尼龍工程塑料發(fā)展
尼龍工程塑料以其在機(jī)械性能、耐久性、耐腐蝕性、耐熱性等方面的高性能優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車(chē)、建筑、辦公設(shè)備、機(jī)械、航空航天等行業(yè),以塑代鋼、以塑代木已成為國(guó)際流行趨勢(shì)。尼龍工程塑料作為當(dāng)今世界塑料工業(yè)中增長(zhǎng)速度的領(lǐng)域,其發(fā)展不僅對(duì)國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)起著支撐作用,同時(shí)也推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。
放眼未來(lái),我國(guó)尼龍工程塑料行業(yè)發(fā)展前景仍舊十分廣闊。僅從家電行業(yè)來(lái)看,今后僅以冰箱、冷柜、洗衣機(jī)、空調(diào)及各類(lèi)小家電產(chǎn)品每年的工程塑料需求量將達(dá)60萬(wàn)噸左右。而用于通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及鐵路、公路建設(shè)等方面的工程塑料用量則更為驚人,預(yù)計(jì)今后數(shù)年內(nèi)總需求量將達(dá)到450萬(wàn)噸以上。
前瞻網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,2010年,我國(guó)工程塑料消費(fèi)量達(dá)244.3萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)11%,是需求增長(zhǎng)的國(guó)家;2011年進(jìn)一步上升至272萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)到2013年我國(guó)尼龍工程塑料消費(fèi)量將達(dá)到337萬(wàn)噸,2015年突破400萬(wàn)噸。
尼龍工程塑料市場(chǎng)預(yù)測(cè)
為了增強(qiáng)PA同其它材料(包括工程塑料)的競(jìng)爭(zhēng)力,擴(kuò)大應(yīng)用范圍,提高市場(chǎng)占有份額,從提高制品性能、降低成本和有利于環(huán)境這三個(gè)方面改進(jìn)產(chǎn)品晶級(jí)的性能,如Du Pont、DSM、Rhodia、東麗公司等樹(shù)脂生產(chǎn)廠家都先后推出了快速成型品級(jí),縮短了成型周期,降低了生產(chǎn)成本。采用茂金屬聚烯烴如聚烯烴彈性體(POE)增韌改性比用彈性體改性更方便,可調(diào)范圍更大。同時(shí)能生產(chǎn)阻燃(特別是無(wú)鹵阻燃)PA品級(jí)的廠家增多,可供用戶(hù)選擇的產(chǎn)品也增多。另外,值得提及的是PA·納米復(fù)合材料是前產(chǎn)量的工業(yè)化聚合物系納米復(fù)合材料,納米粒子填充量小,改性產(chǎn)品的密度幾乎與基礎(chǔ)晶級(jí)相同,其*性是顯而易見(jiàn)的。
工業(yè)家和咨詢(xún)家普遍對(duì)PA工程塑料的未來(lái)市場(chǎng)持樂(lè)觀態(tài)度,有的認(rèn)為2000~2005年其用量將以年均7%的速度遞增”’,也有報(bào)道預(yù)計(jì)2001—2006年間世界PA工程塑料市場(chǎng)的年均增長(zhǎng)率為5%-6%”l。亞洲地區(qū)生產(chǎn)能力的占有份額將有所提高。PA工程塑料市場(chǎng)應(yīng)用的熱點(diǎn)和未來(lái)潛在市場(chǎng)為:
(1)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣歧管 汽車(chē)廠為降低生產(chǎn)成本,要求采用一體化部件,選用高性能材料和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。制作PA吸氣歧管可使制品輕量化,降低成本40%-50%,井有減振效果。歐洲汽車(chē)廠應(yīng)用PA吸氣歧管走在前列,預(yù)計(jì)美國(guó)和其它地區(qū)會(huì)很快跟上。
(2)耐熱性(特別是焊接耐熱性)晶級(jí)將在電器工業(yè)上應(yīng)用十分活躍,無(wú)鹵阻燃PA的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用將受到人們的更大關(guān)注。
(3)以PA6為中心的食品包裝膜 該產(chǎn)品應(yīng)用前景看好,雙向拉伸(BO)PA薄膜具有良好的抗穿刺性、對(duì)氧和二氧化碳的阻隔性及耐蒸煮性,用作共擠出多層膜的芯膜,可延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期,需求量會(huì)穩(wěn)步增長(zhǎng),并從最初開(kāi)發(fā)、應(yīng)用的日本擴(kuò)大到其它國(guó)家和地區(qū)。
尼龍工程塑料生產(chǎn)和需求
PA工程塑料概況
PA是歷史悠久、用途廣泛的通用工程塑料,2000年世界工程塑料市場(chǎng)分配為PA35%、PC32%、POM11%、PBT1O%、PPO3%、PET2%、UHMWPE2%,高性能工程塑料(PPS、LCP、PEEK、PEI、PESU、PVDF、其它含氟塑料等)2%。由于PC市場(chǎng)需求增長(zhǎng)快,其市場(chǎng)占有份額已已經(jīng)超過(guò)PA。
從性能和價(jià)格綜合考慮,PA6和PA66的市場(chǎng)用量仍占PA總量的90%左右,居主導(dǎo)地位,2001年世界PA66的消費(fèi)量為74萬(wàn)噸,略高于PA6的68萬(wàn)噸。歐洲消費(fèi)結(jié)構(gòu)為PA6占50%,PA66占40%,PAll、PAl2和其它均聚、共聚PA占10%,美國(guó)PA66用量超過(guò)其它品種,日本則PA6消費(fèi)居,為52%,PA66占38%,PAll和PAl2占5%,PA46和半芳香族PA占5%。PA工程塑料以注射成型為主,注塑制品占PA制品的90%左右,PA6與PA66的成型加工工藝不盡相同,PA66基本都采用注塑加工,占95%,擠出成型僅占5%;PA6的注塑制品占70%,擠出成型占30%。
近10年,世界的PA消費(fèi)量以年均7.5%左右的速度遞增,而工程塑料用PA樹(shù)脂的年均增長(zhǎng)率約為8.5%,利用填料、增強(qiáng)劑、彈性體、其它樹(shù)脂或添加劑對(duì)其改性,使PA工程塑料工業(yè)充滿(mǎn)活力。自1997-1998年亞洲金融危機(jī)以后和歐洲經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇以來(lái),對(duì)PA工程塑料的需求恢復(fù)增長(zhǎng)。2000年比1999年增長(zhǎng)7%,2001年由于世界IT行業(yè)不景氣,加之受美國(guó)“9.11"事件的影響,使2001年世界的PA6和PA66需求出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng),比2000年減少3%,由146萬(wàn)t下降為142萬(wàn)t,其中PA6與2000年持平,PA66受汽車(chē)、電子電氣等下游工業(yè)市場(chǎng)影響大,同比下降5%。世界PA6和PA66需求量變化見(jiàn)下表:
表1 世界PA6和PA66的需求量變化 (單位 萬(wàn)噸)
品種 1999年 2000年 2001年
PA6 63.5 68 68
PA66 72.5 78 74
合計(jì) 136 146 142
PA工程塑料供應(yīng)和消費(fèi)
與通用塑料相比,包括PA在內(nèi)的工程塑料生產(chǎn)和消費(fèi)更集中在發(fā)達(dá)國(guó)家,美國(guó)、歐洲和日本等三大國(guó)家和地區(qū)的PA生產(chǎn)能力占世界總生產(chǎn)能力的90%,消費(fèi)占80%。德國(guó)的《塑料》期刊提供的數(shù)據(jù)為:美國(guó)的PA生產(chǎn)能力占世界的31%,歐洲占45%,亞洲占40%。日本宇部興產(chǎn)公司報(bào)道的美國(guó)、歐洲和亞洲的PA工程塑料的生產(chǎn)能力分別為500kt/a、760kt/a、442kt/a(其中日本為282kt/a)。不同來(lái)源的數(shù)據(jù)雖有差異,但總的觀點(diǎn)是一致的。工程塑料用PA樹(shù)脂的生產(chǎn)和消費(fèi)都快于纖維用PA樹(shù)脂,因此它在PA樹(shù)脂中占有的份額也在逐年提高。
2001年P(guān)A6和PA66的產(chǎn)量
世界2001年P(guān)A6和PA66的產(chǎn)量見(jiàn)表2。
表2 世界各地區(qū)PA6和PA66的產(chǎn)量 (2002年數(shù)據(jù) 單位:萬(wàn)噸)
國(guó)別 PA6 PA66 合計(jì)
美國(guó) 23 33 56
歐洲 25 26 51
日本 12 7 19
其它 8 8 16
合計(jì) 68 74 142
從表2可知,日本PA6的產(chǎn)量高于PA66,與歐美有所不同據(jù)美國(guó)化學(xué)系統(tǒng)公司提供的數(shù)據(jù),世界PA工程塑料的總生產(chǎn)能力為1 600kt/a,居前4名的公司和占有份額分別為:DuPont公司為390 kt/a,占24.4%;BASF公司為220 kt/a,占13.5甲o(hù);GE-Honeywell公司為200kt/a,占12.5%;Rhodia公司為145kt/a,占9.1%;其它公司總計(jì)為645 kt/a,占40.2%。位居前列的生產(chǎn)廠都是實(shí)力雄厚的綜合性大型石化或化工公司,除有大規(guī)模的*聚合裝置外,都有附設(shè)的配混料廠,增加可供品級(jí)數(shù)量和提供滿(mǎn)足市場(chǎng)、用戶(hù)要求的專(zhuān)用產(chǎn)品,其它廠家還有Al-lied Signal、Solulia-Dow、UBE,Bayer、DSM、RodiciPlastics、EMS、東麗、旭化成、三菱工程塑料公司等。也有一些獨(dú)立的塑料配混料廠如的美國(guó)RTP、LNP公司等,提供有特色和用戶(hù)要求性能的牌號(hào)。品種多、供貨靈活和周期短是這些供應(yīng)廠的特點(diǎn)。
1996~2000年間世界不同地區(qū)PA的需求量
見(jiàn)表3,歐洲和美洲的消費(fèi)量分別占世界總量的41.7%和30.2%,占主導(dǎo)地位。
表3 世界各地PA的需求量 (單位:萬(wàn)噸)
地區(qū) 1997年 1998年 1999年 2000年
美洲 37.3 38.8 41.5 45
歐洲 52.2 53.6 58 62
亞洲 28.6 28.2 30.5 32
其它 7.9 7.5 8 8
總計(jì) 126 128.1 138 147
PA消費(fèi)結(jié)構(gòu)
PA具有優(yōu)良的性能,經(jīng)填充、增強(qiáng)、增韌、阻燃等改性后其性能可進(jìn)一步提高,被廣泛用于汽車(chē)、電子電氣、包裝、機(jī)械、家具、建材、運(yùn)動(dòng)和休閑用品、生活用品、玩具等行業(yè)。汽車(chē)工業(yè)是PA的用戶(hù),其次是電子電氣工業(yè),當(dāng)然各國(guó)的消費(fèi)結(jié)構(gòu)不盡相同。1999年美國(guó)、歐洲、日本的PA消費(fèi)結(jié)構(gòu)見(jiàn)表4。由表4可知,日本的薄膜占有份額(主要是PA6)比其它國(guó)家和地區(qū)多,而歐洲電子電氣工業(yè)的PA用量占總量的比例相對(duì)高些。
表4 1999年P(guān)A樹(shù)脂應(yīng)用消費(fèi)結(jié)構(gòu) (單位:萬(wàn)噸)
項(xiàng)目 美國(guó) 歐洲 日本
汽車(chē) 18.3 21.9 8.2
電子電器 4.1 11.5 2.5
工業(yè) 3.7 3.9 1.9
薄膜 6.1 6 5.5
其它 9.3 14.7 3.5
合計(jì) 41.5 58 21.6
2000年西歐的PA工程塑料市場(chǎng)分配為
汽車(chē)31%,電子電氣21%,包裝11%,日用消費(fèi)品11%,機(jī)械7%,建筑6%,運(yùn)動(dòng)和休閑5%,其它8%。
2001年日本的PA樹(shù)脂消費(fèi)結(jié)構(gòu)為:汽車(chē)等運(yùn)輸業(yè)37%,電子電氣23%,工業(yè)晶10%,其它(單絲、薄膜、電線(xiàn)電纜、管材)占30%。
盡管不同來(lái)源的數(shù)據(jù)也有差異,但汽車(chē)是PA的消費(fèi)市場(chǎng)卻不容置疑,PA合金和共混材料應(yīng)用最多的行業(yè)也是汽車(chē)工業(yè)。幾十年來(lái),PA已成功地取代金屬用作汽車(chē)內(nèi)飾件、外飾件、車(chē)體和機(jī)罩下部件。為節(jié)能降耗,發(fā)達(dá)國(guó)家早就開(kāi)始加快汽車(chē)輕量化、塑料化的步伐,并把每輛車(chē)用塑料量作為汽車(chē)現(xiàn)代化和技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志,有的車(chē)型每輛用量已超過(guò)20ke,如BMW的BMW328i型車(chē)每輛用工程塑料162ke,占汽車(chē)總重的11.6%,其中PA用量為21.8kg;”,因而也可以說(shuō)汽車(chē)工業(yè)是工程塑料工業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力之一。PA兼有平衡的力學(xué)性能、良好的熱性能和阻燃性,能承受電子電氣器件長(zhǎng)期工作要求,適于制作各種開(kāi)關(guān)、齒輪、家用電器部件、電子設(shè)施、大型汽車(chē)電子接插件、接線(xiàn)頭和手控電動(dòng)工具部件等。PA單層膜及其與其它塑料的多層膜和容器,可包裝肉類(lèi)、香腸、奶酪、花生、魚(yú)、液體食品等,能延長(zhǎng)商品保質(zhì)期。
2001年世界的PA6消費(fèi)結(jié)構(gòu)為
汽車(chē)34%,電子電氣8%,機(jī)械18%,單絲和薄膜30%,其它10%;而PA66市場(chǎng)為:汽車(chē)50%,電子電氣30%,機(jī)械20%‘q。由此可見(jiàn),兩種主要PA的消費(fèi)市場(chǎng)不同。
尼龍工程塑料生產(chǎn)方法
加入一定量的二甲基乙酰胺到反應(yīng)釜內(nèi),然后再加入4,4′-二氨基聯(lián)苯醚,待基本溶解后,加入均苯四甲酸二酐,反應(yīng)溫度控制在50℃左右,得到透明的聚酰胺酸頂聚物溶液。預(yù)聚物脫除溶劑后,經(jīng)300高溫脫水環(huán)化或加醋酐(脫水劑)、三乙胺(中和劑)成鹽沉淀,分離得到聚酰亞胺。
3、理化性能
模塑粉和模壓塑料的性能如下:
3.1模塑粉
外觀:淡黃色粉末
細(xì)度:≤250μm
表觀密度:≥0.35(克/cm3)
(0.5%鄰甲酚溶液,溫度35℃時(shí)測(cè)定)
3.2模壓塑料
外觀:琥珀色半透明
表面電阻率:≥1015Ω
體積電阻率:≥1016Ω·cm
壓縮強(qiáng)度:≥160MPa
彎曲強(qiáng)度:≥180MPa
沖擊強(qiáng)度:≥100kJ/m2
介電損耗角正切(106赫茲)1×10-3~5×10-3
介電常數(shù)(106赫茲)3.0~3.5
尼龍工程塑料加工方法
加工方法 | · 注射成型 |
多點(diǎn)數(shù)據(jù) | · Isothermal Stress vs. Strain (ISO 11403-1) · Secant Modulus vs. Strain (ISO 11403-1) |
物理性能 | 額定值 | 單位制 | 測(cè)試方法 |
密度 | 1.05 | g/cm3 | ISO 1183 |
熔流率 |
|
| ISO 1133 |
230°C/2.16 kg | 12 | g/10 min |
|
230°C/5.0 kg | 49 | g/10 min |
|
收縮率 | 1.1 | % | Internal Method |
硬度 | 額定值 | 單位制 | 測(cè)試方法 |
球壓硬度(H 358/30) | 62.0 | MPa | ISO 2039-1 |
機(jī)械性能 | 額定值 | 單位制 | 測(cè)試方法 |
拉伸模量 | 2730 | MPa | ISO 527-2 2 |
拉伸應(yīng)力 |
|
|
|
屈服 | 28.0 | MPa | ISO 527-2/50 |
屈服 | 27.7 | MPa | ISO 527-2 2 |
拉伸應(yīng)變 |
|
|
|
屈服 | 5.0 | % | ISO 527-2/50 |
屈服 | 3.5 | % | ISO 527-2 2 |
斷裂伸長(zhǎng)率 | 31 | % | ISO 527-2 2 |
彎曲模量 3 | 2500 | MPa | ISO 178 |
彈性體 | 額定值 | 單位制 | 測(cè)試方法 |
霧化 |
|
| DIN 75201 |
16 hrs: 100°C | 1.0 | mg |
|
3 hrs: 100°C | 97 | % |
|
沖擊性能 | 額定值 | 單位制 | 測(cè)試方法 |
簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度 |
|
| ISO 179/1eA |
-20°C | 2.5 | kJ/m2 |
|
23°C | 6.0 | kJ/m2 |
|
簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度 |
|
| ISO 179/1eU |
-20°C | 26 | kJ/m2 |
|
23°C | 52 | kJ/m2 |
|
熱性能 | 額定值 | 單位制 | 測(cè)試方法 |
熱變形溫度 |
|
|
|
0.45 MPa, 未退火 | 115 | °C | ISO 75-2/B |
1.8 MPa,未退火 | 68.0 | °C | ISO 75-2/A |
維卡軟化溫度 | 153 | °C | ISO 306/A |
補(bǔ)充信息 | 額定值 | 單位制 | 測(cè)試方法 |
|
Emission | 18.0 | μgC/g | VDA 277 |
|
注射 | 額定值 | 單位制 |
|
干燥溫度 | 80.0 | °C |
|
干燥時(shí)間 | 2.0 | hr |
|
料筒溫度 | 40.0 到 80.0 | °C |
|
加工(熔體)溫度 | 220 到 260 | °C |
|
模具溫度 | 30.0 到 50.0 | °C |
|
保壓 | 30.0 到 60.0 | MPa |
|
注射說(shuō)明 |
人們對(duì)尼龍并不陌生,尼龍制品在日常生活中比比皆是,它是美國(guó)杰出的科學(xué)家卡羅瑟斯(Carofhers)及其下的一個(gè)科研小組研制出來(lái)的,是世界上出現(xiàn)的種合成纖維。尼龍的出現(xiàn)使紡織品的面貌煥然一新,它的合成是合成纖維工業(yè)的重大突破,同時(shí)也是高分子化學(xué)的一重要里程碑。
1928年,美國(guó)的化學(xué)工業(yè)——杜立了基礎(chǔ)化學(xué)研究所,年僅32歲的卡羅瑟斯博士受聘擔(dān)任該所的負(fù)責(zé)人。他主要從事聚合反應(yīng)方面的研究。他首先研究雙官能團(tuán)分子的縮聚反應(yīng),通過(guò)二元醇和二元羧的酯化縮合,合成長(zhǎng)鏈的、相對(duì)分子質(zhì)量高的聚酯。在不到兩年的時(shí)間內(nèi),卡羅瑟斯在制備線(xiàn)型聚合物,特別是聚酯方面取得了重要的進(jìn)展,將聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量提高到10 000~25 000,他把相對(duì)分子質(zhì)量高于10 000的聚合物稱(chēng)為高聚物(Superpolymer)。1930年,卡羅瑟斯的助手發(fā)現(xiàn),二元醇和二元羧酸通過(guò)縮聚反應(yīng)制取的高聚酯,其熔融物能像制棉花糖那樣抽出比來(lái),而且這種纖維狀的細(xì)絲即使冷卻后還能繼續(xù)拉伸,拉伸長(zhǎng)度可達(dá)到原來(lái)的幾倍,經(jīng)過(guò)冷卻拉伸后纖維的強(qiáng)度、彈性、透明度和光澤度都大大增加。這種聚酯的奇特性質(zhì)使他們預(yù)感到可能具有重大的商業(yè)價(jià)值,有可能用熔融的聚合物來(lái)紡制纖維。然而,繼續(xù)研究表明,從聚酯得到纖維只具有理論上的意義。因?yàn)楦呔埘ピ?00oC以下即熔化,特別易溶于各種有機(jī)溶劑,只是在水中還稍穩(wěn)定些,因此不適合用紡織。
隨后卡羅瑟斯又對(duì)一系列的聚酯和聚酰胺類(lèi)化合物進(jìn)行了深入的研究。經(jīng)過(guò)多方對(duì)比,選定他在1935年2月28日由已二胺和已二酸合成的聚酰胺66(個(gè)6表示二胺中的碳原子數(shù),第二個(gè)6表示二酸中的碳原子數(shù))。這種聚酰胺不溶于普通溶劑,熔點(diǎn)為263oC,高于通常使用的熨燙溫度,拉制的纖維具有絲的外觀和光澤,在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上也接近天然絲,其耐磨性和強(qiáng)度超過(guò)當(dāng)時(shí)任何一種纖維。從其性質(zhì)和制造成本綜合考慮,在已知聚酰胺中它是。接著,杜邦公司又解決了生產(chǎn)聚酰胺66原料的工業(yè)來(lái)源問(wèn)題,1938年10月27日正式宣布一種合成纖維誕生了,并瘵聚酰胺66(PA66)這種合成纖維命名為尼龍(Nylon)。尼龍后來(lái)在英語(yǔ)中成了“從煤、空氣、水或其他物質(zhì)合成的,具有耐磨性、類(lèi)似蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的所有聚酰胺的總稱(chēng)”。生產(chǎn)尼龍的過(guò)程表示如下:
1、干燥溫度和方式
包括原料的烘干方式、溫度和時(shí)間。原料的烘干主要采用烘箱或料斗式干燥機(jī),研究發(fā)現(xiàn),這兩種烘干方式只能去除原料的表面水分,無(wú)法去除原料的內(nèi)在水分,因此應(yīng)改用真空轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)來(lái)干燥。真空干燥的優(yōu)點(diǎn)在于其不僅能去除原料深層的水分,更能利用抽真空來(lái)提高干燥效率,防止原料氧化變黃。干燥工藝宜采用0. 25MPa壓力的蒸汽,干燥時(shí)間也可由以前的10 h減少到3 h,干燥溫度可由以前的105℃降到100℃。采用這種烘干工藝可將原料的含水率控制在0. 2%以下,也解決了以前原料在烘干過(guò)程中出現(xiàn)的降解和發(fā)黃現(xiàn)象,使材料保持了原有的柔韌度。
干燥設(shè)備和注塑機(jī)料筒之間一般不直接相連,干燥后的原料需要在中間料倉(cāng)存放。要特別注意是干燥后的原料在存放過(guò)程中的密封問(wèn)題,如果存放過(guò)程中出現(xiàn)二次吸水,在生產(chǎn)中仍會(huì)產(chǎn)生氣泡或中空現(xiàn)象。
2、注射方式
通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得到較為理想的注塑工藝。先把注射溫度由以前的3段改為4段, 1~4段的溫度分別為: 270~275℃、280~285℃、285~290℃及280~285℃。然后將注射速率也由以前的2級(jí)改為3級(jí), 1~3級(jí)的注射速率分別為35、60、50(相對(duì)值),即注射方式由前期的由快到慢改為慢—快—慢。
3、噴嘴溫度
噴嘴溫度應(yīng)低于料筒溫度,一般控制在280℃左右。若噴嘴溫度太高,制件會(huì)出現(xiàn)氣孔或制件發(fā)黃,嚴(yán)重時(shí)制件易脆化;若噴嘴溫度太低,熔體易凝固而將噴嘴堵死或凝料被注入噴嘴,制件發(fā)脆或熔接痕明顯。
4、模具溫度
模具溫度應(yīng)控制在70~90℃。若模具溫度太高,冷卻速率減小,從而延長(zhǎng)成型周期,制件出現(xiàn)凹痕或氣泡。反之,冷卻速率增大,易出現(xiàn)熔體流動(dòng)結(jié)晶現(xiàn)象,制件發(fā)脆,熔接痕明顯。
5、注塑壓力
在注塑生產(chǎn)中,注塑壓力是一個(gè)關(guān)鍵因素。注塑壓力包括塑化壓力和注射壓力。塑化壓力應(yīng)使螺桿塑化進(jìn)料順暢為宜,一般應(yīng)保持在注塑機(jī)塑化壓力的60% ~80%;注射壓力應(yīng)以保證制品充滿(mǎn)型腔而不產(chǎn)生批峰為宜,生產(chǎn)尼龍梭坯時(shí),一般保持在40~60MPa。當(dāng)注塑壓力過(guò)高時(shí),熔體充模過(guò)快,在澆口附近以湍流形式進(jìn)入而發(fā)生“自由噴射”,裹帶空氣進(jìn)入制件,從而在制件表面產(chǎn)生云霧斑或閃金光缺陷。當(dāng)注塑壓力過(guò)低時(shí),原料進(jìn)入型腔緩慢,緊貼型腔壁面的原料會(huì)由于溫度急速下降而使粘度增高,并很快向流動(dòng)軸心波及,使塑料流動(dòng)通道在很短時(shí)間內(nèi)變得十分狹窄,大大降低了型腔壓力,結(jié)果會(huì)使制件表面出現(xiàn)波紋、缺料、氣泡等缺陷,有時(shí)還會(huì)脆性破裂。
6、冷卻、保壓和注射時(shí)間
時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響到制件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。生產(chǎn)尼龍梭坯的時(shí)間主要包括冷卻時(shí)間、保壓時(shí)間和注射時(shí)間。冷卻時(shí)間太短,易產(chǎn)生主流道粘模、水口破裂等問(wèn)題,一般將冷卻時(shí)間設(shè)在8~10 s為宜。保壓時(shí)間長(zhǎng)短與料溫有直接關(guān)系,熔體溫度高,澆口封閉時(shí)間長(zhǎng),保壓時(shí)間也長(zhǎng);反之保壓時(shí)間短。當(dāng)保壓時(shí)間太短時(shí),制件易發(fā)脆、尺寸不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)凹痕、氣泡等;當(dāng)保壓時(shí)間太長(zhǎng)時(shí),制品易粘模。一般將保壓時(shí)間設(shè)在10~15 s為宜。注射時(shí)間由分級(jí)注射的級(jí)次決定,生產(chǎn)中將以前分2級(jí)注射的工藝改為3級(jí)注射,每一級(jí)可按不同的時(shí)間進(jìn)行控制。當(dāng)充模時(shí)間適當(dāng)時(shí),制件內(nèi)外各向應(yīng)力一致,收縮凹陷小,顏色較均勻,能較好地保證制件的豐滿(mǎn)度。若注射時(shí)間過(guò)短,充料不足,制件易出現(xiàn)凹痕、分層、結(jié)合不良、發(fā)脆等癥狀,若注射時(shí)間過(guò)長(zhǎng),制件易出現(xiàn)坡峰、發(fā)黃、翹曲乃至燒傷變焦。一般將注射總時(shí)間定在20 s,按3個(gè)級(jí)別分配,級(jí)別之間可根據(jù)實(shí)際情況互相調(diào)整。
7、尼龍梭坯的定型和后處理
尼龍梭坯的定型和后處理主要是為了穩(wěn)定制件尺寸和消除制件內(nèi)應(yīng)力,提高制件的尺寸穩(wěn)定性。先將事先準(zhǔn)備好的定型塊置于梭坯的型腔里,再將其放置在水或乙酸鉀溶液中(使其全部沒(méi)入),控制溶液溫度為100℃,處理24 h后即可達(dá)到吸濕平衡。然后取出模塊,擦凈晾干,經(jīng)檢驗(yàn)合格后即為成品梭坯,可進(jìn)入下一道工序。
世界上尼龍纖維的年產(chǎn)量已達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸,尼龍以其高強(qiáng)度、耐磨等*的性能,在民用和工業(yè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。