。因為熔融溫度範圍狹窄,約在10℃左右,所以在擠出加工中擠出機的各區溫度控製應準確,不應該存在沒有加熱的區域,例如,連接器部分、模具的各個部分。如進行PA1010的流延薄膜成型,擠出機的各區溫度應控製在:170℃、185℃、195℃,模具溫度200℃,冷卻輥溫度為50~60℃。
6.1.4聚酰胺的應用
PA主要用於汽車、交通、電子電器、器具、工業製品和包裝等行業。其中注塑製品以汽車配件和電器用品為主,如油箱、容器、蓋子和進氣分配管、氣溶膠罐的閥和部件等。一些休閑設施的部件,如自行車輪、玩具、旱冰鞋、冰鞋、船上艙麵用具、高爾夫球設施等,香煙用打火機、刀具、個人護理用品(如刷子把、梳子)等也大量用PA樹脂來成型。
擠出製品以單絲、管材和薄膜為主。PA纖維是民用衣著和工業用繩索、漁網的主要原料。 PA管材也被用來代替價格昂貴的銅管。除注塑和擠出製品外,還有相當數量的PA用於塗料和黏合劑。PA11用於工業和民用消費品的粉末塗料,這種塗料具有韌性好和防腐蝕的特點。