增强尼龙刚装上合格、用几个月就变形开裂?根子在尼龙吸水
一句话结论:尼龙会吸水,吸水后冲击强度反而往上走、拉伸和刚性往下掉,供应商报的性能几乎都是干态峰值,装机用几个月吸饱水就不是那个数了。选厂先问干态湿态,再问烘料含水率。
为什么增强尼龙装上合格、用几个月就变形开裂?
有个件,PA6 加 30% 玻纤做的支架,出厂检测全过,装机三个月客户说变形、尺寸超差、还有一批开裂。查模具、查工艺、查注塑参数,全都没毛病。
根子在料上。尼龙分子链上的酰胺基是亲水基团,见水就抓。注塑出来那一刻是干的,测出来的拉伸、冲击都是干态的数;装到机上环境水分一点点渗进去,几个月吸到接近饱和,料已经换了一副脾气。
尼龙吸水后,性能往哪边变?
两条线往两个方向走。水分子钻进分子链之间起润滑作用,链段更容易滑移,冲击时更容易耗散能量,所以冲击强度反而升高、尼龙变韧。但同一个原因,分子链变软,拉伸强度和弯曲模量往下掉,刚性没了。
一个数往上、一个数往下。很多人只盯着冲击升高以为捡了便宜,没看见刚性在塌。承力结构件刚性掉下去就是变形、就是超差。
PA6 和 PA66 差在哪?
| 项目 | PA6 + 30% 玻纤 | PA66 + 30% 玻纤 |
|---|---|---|
| 拉伸强度 MPa | 约 160 | 约 180 |
| 冲击强度 kJ/m² | 约 15 | 约 12 |
| 韧性 | 比 PA66 好 | 尼龙里垫底 |
| 吸湿量 | 比 PA66 高 | 饱和 1.7% 到 1.9% |
PA66 拉伸只比 PA6 高 12% 左右,市场价却贵四到九成【来源:《塑料改性配方工艺速查360例》《塑料品种与性能手册》2012】。多花的钱买的不是强度,是耐热、干态刚度、更低的吸湿量。
韧性排序从低到高是 PA66、PA66/PA6、PA6、PA610、PA11、PA12。PA66 刚性最高、韧性最差;PA12 韧性最好、吸水最低【来源:《塑料品种与性能手册》2012】。
选 PA6 还是 PA66 看什么?
要便宜、要韧性、要低温抗冲击,选 PA6。要耐热、要长期高温、要精密件尺寸稳定,选 PA66。
件不长期泡湿热、也不跑高温,PA6 加 30% 玻纤那 160 MPa 拉伸够绝大多数结构件用,为「PA66」三个字多花四到九成多数时候是冤枉钱。反过来件要长期 120℃ 以上工作、公差卡得死,PA66 的低吸湿和耐热才值那个差价。
烘料看含水率还是看时间?
看含水率。PA 系材料开机前含水率要压到 0.10% 以下。PA6 用 80℃ 烘 3 到 4 小时,PA66 用 80 到 100℃ 烘 2 到 4 小时,料斗保温 80℃ 防二次吸湿【来源:《塑料制品疵病分析与质量控制》2012】。温度不对、露点不够,烘 4 小时照样含水超标,出来的件起银纹、起气泡。
选增强尼龙厂家该问哪三件事?
第一,报给你的性能是干态还是湿态,件用在哪、要不要耐疲劳。长期受潮的件按湿态性能选型,别按干态峰值定余量。第二,便宜加韧性选 PA6、刚性加耐热加耐疲劳选 PA66。第三,验收问含水率和烘料工艺,别只问「是不是 PA6」。
把这三点问清楚,比在 PA6 和 PA66 之间纠结价格有用。
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