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从丝袜到汽车零部件,全面解析尼龙材料
发布时间:2017-10-27 17:50 | 来源:未知 | 作者:admin | 点击:

工程塑料之——尼龙的发展历程

聚酰胺:又称尼龙(Nylon),英文名称Polyamide,简称PA),是一种人造多聚物,世界上第一种完全人造的纤维和塑料。

1931年:杜邦公司的卡罗泽斯开发尼龙-66,成为最先开工业化的工程塑料,并于1939年杜邦公司组织生产。

1942年:德国人开发了尼龙-6的工业技术,并作为纤维开发应用。

1961年:中国开发PA1010

1972年:杜邦公司开发芳香族尼龙工业化技术。

尼龙目前是工程塑料中产量最大的品种

 

  最早的尼龙制品1938年尼龙正式上市,最早的尼龙制品是替代鬃毛制作牙刷的刷毛(1938224日开始出售)和妇女穿的尼龙袜(1940515日上市)。如今,尼龙纤维更多的是和其他纤维(棉、麻、毛等)混纺成多种人造纤维。

 

中国的尼龙——“锦纶”

锦纶:学名聚酰氨纤维,是中国所产聚酰胺类纤维的统称。19584月,第一批中国国产己内酰胺(尼龙6)试验样品终于在辽宁省锦西化工厂试制成功。在北京纤维厂一次抽丝成功,从此拉开了中国合成纤维工业的序幕。这种合成纤维后来就被命名为锦纶,也就是尼龙。

锦纶的品种:有锦纶6、锦纶66、锦纶1010、锦纶610,其中最主要的是锦纶66和锦纶6

锦纶的特点:强度高,耐磨性、回弹性好,可以纯纺和混纺作各种衣料及针织品。锦纶吸湿性和染色性都比涤纶好,耐碱而不耐酸,长期暴露在日光下其纤维强度会下降。锦纶有热定型特性,能保持住加热时形成的弯曲变形。

涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),中国聚酯纤维的商品名称,俗称的确良,经纺丝和后处理制成的纤维。

 

聚酰胺(PA)的应用

 

 

   

 

 

发动机部件

汽缸盖,进气支管,进气消器,散热器,过滤器,同步皮带,加油器盖,高压代码保护器,电机电刷,沉淀器,冷却风扇

GPA6PA66PA6

高强度,耐温,耐环境变化

车身部件

车门,前后盖板、把手、门锁、安全带固定铰链,仪表板、挡泥板,遮光板夹具

PP/PA6PE/PA66PPO/PA6PA66

抗冲击,耐热稳定,可涂装性

电气部件

电气配线,接插件,熔断器,保险盒,电线包覆,电线夹及固定卡套、接线柱、按钮、开关

PA6、阻燃PA6

 

驱动控制部件

齿轮,车轮盖板,扣钉,油门,踏板,制动管,输油管

增强PA6PA66PA11PA12PA46

 

 

 

 

 

聚酰胺(PA)的特性

 

尼龙作为大用量的工程塑料,广泛用于机械、汽车、电器、纺织器材、化工设备、航空、冶金等领域。成为各行业中不可缺少的结构材料,其主要特点如下:

1.优良的力学性能:尼龙的机械强度高,韧性好。

2.自润性、耐摩擦性好:尼龙具有很好的自润性,摩擦系数小,从而,作为传动部件其使用寿命长。

3.优良的耐热性:尼龙46等高结晶性尼龙的热变形温度很高,可在150℃下长期使用。玻璃纤维增强PA66热变形温度达到250℃以上。

4.优异的电绝缘性能:尼龙的体积电阻很高,耐击穿电压高,是优良的电气、电器绝缘材料。

5.优良的耐气候性。

6.吸水性:尼龙吸水性大,饱和水可达到3%以上。在一定程度影响制件的尺寸稳定性。

 

 

聚酰胺的应用

 

聚酰胺由于它独特的低比重、高抗拉强度、耐磨、自润滑性好、冲击韧性优异、具有刚柔兼备的性能而赢得人们的重视,加之其加工简便、效率高、比重轻(只有金属的1/7)、可以加工成各种制品来代替金属,广泛用于汽车及交通运输业。

聚酰胺在汽车工业的消费比例最大,大约每辆汽车消耗尼龙制品达3.6~4千克。其次是电子电气。

典型的制品有泵叶轮、风扇叶片、阀座、衬套、轴承、各种仪表板、汽车电器仪表、冷热空气调节阀等零部件。

 

酰胺(PA)纤维的应用

 

聚酰胺纤维可以与棉、麻、羊毛、蚕丝等其他纺织纤维混纺,以提高产品的强度和耐磨性。它还能制成轻、薄并有良好强度的产品,如尼龙塔夫绸,可用作滑雪衫、羽绒服、箱袋及伞的面料。聚酰胺纤维在袜类用途中居于优势地位。强度为 5388cN/dtex的聚酰胺纤维可用于制作轮胎帘子线、传送带及渔网、绳索、降落伞、帐篷布等工业用品。聚酰胺纤维地毯方面的应用正迅速增加。

熔点明显,而且较高。尼龙需要在较高温度下成型,熔融状态的尼龙热稳定性较差,易分解。

4.尼龙的成型收缩率大:成型工艺应严格控制。

对于制造高精密度的制品,模具设计应在试验的基础上确定其尺寸。

 

脂肪族PA主要性能

 

力学性能:

具有良好的耐磨耗性,是优良的耐磨材料之一。结晶度愈高,材料硬度愈大,耐磨性愈好。典型的强而韧聚合物,综合性能优于一般的通用塑料。

热性能:

具有良好的柔性,玻璃化温度在室温左右,氢键的形成,使其熔融温度一般高于聚烯烃,有明显的熔点。

PA是半结晶聚合物,结晶度一般小于聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等高结晶度聚合度。

电性能:

聚酰胺链中极性的酰胺基团,影响其电绝缘性。

室温干燥的条件下,电绝缘性较好,潮湿的时候,电绝缘性减小。同时,温度升高,也会使电绝缘性降低

光学性能:

大多数结晶脂肪族PA超过2.5mm厚几乎不透明,低于0.5mm时为半透明。

加入的添加剂(如炭黑等)作为成核剂,增加PA的结晶度、球晶数量,从而降低光透射,在球晶边界的光散射是光透射减少和不透的原因。随着PA中酰胺基浓度减少,PA的透明区增加。

耐化学性能:

由于其高的内聚能和结晶性,使其具有良好的化学稳定性。

1、不溶于普通溶剂(醇、酯、酮类);

2、耐许多化学药品,不受弱酸碱、油脂及清洁剂等影响;

3、对盐水、细菌和霉菌都很稳定;

4、常温下,溶于强极性的溶剂(硫酸、甲酸等)。

其他性能:

室温下,PA性能稳定,可长时间保持性能不变。

具有相对优良的耐候性,气候的变化会使PA发脆,力学性能下降,表面产生变化。

具有自燃性,但火焰传播速度很慢。

 

脂肪族聚酰胺的加工与应用

 

PA具有宽泛的加工范围和良好的加工性,几乎所有常用的热塑件塑料加工方法均可加工PA。其中最主要的是注塑和挤出成形。

另外,PA吸水率高,应该在成形前对树脂进行干燥。

PA的应用:

1、机械零件:轴承、轴瓦、活塞环、采叶轮等等

2、汽车工业:主要采用玻纤增强PA,用在皮带轮、吸附罐、刮水器等等

3、电子电器:机罩、集成线路板、旋扭、电器线圈

4、化工设备:耐腐耐油管道、输油管、过滤器

5、建筑与民用:门、滑轮、安全帽、绳索等等

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