改性尼龙的 10 大注意事项和四种实例分析
发布时间：2023-11-18
尼龙特殊的性能使其在汽车、电子电气设备、机械结构、运动器材、纺织等方面得到广泛应用。但随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求及性能要求逐渐加大。因而尼龙的改性便显得尤为重要。
一、尼龙改性注意事项
1、料筒温度设定
（1）因尼龙是结晶型聚合物，所以熔点明显，尼龙类树脂在注塑时所选择的料筒温度同树脂本身的性能、设备、制品的形状因素有关。
（2）过高的料温易使胶件出现色变、质脆及银丝，而过低的料温使材料很硬可能损伤模具及螺杆。
（3）一般 PA6 的熔体温度最低为 220 ℃，PA66 为 250 ℃。由于尼龙的热稳定性较差，所以不宜高温长时间在料筒中停留，以免引起物料变色发黄，同时由于尼龙的流动性较好，温度超过其熔点后就流动迅速。
2、模具温度的设定
（1）模具温度对结晶度及成型收缩率有一定的影响，模温的范围在 80～120 ℃。
选择高模温，结晶度高，耐磨性、硬度、弹性模量增加，吸水性下降，制品的成型收缩率增加，适合厚制品；
选择低模温，结晶度低、韧性好、伸长率较高、收缩率下降，适合透明性好的薄制品。
（2）如果壁厚大于 3 mm，建议使用 20~40 ℃ 的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于 80 ℃。
（3）制品壁薄难成型或要求结晶度高的模具加温控制，要求制品有一定的柔韧性的一般采用冷水控温。
3、制品的壁厚
尼龙的流长比为 150～200，制品壁厚不低于 0.8 mm，一般在 1～3.2 mm 选择，而且制品的收缩与制品的壁厚有关，壁厚越厚收缩越大。
4、排气
尼龙树脂的溢边值为 0.03 mm 左右，所以排气孔槽应控制在 0.025 以下。
5、流道和浇口
浇口孔径不要小于 0.5t（t 为塑件厚度）。用潜入式浇口，浇口的最小直径应当是 0.75 mm。
6、玻纤填充量范围
尼龙的成型过程中，降低模具温度、加大注射压力、降低料温都会在一定程度上减小尼龙的收缩率，使制品内应力加大易变形。例如 PA66 收缩率在 1.5～2 %，PA6 的收缩率在 1～1.5 %，在加入玻璃纤维添加剂后可以使收缩率降低到 0.3 %左右。
实践经验告诉我们，玻纤加入量越多，尼龙树脂的成型收缩率越小。但是玻纤加多了会造成表面浮纤、相容性差等后果，一般加 30 % 效果相对较好。
7、再生料的使用
最好不超过三次，以免引起制品变色或物理力学性能的急剧下降，应用量应控制在 25 % 以下，过多会引起工艺条件的波动，再生料与新料混合必须进行干燥。
8、安全须知
尼龙类树脂开机时应首先开启喷嘴温度，然后在给料筒加温，当喷嘴阻塞时，切忌面对喷孔，以防料筒内的熔体因压力聚集而突然释放，发生危险。
9、脱模剂的使用
使用少量的脱模剂有时对气泡等缺陷有改善和消除的作用。尼龙制品的脱模剂可选用硬脂酸锌和白油等，也可以混合成糊状使用，使用时必须量少而均匀，以免造成制品表面缺陷。在停机时要清空螺杆，防止下次生产时，扭断螺杆。
10、后处理
（1）制品成型后要进行热处理
常用方法在矿物油、甘油、液体石蜡等高沸点液体中，热处理温度应高于使用温度 10～20 ℃，处理时间视制品壁厚而异，厚度在 3 mm 以下为 10～15 min，厚度为 3～6 mm 时间为 15～30 min，经热处理的制品应注意缓慢冷却至室温，以防止骤冷引起制品中应力重新生成。
（2）制品成型后要进行调湿处理
调湿处理主要是对使用环境湿度较大的制品而进行的，其办法有两种：一是沸水调湿法；二是醋酸钾水溶液调湿法（醋酸钾与水的比例为 1.25:1，沸点 121 ℃）。
沸水调湿法简便，只要将制品放置在湿度为 65 % 的环境下，使其达到平衡吸湿量即可，但时间较长，而醋酸钾水溶液调湿法的处理温度为 80～100 ℃ 的醋酸钾水溶液调湿法，处理时间主要取决制品壁厚，当壁厚为 1.5 mm 时约 2 h，3 mm 时约8h，6 mm 时 16～18 h。
二、实例分析
1、玻璃纤维增强尼龙
在尼龙中加入 30 % 的玻璃纤维，尼龙的力学性能、尺寸稳定性、耐热性、耐老化性能有明显提高，耐疲劳强度是未增强的 2.5 倍。玻璃纤维增强 PA 的成型工艺与未增强时大致相同，但因流动较增强前差，所以注射压力和注射速度要适当提高，机筒温度提高 10～40 ℃。
由于玻纤在注塑过程中会沿流动方向取向，引起力学性能和收缩率在取向方向上增加，导致制品变形翘曲，因此，模具设计时，浇口的位置、形状要合理，工艺上可以提高模具的温度，制品取出后放入热水中让其缓慢冷却。另外，加入玻纤的比例越大，其对注塑机的塑化元件的磨损越大，最好是采用双金属螺杆、机筒。
2、阻燃尼龙
由于在尼龙中加入了阻燃剂，大部分阻燃剂在高温下易分解，释放出酸性物质，对金属具有腐蚀作用，因此，塑化元件(螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈、法兰等)需镀硬鉻处理。工艺方面，尽量控制机筒温度不能过高，注射速度不能太快，以避免因胶料温度过高而分解引起制品变色和力学性能下降。
3、透明尼龙
具有良好的拉伸强度、耐冲击强度、刚性、耐磨性、耐化学性、表面硬度等性能，透光率高，与光学玻璃相近，加工温度为 300～315 ℃，成型加工时，需严格控制机筒温度，熔体温度太高会因降解而导致制品变色，温度太低会因塑化不良而影响制品的透明度。模具温度尽量取低些，模具温度高会因结晶而使制品的透明度降低。
4、耐候尼龙
在尼龙中加入了碳黑等吸收紫外线的助剂，这些对尼龙的自润滑性和对金属的磨损大大增强，成型加工时会影响下料和磨损机件。
因此，需要采用进料能力强及耐磨性高的螺杆、机筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈组合。
来源：中塑在线
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