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尼龍PA66與PA6/PA610/PA1010/PA1010/PA11/PA12聚酰胺的結構與性能比較

發(fā)布時間:2023-11-21 點擊數(shù):0
      聚酰胺樹脂的外觀為白色至淡黃色的顆粒,其制品堅硬,表面有光澤。由于分子主鏈中重復出現(xiàn)的酰胺基團是一個帶極性的基團,這個基團上的氫能與另一個酰氨基團上的羰基結合成牢固的氫鍵,使聚酰胺的結構發(fā)生結晶化,從而使其具有良好的力學性能、耐油性、耐溶劑性等。聚酰胺的吸水率比較大,酰胺鍵的比例越大,吸水率也越高。不同品種的吸水率為聚酰胺6>聚酰胺66 >聚酰胺610 >聚酰胺1010 >聚酰胺11> 聚酰胺12。
幾種主要聚酰胺的性能
性能 聚酰胺6 聚酰胺66 聚酰胺610 聚酰胺1010 聚酰胺11 聚酰胺12 澆注聚酰胺
密度/(g/cm3) 1.13~1.45 1.08~1.15 1.8 1.04~1.06 1.04 1.09 1.14
吸水率/% 1.9 1.5 0.4~0.5 0.39 0.4~1.0 0.6~1.5
拉伸強度/MPa 74~78 83 60 52~55 47~58 45~50 77.5~97
伸長率/% 150 60 85 100~250 60~230 230~240 -
彎曲強度/MPa 100 100~110 89 76 86~92 160
中擊強度(缺口)/(kJ/m2) 3.1 3.9 3.5~5.5 4~5 3.5~4.8 10~11.5
壓縮強度/MPa 90 120 90 79 80~100 - 100
洛氏硬度/HR 114 118 111 108 106
熔點/℃ 215 250~265 210~220 - 220
熱變形溫度(1.82MPa)/℃ 55~58 66~68 51~56 55 51~55
脆化溫度/℃ -70~-30 -25~-30 -20 60 -60 -70
線膨脹系數(shù)/×10-5K-1 7.9~8.7 9.0~10 9~12 10.5 11.4~12.4 10 7.1
燃燒性 自熄 自熄 自熄 自熄 自熄 自熄至緩慢燃燒 自熄
介電常數(shù)60Hz 4.1 4 3.9 2.5~3.6 3.7 - 4.4
擊穿強度/(kV/mm) 22 15~19 28.5 >20 29.5 16~19 19.1
介電損耗/(60Hz) 0.01 0.014 0.04 0.020~0.026 0.06 0.04
      1、力學性能聚酰胺具有優(yōu)良的力學性能。其拉伸強度、壓縮強度、沖擊強度、剛性及耐磨性都比較好。但是聚酰胺的力學性能會受到溫度以及濕度的影響。它的拉伸強度、彎曲強度和壓縮強度隨溫度與濕度的增加而減小。圖2-3和圖2-4分別為聚酰胺拉伸屈服強度與溫度及吸水率的關系。

圖2-3 聚酰胺拉伸屈服強度與溫度的關系

圖2-4 聚酰胺拉伸屈服強度與吸水率的關系
      聚酰胺的沖擊性能很好,而且溫度及吸水率對聚酰胺的沖擊強度有很大的影響。聚酰胺的沖擊強度是隨溫度與含水率的增加而上升的。聚酰胺的硬度是隨含水率的增加而直線下降的,如圖2-5所示。
      聚酰胺具有很好的耐磨耗性能。它是一種自潤滑材料,做成的軸承、齒輪等摩擦零件,在PV 值(機械密封的工作能力值) 不高的條件下,可以在無潤滑的狀態(tài)使用。各種聚酰胺的摩擦因數(shù)沒有顯著的差別,油潤滑時摩擦因數(shù)小而穩(wěn)定。此外,聚酰胺的結晶度越高,材料的硬度越大,耐磨性能也越好。耐磨性能還可通過加入二硫化鉬、石墨等填料來進一步改善。
圖2.0.聚酰胺硬度與吸水率的關系
     2、電性能由于聚酰胺分子鏈中含有極性的酰胺基團,會影響到它的電絕緣性。聚酰胺在低溫和干燥的條件下具有良好的電絕緣性,但在潮濕的條件下,體積電阻率和介電強度均會降低,介電常數(shù)和介質損耗也會明顯增大。溫度上升,電性能也會下降。
     3、熱性能由于聚酰胺分子鏈之間會形成氫鍵,因此聚酰胺的熔融溫度比較高,而且熔融溫度范圍比較窄,有明顯的熔點。聚酰胺的熱變形溫度不高,一般為80℃以下,但用玻璃纖維增強后,其熱變形溫度可達到200℃。
聚酰胺的熱導率很低,約為0.18 ~0.4W/(m·K),相當于金屬的幾百分之一。因此在用聚酰胺做齒輪和軸承這一類的機械零件時,厚度應盡量減小。聚酰胺的線膨脹系數(shù)比較大,約為金屬的5~7倍,而且會隨溫度的升高而增加。
      4、耐化學藥品性聚酰胺具有良好的化學穩(wěn)定性,由于具有高的內聚能和結晶性,所以聚酰胺不溶于普通溶劑(如醇、酯、酮和烴類),能耐許多化學藥品,它不受弱堿、弱酸、醇、酯、酮、潤滑油、油脂、汽油及清潔劑等的影響,對鹽水、細菌和霉菌都很穩(wěn)定。
在常溫下,聚酰胺溶解于強極性溶劑(如酚類、硫酸、甲酸) 以及某些鹽的溶液,如氯化鈣飽和的甲醇溶液、硫氰酸鉀等。
在高溫下,聚酰胺溶解于乙二醇、冰醋酸、氯乙醇、丙二醇和氯化鋅的甲醇溶液。
      5、其他性能聚酰胺的耐候性能一般,如果長時間暴露在大氣環(huán)境中,會變脆,力學性能明顯下降。如果在聚酰胺中加入炭黑和穩(wěn)定劑后,可以明顯地改善它的耐候性。常用的穩(wěn)定劑還有無機堿金屬的溴鹽和碘鹽、銅和銅化合物以及亞磷酸酯類。
      聚酰胺無臭、無味、無毒,多數(shù)具有自熄性,即使燃燒也很緩慢,且火焰?zhèn)鞑ニ俣群苈x火后會慢慢熄滅。

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