Полиамид ПА-6 в Минске

Полиамид ПА-6: конструкционный материал для литьевых и экструзионных изделий

Полиамид ПА-6 — частично кристаллический термопласт на основе поликапролактама, получаемый полимеризацией капролактама. Плотность в кондиционированном состоянии — 1,13–1,15 г/см, степень кристалличности — 35–45 %, температура плавления — 215–225 C. Материал сочетает высокую механическую прочность, ударную вязкость и стойкость к углеводородам, что определяет его применение в нагруженных узлах трения и корпусных деталях.

Технические характеристики и поведение материала

Ключевая особенность ПА-6 — гидрофильность: влагопоглощение при выдержке в воде достигает 8,5–10 %, при нормальных условиях — 2,5–3,5 %. Сорбированная влага работает как пластификатор: предел текучести снижается с 80 до 45–50 МПа, относительное удлинение растёт с 20 до 200 % и более, а размеры отливки увеличиваются на 1,5–3 %. Поэтому допуски на детали из ПА-6 назначают с учётом равновесной влажности условий эксплуатации, а не только сухого состояния.

Модуль упругости сухого материала — 2800–3200 МПа, ударная вязкость по Изоду с надрезом — 4–6 кДж/м (сухой), 10–15 кДж/м (кондиционированный). Теплостойкость по Мартенсу — 55–60 C, по Вика — 180–200 C. Рабочий диапазон: от –40 C до +100 C кратковременно, до +80 C длительно. Коэффициент трения по стали — 0,15–0,35 в зависимости от нагрузки и смазки, что позволяет применять ПА-6 в парах скольжения без внешней смазки при умеренных скоростях.

Технология переработки

Основной метод — литьё под давлением: температура расплава 230–260 C, температура формы 60–90 C (для повышения кристалличности и жёсткости — до 100–120 C), давление впрыска 80–120 МПа. Усадка — 0,8–1,5 % в продольном направлении и 1,2–2,0 % в поперечном, что требует учёта анизотропии при проектировании литниковой системы и расположения впускных каналов. Экструзией получают стержни, листы и профили; для труб и рукавов применяют пластифицированный ПА-6 с пониженной вязкостью расплава.

Перед переработкой гранулят сушат до влажности не более 0,1 % при 80–90 C в вакуумных или деhumidifying-сушилках в течение 4–8 часов. Переувлажнённый материал вызывает гидролитическую деструкцию: падение молекулярной массы, серебристую исчерченность поверхности, снижение ударной вязкости.

Модификации и марки

• ПА-6 неармированный — литьевые детали общего назначения, втулки, шестерни, ролики.
• ПА-6 + 30 % стекловолокна — модуль упругости до 9000 МПа, теплостойкость по HDT до 200 C.
• ПА-6 + 30 % углеволокна — повышенная жёсткость и электропроводность, узлы точной механики.
• ПА-6 с дисульфидом молибдена или графитом — антифрикционные марки для подшипников скольжения.
• ПА-6 теплостабилизированный — длительная работа при 100–120 C, подкапотные детали.
• ПА-6 ударопрочный (модифицированный каучуком) — крепёж, корпуса инструмента.

Типовые параметры марок ПА-6

Области применения

• Автомобилестроение: впускные коллекторы, крышки ГБЦ, корпуса воздушных фильтров, шестерни стеклоподъёмников, втулки педалей.
• Электротехника: корпуса автоматических выключателей, клеммные колодки, кабельные стяжки, изоляционные втулки.
• Пищевое и упаковочное оборудование: направляющие, звёздочки транспортёров, детали фасовочных автоматов.
• Текстильная промышленность: веретённые втулки, нитеводители, детали чесальных машин.
• Трубопроводная арматура: седла, уплотнительные кольца, корпуса пневмораспределителей.
• Бытовая техника: шестерни редукторов, корпуса электроинструмента, детали стиральных машин.

Химическая стойкость и ограничения

ПА-6 устойчив к алифатическим и ароматическим углеводородам, кетонам, спиртам, щелочам, моющим средствам, маслам и топливам. Нестоек к концентрированным минеральным кислотам, муравьиной и уксусной кислотам, фенолам, крезолам, горячим гликолям. Подвержен гидролизу при длительном контакте с перегретым паром и горячей водой выше 80 C. При эксплуатации в среде УФ-излучения требует стабилизации сажей или светостабилизаторами HALS.

Вопросы и ответы