高温特种料:耐高温尼龙(PPA)全解析!

2021-04-27

  聚邻苯二酰胺(简称PPA)树脂是以对苯二甲酸或邻苯二甲酸为材料的半芳香族聚酰胺。既有半结晶态的,也有非结晶态的,其玻璃化温度在255°F左右。非结晶态的PPA首要用于要求阻隔功用的场合;半结晶态的PPA树脂首要用于注塑加工,也用于其它熔融加工工艺下文首要介绍后者--半结晶态PPA树脂,特别注明的在外。半结晶态PPAS的熔点约590°F,以不透明矩形切片的方式供给。

PPA材料

  PPA树脂比脂肪类聚酰胺如尼龙6,66等更结实坚硬;对水分的敏感度更低;热功用更好;并且蠕变、疲乏和耐化学品功用也好得多。例如:含 45%玻璃短纤维的PPA树脂,抗张强度约276MPa,曲折模量逾越13786MPa,热变形温度(HDT)549°F。即便矿产填料级的PPA,抗张强度也能抵达117MPa。PPA树脂的延展性不如尼龙6,6,可是,现已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20英尺·磅/英寸。

  作用

  所有的聚酰胺都吸收一定的水分,引起增塑作用和标准改动。例如尼龙6,66,在23°F下,相对湿度为100%时,能吸收8.9%的水分,这使其玻璃化温度由6.5°C降到一20℃,标准增加2.3%。在相同条件下,PPA树脂能吸收约6%的水分,但其玻璃化温度Tg不会低于40℃,随同的标准增加不逾越 1.0%。

  正如前面所提过的,用玻璃增强的PPA树脂有很高的HDT值,本领受很高温度的短期作用,例如:在一个供炉中或许在蒸汽相和在红外逆流联合过程中。PPA树脂的热氧化稳定性使它本领长期高温作用,玻璃增强级PPA,在20 000小时内,其连续运用温度可达330°F。

  在正常环境条件下,PPA树脂一般对脂肪烃、芳香烃、氯代烃、酯、酮、醇和大多数水溶液表现出优异的抗溶性。这类树脂不能饱尝极强的酸和强氧化剂的作用。可溶于酚和甲酚。PPA并非天然生成阻燃,依据UL94标准,阻燃级牌号的树脂的定级为VO,直至0.031英寸厚度。

  尽管其它熔融工艺也能运用,绝大多数PPA树脂是用传统注塑法加工的。把 PPA材料预单调到低于 0.1%的湿度水平,然后装入热密封的金属村里袋子或盒子内,这些容器能确保PPA材料在加工前不用再单调。加工工艺可接受的湿度水平是0.15%或更低。加工湿的树脂能使分子量降低,形成相应的机械功用上的损失。运用单调剂贮斗式单调器,在175°F条件下很简单把树脂单调到露点湿度达一25°F乃至更低。单调时间视吸收的水量而定,一般在4-16个小时规模内。

  注塑时熔融温度在615-650°F规模内,物料在机筒内的停留时间不逾越10分钟,这样注塑出来的产品机械功用最佳。要求模具温度至少275°F,以便得到完全结晶和标准稳定性最佳的产品。具有部分厚壁的部件,由于冷却速度慢,能够在较低的模温下注塑。模温关于制品部件的表面外感最佳化是至关重要的。用于真空镀金属成电镀金属的矿产填料级PPA树脂的模具表面温度要求350°F。

  由于PPA树脂的出色的物理、热和电功用,尤其是适中的本钱,使它有宽广的应用规模。这些功用和优异的耐化学性一同,使PPA成为轿车工业许多用处的候选者。趋向更好的空气动力学车身规划连同更高功用的马达,将提高建议机箱的温度,使传统的热塑塑料显得不尽适用。这些新的要求使PPA成为制作下述部件的候选材料之一:轿车前灯反光器、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联合,如红外固结和汽相联合,这需求PPA的优胜功用。阻燃级PPA具有优异的电功用、很高的HDT值、高的高温曲折模量、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。

  矿产填料级PPA用于反光表面和镀金属方面的用处,包括轿车前灯、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、高温功用。超凡的耐性且这些功用受湿度的影响极小,其用处包括油田部件、军用品、体育用品、电扇叶轮和齿轮及个人安全用品。

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