尼龙材料相关资料整理

1.聚酰胺特性聚酰胺(PA)具有品种多、产量大、应用广泛的特点，是五大工程塑料之一。

但是，也由于聚酰胺品种繁多，在应用领域方面有些产品具有相似性，有些又有相当大的差别，需要仔细区分。

聚酰胺(Polyamide)俗称尼龙，是分子主链上含有重复酰胺基团-[-NHCO-]-的热塑性树脂总称。

尼龙中的主要品种是PA6和PA66，占绝对主导地位；其次是PA11、PA12、PA610、PA612，另外还有PA1010、PA46、PA7、PA9、PA13。

新品种有尼龙6I、尼龙9T、特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等；改性品种包括：增强尼龙、单体浇铸尼龙(MC尼龙)、反应注射成型(RIM)尼龙、芳香族尼龙、透明尼龙、高抗冲(超韧)尼龙、电镀尼龙、导电尼龙、阻燃尼龙、尼龙与其他聚合物共混物和合金等。

1.1.性能指标尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂，作为工程塑料的尼龙分子量一般为15000-30000。

尼龙具有很高的机械强度，软化点高，耐热，摩擦系数低，耐磨损，具有自润滑性、吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂；电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好等。

尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好，因而容易增强。

但是尼龙染色性差，不易着色。

尼龙的吸水性大，影响尺寸稳定性和电性能，纤维增强可降低树脂吸水率，使其能在高温、高湿下工作。

其中尼龙66的硬度、刚性最高，但韧性最差。

尼龙的燃烧性为UL94V2级，氧指数为24-28。

尼龙的分解温度﹥299℃，在449℃-499℃会发生自燃。

尼龙的熔体流动性好，故制品壁厚可小到1mm。

1.2.性能特点与用途1.2.1.PA6物性：乳白色或微黄色透明到不透明角质状结晶性聚合物；可自由着色，韧性、耐磨性、自润滑性好、刚性小、耐低温，耐细菌、能慢燃，离火慢熄，有滴落、起泡现象。

最高使用温度可达180℃，加抗冲改性剂后会降至160℃；用15%-50%玻纤增强，可提高至199℃，无机填充PA能提高其热变形温度。

加工：成型加工性极好，可注塑、吹塑、浇塑、喷涂、粉末成型、机加工、焊接、粘接。

PA6是吸水率最高的PA，尺寸稳定性差，并影响电性能(击穿电压)。

应用：轴承、齿轮、凸轮、滚子、滑轮、辊轴、螺钉、螺帽、垫片、高压油管、储油容器等。

1.2.2.PA66物性：半透明或不透明的乳白色结晶聚合物，受紫外光照射会发紫白色或蓝白色光，机械强度较高，耐应力开裂性好，是耐磨性最好的PA，自润滑性优良，仅次于聚四氟乙烯和聚甲醛，耐热性也较好，属自熄性材料，化学稳定性好，尤其耐油性极佳，但易溶于苯酚，甲酸等极性溶剂，加碳黑可提高耐候性；吸水性大，因而尺寸稳定性差。

加工：成型加工性好，可用于注塑、挤出、吹塑、喷涂、浇铸成型、机械加工、焊接、粘接。

应用：与尼龙6基本相同，还可作把手、壳体、支撑架等。

1.2.3.PA610物性：半透明、乳白色结晶型热塑性聚合物，性能介于PA6和PA66之间，但相对密度小，具有较好的机械强度和韧性；吸水性小，因而尺寸稳定性好；耐强碱，比PA6和PA66更耐弱酸，耐有机溶剂，但也溶于酚类和甲酸中；属自熄性材料。

作为重要的工程塑料，尼龙610(PA610)可用于制作各种结构件，但在高温(≥150℃)、卤水、油类和强的外力冲击下时，结构件会产生形变甚至断裂，所以必须改性。

改性方法有接枝、共聚、共混、原位聚合、填充和交联等，但单一改性不能达到满意的效果。

采用玻纤(GF)增强和辐照来改性PA610，能提高PA610的力学强度，耐温等级，耐油和耐水性能。

应用：机械制造(汽车用齿轮、衬垫、轴承、滑轮等)、精密部件、输油管、储油容器、传动带、仪表壳体、纺织机械部件等。

1.2.4.PA612物性：除具有一般PA特点外，还具有相对宽度小、吸水性低、尺寸稳定性好的优点，有较高的拉伸强度和冲击强度。

应用：精密机械部件、电线电缆绝缘层、枪托、弹药箱工具架、线圈等。

1.2.5.PA11物性：白色、半透明结晶型聚合物，相对密度小，熔点低，吸水性低，尺寸稳定性好，柔性好，耐曲折，低温冲击性好，成型温度范围宽，成纤亦好，染色性差，可添加石墨、二硫化钼、玻璃纤维增强改性。

加工：用一般热塑性塑料成型工艺，可烧结成型、流延成膜、金属表面静电粉末涂覆和火焰喷涂，发泡。

应用：输送汽油的硬管和软管、电缆护套、食品包装膜、发泡建材、静电喷涂等。

1.2.6.PA12物性：尼龙12与尼龙11性能相似，相对密度小，仅1.02，是尼龙系列中最小的；吸水率低，尺寸稳定性好；耐低温性优良，可达-70℃；熔点低，成型加工容易，成型温度范围较宽；柔软性、化学稳定性、耐油性、耐磨性均较好，且属自熄性材料。

长期使用温度为80℃(经热处理后可达90℃)，在油中可于100℃下长期工作，惰性气体中可长期工作温度为110℃。

加工：可采用注塑、挤出等方法加工成单丝、薄膜、板、棒、型材，粉末可采用流动床浸渍法、静电涂装法、旋转成型等方法加工，尤其适宜在金属表面涂覆和喷涂。

应用：轴承、齿轮、精密部件、油管、软管、电线电缆护套等。

1.2.7.PA1010物性：白色或微黄色半透明颗粒。

质轻且坚硬，具有吸水性小，尺寸稳定性好，无毒，电绝缘性能优异等特点。

在-40℃下仍保持一定韧性。

增强后具有高强度、耐磨等优点，并提高了原树脂的热稳定性和尺寸稳定性，是一种极优良的工程塑料。

应用：广泛应用于航天航空、造船、汽车、纺织、仪表、电气、医疗器械等领域。

增强后可用作泵的叶轮、自动打字机的凸轮、各种高负荷的机械零件、工具把手、电器开关、设备建筑结构件、汽车、船舶的加油孔盖轴承、齿轮等。

1.2.8.其他为了得到优异的综合性能，尼龙也经常进行改性后再使用，最典型的改性方法为增强和增韧。

1.2.8.1.增强尼龙用增强材料来提高尼龙性能。

增强材料有玻璃纤维，石棉纤维，碳纤维，钛金属等，其中以玻璃纤维为主，提高尼龙的耐热性、尺寸稳定性、刚性、机械性能(拉伸强度和弯曲强度)等，特别是机械性能提高，使之成为性能优良的工程塑料。

1.2.8.2.增韧尼龙增韧尼龙又名高抗冲尼龙，以尼龙66、尼龙6为基体，通过与接枝韧性聚合物共混的方法而制得。

虽然强度、刚性、耐热性比母体尼龙有所下降，但冲击强度可提高10倍以上，并具有优异的耐磨性和尺寸稳定性。

1.3.常用聚酰胺品名适用于尺寸稳定性、抗冲击，耐磨、强度高、阻燃性能好的制件、尤其是替代某些金属的大型结构制件。

并可用于电子接插件、风扇叶、线圈骨架、开关、继电器、外壳、轴承架、轴套、齿轮、机械零件、阀门配件、水泵配件、钓鱼工具、纺织器材、运动器材、矿山机械、手柄、汽车水箱、发动机气门室罩、汽车电器、正驶齿轮罩、轮护板、电动工具外壳及配件等。

PA6原料，利用新型阻燃体系，为适应国际上高度阻燃安全性、电绝缘安全性和高强度综合性能要求而研制的高档次的注射级品种。

PA6系列产品适用于耐热、绝缘高的电器件及其它电子产品，汽车水箱上下水室，它具有优良的，耐磨性、高强度、高刚性、耐蠕度、磨擦系数低，可用于运动部件、汽车配件、铁路构件、摩托车、运动器材、齿轮、纺织部件等。

2.尼龙材料2.1.概述2.1.1.产品定义以及中英文名称聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)[pɔli'æmaid]，是分子主链上含有重复酰胺基团-[-NHCO-]-的热塑性树脂总称。

包括脂肪族PA，脂肪——芳香族PA和芳香族PA。

其中，脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。

2.1.2.尼龙的种类尼龙1938年在美国被成功的合成，是世界上出现的第一种合成纤维。

尼龙的出现使纺织品的面貌焕然一新，它的合成是合成纤维工业的重大突破，同时也是高分子化学的一个重要里程碑。

尼龙的主要品种是尼龙6(聚己内酰胺)和尼龙66(聚己二酸己二胺)，占绝对主导地位，其次是尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙46、尼龙7、尼龙9、尼龙13，新品种有尼龙6I，尼龙9T和特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等，尼龙的改性品种数量繁多，如增强尼龙，单体浇铸尼龙(MC尼龙)，反应注射成型(RIM)尼龙，芳香族尼龙，透明尼龙，高抗冲(超韧)尼龙，电镀尼龙，导电尼龙，阻燃尼龙，尼龙与其他聚合物共混物和合金等，满足不同特殊要求，广泛用作金属，木材等传统材料代用品，作为各种结构材料。

尼龙是最重要的工程塑料，产量在五大通用工程塑料中居首位。

2.1.3.尼龙的改性由于PA强极性的特点，吸湿性强，尺寸稳定性差，但可以通过改性来改善。

(1)玻璃纤维增强PA：在PA加入30%的玻璃纤维，PA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前的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强，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和机筒。

(2)阻燃PA：由于在PA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)需镀硬铬处理。

在工艺方面，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PA：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PA：在PA中加入了碳黑等吸收紫外线的助剂，这些对PA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。

2.1.4.尼龙的用途聚酰胺(PA)具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。

聚酰胺主要用于合成纤维，其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维，比棉花耐磨性高10倍，比羊毛高20倍，在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维，可大大提高其耐磨性。

聚酰胺用作合成纤维时称为锦纶，用作塑料时称为尼龙。

聚酰胺6，由己内酰胺通过开环聚合而得，根据聚合后分子量的大小，也就是相对粘度[１]ηr的大小，分为民用和工业用。