Полиамидное сырьё УПА-6-40 в Минске


Полиамидное сырьё УПА-6-40: характеристики и применение

УПА-6-40 — литьевой полиамид на основе поликапролактама (ПА-6), модифицированный 40 % стекловолокна. Материал выпускается в виде гранул и предназначен для переработки литьём под давлением. Армирование стекловолокном повышает жёсткость, прочность и теплостойкость по сравнению с базовым ПА-6.

Технические характеристики

ПоказательМетодЗначениеУсловияЕд. изм.
ПлотностьISO 11831,45–1,5223 Cг/см
Предел прочности при растяженииISO 527160–185сухое состояниеМПа
Модуль упругости при изгибеISO 1785500–700023 CМПа
Ударная вязкость по ШарпиISO 17945–65без надрезакДж/м
Теплостойкость по ВикаISO 306200–215нагрузка 50 НC
ВодопоглощениеISO 620,8–1,224 ч, 23 C%
Температура переработки—250–280расплавC

Состав и структура

Полимерная матрица — полиамид ПА-6 (поликапролактам) с относительной вязкостью 2,6–2,8. Наполнитель — рубленое стекловолокно длиной 3–4,5 мм с аппретированием силановыми соединениями для адгезии к полиамиду. Содержание стекловолокна — 40 % по массе. В рецептуру входят термостабилизаторы, предотвращающие деградацию при переработке, и смазки для улучшения текучести расплава.

Переработка

УПА-6-40 перерабатывается литьём под давлением на термопластавтоматах с материальным цилиндром, оснащённым износостойкими шнеком и обратным клапаном. Абразивное стекловолокно ускоряет износ узлов впрыска, поэтому рекомендуется применение биметаллических или керамических комплектующих. Гранулы перед переработкой сушат до влажности не более 0,1 % при 80–90 C в течение 4–6 часов в вакуумных или деhumidifier-сушилках.

Температура расплава — 250–280 C, температура формы — 80–100 C. Высокая температура формы обеспечивает кристалличность и глянец поверхности. Давление впрыска — 80–120 МПа, выдержка под давлением — 10–20 с. Усадка составляет 0,3–0,7 % в направлении ориентации волокна и 0,8–1,2 % в поперечном направлении, что требует учёта при проектировании литьевой оснастки.

Применение

  • Корпусные детали электроинструмента: редукторные крышки, рукоятки, защитные кожухи.
  • Автомобильные компоненты под капотом: кронштейны, патрубки воздуховодов, крышки ГРМ.
  • Детали бытовой техники: шестерни стиральных машин, элементы корпусов пылесосов.
  • Электротехнические изделия: кабельные вводы, клеммные колодки, изоляционные втулки.
  • Промышленная арматура: запорные элементы, седла клапанов, фитинги.
  • Транспортёрные и конвейерные системы: направляющие, ролики, звенья цепей.

Эксплуатационные свойства

Материал сохраняет механическую прочность при температурах до 150 C в непрерывном режиме и до 200 C кратковременно. Стекловолокно снижает ползучесть под нагрузкой и повышает стойкость к знакопеременным нагрузкам. УПА-6-40 устойчив к маслам, бензину, растворителям и щелочам, но гидролизуется в кислотах и горячей воде. Водопоглощение вызывает пластификацию матрицы и снижение модуля упругости на 30–40 % в насыщенном состоянии.

Вопросы и ответы

Чем УПА-6-40 отличается от ПА-6 без наполнителя?

Стекловолокно 40 % повышает предел прочности при растяжении с 70–80 МПа до 160–185 МПа, модуль упругости при изгибе — с 2500 до 5500–7000 МПа, теплостойкость по Вика — с 180 до 200–215 C. Ударная вязкость при этом снижается.

Какой износ вызывает УПА-6-40 на оборудовании?

Абразивное стекловолокно интенсивно изнашивает шнек, обратный клапан и сопло термопластавтомата. Рекомендуются биметаллические цилиндры с твердостью поверхности 58–62 HRC и керамические обратные клапаны.

Нужна ли сушка гранул перед переработкой?

Да. Влажность гранул не должна превышать 0,1 %. Сушка проводится при 80–90 C в течение 4–6 часов. Переработка влажного материала приводит к гидролитической деструкции, снижению молекулярной массы и появлению серебристых полос на поверхности изделий.

Как учитывается анизотропия усадки при проектировании формы?

Усадка вдоль ориентации волокна — 0,3–0,7 %, поперёк — 0,8–1,2 %. Разница учитывается при расчёте размеров формообразующих полостей и выборе расположения впускных литников для минимизации коробления.