Полиамид гранулированный ПА-6: технические характеристики и применение
Полиамид гранулированный ПА-6 — частично кристаллизующийся термопласт на основе поликапролактама, выпускаемый в виде гранул цилиндрической или сферической формы диаметром 2–4 мм. Материал перерабатывается литьём под давлением, экструзией, ротационным формованием и литьевым прессованием. Степень кристалличности в изделии достигает 35–45 %, что определяет баланс жёсткости и ударной вязкости. Плотность в твёрдом состоянии — 1130–1150 кг/м. Температура плавления кристаллической фазы — 215–225 C. Водопоглощение при выдержке в воде при 23 C за 24 ч составляет 1,6–1,9 %, а при насыщении — до 8,5–10 %, что требует учёта при проектировании размерной стабильности деталей.
Гранулы ПА-6 поставляются немодифицированными (первичными) и компаундированными: стеклонаполненными, теплостабилизированными, ударопрочными, антифрикционными, окрашенными. Вязкость расплава оценивается показателем текучести расплава (ПТР) при 230 C и нагрузке 2,16 кг — от 5 до 40 г/10 мин в зависимости от марки. Для экструзии применяют низкоплавкие марки с ПТР 5–12 г/10 мин, для тонкостенного литья — 25–40 г/10 мин.
Технические параметры немодифицированного ПА-6
| Показатель | Метод | Сухой материал | Кондиционированный | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | ISO 1183 | 1140 | 1150 | кг/м |
| Предел прочности при растяжении | ISO 527 | 80–85 | 50–55 | МПа |
| Модуль упругости при растяжении | ISO 527 | 3000–3200 | 1200–1400 | МПа |
| Ударная вязкость по Шарпи (без надреза) | ISO 179 | без разрушения | без разрушения | кДж/м |
| Теплостойкость по Вика | ISO 306 | 200–210 | — | C |
| Температура плавления | DSC | 220 | — | C |
| Водопоглощение за 24 ч | ISO 62 | 1,7 | — | % |
Марки и модификации гранулированного ПА-6
- Первичный немодифицированный ПА-6 для литья под давлением и экструзии — ПТР 10–25 г/10 мин.
- Стеклонаполненный ПА-6-СВ (15–35 % стекловолокна) — модуль упругости до 9000–10000 МПа, теплостойкость по Вика до 215 C.
- Теплостабилизированный ПА-6-Т с пакетом антиоксидантов для длительной эксплуатации при 100–120 C.
- Ударопрочный ПА-6-У с эластомерными добавками — ударная вязкость с надрезом не менее 15 кДж/м при –40 C.
- Антифрикционный ПА-6 с дисульфидом молибдена или графитом — коэффициент трения 0,10–0,20 по стали.
- Окрашенный в массе ПА-6 по каталогу RAL для видимых деталей корпусов и крепежа.
Переработка и подготовка гранулята
Перед переработкой гранулы ПА-6 подлежат сушке в деhumidifying-сушилках при 80–90 C в течение 4–6 ч до остаточной влажности не более 0,10–0,15 %. Переувлажнённый гранулят вызывает гидролитическую деструкцию: падение молекулярной массы, серебристую исчерченность и снижение ударной вязкости. Литьё под давлением ведут при температуре расплава 240–280 C, температуре формы 60–90 C (для немодифицированных марок) и 80–100 C (для стеклонаполненных). Давление впрыска — 80–120 МПа. Усадка составляет 1,0–1,5 % для немодифицированного ПА-6 и 0,3–0,8 % для стеклонаполненного. Экструзия профилей, плёнок и труб выполняется при 230–260 C с последующим охлаждением в водяной ванне.
Области применения
- Детали топливной и тормозной систем автомобиля: втулки, хомуты, крышки бачков, корпуса датчиков.
- Электротехника: корпуса автоматических выключателей, клеммные колодки, кабельные стяжки, изоляционные втулки.
- Машиностроение: шестерни, вкладыши скольжения, направляющие, ролики конвейеров, детали пневмоцилиндров.
- Бытовая техника и инструмент: корпуса электроинструмента, рукоятки, детали насосов и смесителей.
- Трубопроводная арматура: уплотнительные кольца, седла клапанов, фитинги для пневмо- и гидросистем.
- Текстильная промышленность: нитеводители, веретённые вкладыши, детали чесальных машин.
Вопросы и ответы
Какой ПТР выбрать для литья тонкостенных деталей?
Для стенок толщиной менее 1,5 мм применяют марки с ПТР 25–40 г/10 мин при 230 C / 2,16 кг. Высокая текучесть обеспечивает заполнение формы без недоливов при температуре расплава 260–280 C.
Как влияет влагопоглощение ПА-6 на размеры деталей?
При насыщении влагой до 8,5–10 % линейные размеры увеличиваются на 1,5–2,5 %. Для прецизионных деталей применяют стеклонаполненные марки, у которых рост размеров снижается до 0,3–0,6 %.
До какой температуры эксплуатируется гранулированный ПА-6?
Немодифицированный ПА-6 сохраняет работоспособность до 80–100 C длительно и до 140–160 C кратковременно. Теплостабилизированные марки допускают длительную работу при 100–120 C без существенной потери прочности.
Совместим ли ПА-6 с вторичной переработкой?
Допускается введение до 20–30 % дроблёнки при условии контроля влажности и отсутствия загрязнений. Каждый цикл переработки снижает молекулярную массу и ударную вязкость, поэтому доля вторичного материала ограничивается техническими требованиями на изделие.
