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帮您了解耐高温尼龙——聚邻苯二酰胺

来源:展通 时间:2023.02.20 浏览量:331

1 简介

 

增韧品级聚邻苯二酰胺(PPA) 具有广的温度范围内和高湿度环境中保持其优越的机械特性——强度、硬度、耐疲劳性及抗蠕变性。PPA 结合优越的韧度与一定范围的硬度和柔性,扣件中要求一次性使用的刚性,以及重复性使用中挠屈性的良好选择。

PPA树脂是以对苯二甲酸或邻苯二甲酸为原料的半芳香族聚酰胺。既有半结晶态的,又有非结晶态的,其玻璃化转变温度在255℃左右。非结晶态的PPA主要用于要求阻隔性能的场合;半结晶态的PPA树脂主要用于注塑加工,也用于其它熔融加工工艺。

以下主要介绍半结晶态PPA树脂,特别注明的除外。半结晶态PPA的熔点约590℃,以不透明矩形切片的形式供应。

PPA树脂比脂肪类聚酰胺如尼龙66等更结实坚硬;对水分的敏感度更低;热性能更好;而且蠕变、疲劳和耐化学药品性能也好得多。例如:含45%短玻璃纤维的PPA树脂,拉伸强度约276 MPa,弯曲弹性模量超过13786 MPa,热变形温度(HDT285℃。即使矿物填料级的PPA,拉伸强度也能达到117 MPaPPA树脂的延展性不如尼龙66,然而,已经开发出未增强的冲击改性级PPA树脂,其缺口悬臂梁式冲击强度高达1.1 kJ/m

 

2、加工工艺

所有的聚酰胺都吸收一定的水分,引起增塑作用和尺寸改变。例如尼龙66,在-5℃下,相对湿度为100%时,能吸收89%的水分,这使其玻璃化温度由65℃降到-20℃,尺寸增加23%。在相同条件下,PPA树脂能吸收约6%的水分,但其玻璃化转变温度不会低于40℃,伴随的尺寸增长不超过 10%

玻璃纤维增强PPA树脂有很高的HDT值,能耐受很高温度的短期作用,例如:在一个供炉中或者在蒸汽相和在红外逆流团结过程中,PPA树脂的热氧化稳定性使它能耐长期高温作用,玻璃纤维增强级PPA,在20 000 h内,其连续使用温度可达165.5℃

 

在正常环境条件下,PPA树脂通常对脂肪烃、芳香烃、氯代烃、酯、酮、醇和大多数水溶液表现出优秀的抗溶性。这类树脂不能经受极强的酸和强氧化剂的作用。可溶于酚和甲酚。PPA并非天生阻燃,根据垂直阻燃标准,阻燃级定级为UL 94 V-0,直至07874 mm厚度。

绝大多数PPA树脂是用传统注塑法加工的。把 PPA原料预干燥到低于 01%的湿度水平,然后装入热密封的金属袋子或盒子内,这些容器能保证PPA原料在加工前不用再干燥。加工工艺可接受的湿度水平是015%或更低。加工湿的树脂能使分子量降低,造成相应的力学性能下降。使用干燥剂贮斗式干燥器,在79.4℃条件下很容易把树脂干燥到露点湿度达-31.6℃甚至更低。干燥时间视吸收的水量而定,一般在4~16 h范围内。

注塑时熔融温度在323.7~343℃范围内,物料在机筒内的停留时间不超过600 s,这样注塑出来的产品力学性能最佳。要求模具温度至少141.6℃,以便得到完全结晶和尺寸稳定性最佳的产品。具有部分厚壁的零件,由于冷却速度慢,可以在较低的模温下注塑。模温对于成品部件的表面外感最佳化是至关重要的。用于真空镀金属制成电镀金属的矿物填料级PPA树脂的模具表面温度要求176.6℃

 

3 应用范围

由于PPA树脂的杰出的物理、热和电性能,尤其是适中的成本,使它有广阔的应用范围。这些性能和优良的耐化学药品性,使PPA用于汽车工业。趋向更好的空气动力学车身设计连同更高性能的发动机,会提高发动机箱的温度,使传统的热塑性塑料不再适用。这些新的要求使PPA成为制作下述部件的候选材料之一:汽车前灯反光器、轴承座、皮带轮、传感器壳体、燃料管线元件和电气元件。

电气元件的发展方向是小型化和高温团结,如红外固结和汽相团结,这需要PPA的优越性能。阻燃级PPA具有优良的电性能、很高的HDT值、高的高温弯曲模量、能以最小的溢料加工成长的薄壁部件,因此适合于制作开关设备。连接件、电刷座和马达托架。

矿物填料级PPA用于反光表面和镀金属的用途,包括汽车前灯、装饰用管件和硬件。未经增强的冲击改性级PPA有极好的均衡机械性、高温性能。超常的韧性且这些性能受湿度的影响极小,其用途包括油田部件、军用品、体育用品、风扇叶轮和齿轮及个人安全用品