Стеклонаполненный полиамид ПА-6-210-КС в Минске


Стеклонаполненный полиамид ПА-6-210-КС: конструкционный материал для нагруженных узлов

ПА-6-210-КС — стеклонаполненный полиамид на основе поликапролактама, модифицированный коротким стекловолокном (обычно 20–30 % масс.) и стабилизаторами. Материал выпускается в виде гранул для переработки литьём под давлением и относится к классу конструкционных термопластов. Армирование стекловолокном повышает модуль упругости, прочность при растяжении и теплостойкость по сравнению с базовым ПА-6, одновременно снижая ударную вязкость и относительное удлинение.

Технические характеристики

Свойства ПА-6-210-КС определяются степенью наполнения, длиной волокна и ориентацией армирующего компонента в изделии. Анизотропия проявляется в различии показателей вдоль и поперёк направления литья.

ПоказательМетодЗначениеУсловияЕд. изм.
ПлотностьISO 11831,28–1,3823 Cг/см
Прочность при растяженииISO 527130–170сухой образецМПа
Модуль упругостиISO 5276000–9000растяжениеМПа
Ударная вязкостьISO 17940–70Шарпи, без надрезакДж/м
ТеплостойкостьISO 75195–210HDT, 1,8 МПаC
ВодопоглощениеISO 621,5–2,024 ч, 23 C%

Состав и структура

Полимерная матрица — полиамид ПА-6 с молекулярной массой, обеспечивающей переработку литьём под давлением при температуре расплава 250–280 C. Стекловолокно вводится в расплав на стадии компаундирования, что обеспечивает равномерное распределение и адгезию по границе «волокно — матрица» через аппретирующие составы. Стабилизационная система включает термо- и светостабилизаторы, замедляющие деградацию при эксплуатации в условиях повышенных температур.

Технология переработки

  • Литьё под давлением: температура цилиндра 250–280 C, температура формы 80–100 C.
  • Сушка гранулята перед переработкой: 80–90 C, 3–4 ч, остаточная влажность не более 0,1 %.
  • Давление впрыска — 80–120 МПа, выдержка под давлением — 20–40 с.
  • Усадка — 0,3–0,8 % в направлении потока и 0,8–1,2 % поперёк.
  • Повышенная температура формы улучшает кристалличность и стабильность размеров.

Применение

ПА-6-210-КС применяется в узлах, где требуется сочетание жёсткости, теплостойкости и стойкости к знакопеременным нагрузкам. Типовые области:

  • Корпусные детали электроинструмента, редукторов и насосного оборудования.
  • Кронштейны, втулки и направляющие в автомобилестроении подкапотного пространства.
  • Изоляционные и несущие элементы низковольтной аппаратуры, клеммных колодок.
  • Детали бытовой техники: шестерни, крыльчатки, элементы крепежа.
  • Арматура пневмо- и гидросистем с рабочей температурой до 120 C длительно.

Эксплуатационные ограничения

Материал чувствителен к влаге: сорбция воды снижает жёсткость и прочность, увеличивает пластичность. Стекловолокно абразивно изнашивает формующие поверхности и контактирующие металлические детали. Длительная эксплуатация при температуре выше 120 C без термостабилизации приводит к термоокислительной деструкции. Стойкость к щелочам и кислотам ограничена; к углеводородам и маслам — удовлетворительная.

Вопросы и ответы

Чем ПА-6-210-КС отличается от базового ПА-6?

Стекловолокно повышает модуль упругости до 6000–9000 МПа, прочность при растяжении до 130–170 МПа и теплостойкость до 195–210 C по HDT. Одновременно снижаются удлинение при разрыве и ударная вязкость.

Требуется ли сушка гранулята перед литьём?

Да. Полиамид гигроскопичен; перед переработкой гранулят сушат при 80–90 C в течение 3–4 ч до остаточной влажности не более 0,1 %. Влага вызывает гидролиз расплава и падение механических свойств.

Какова максимальная рабочая температура изделий?

Длительная эксплуатация — до 120 C. Кратковременно допустимы более высокие температуры, но без термостабилизации возможна термоокислительная деструкция матрицы.

Как учитывать анизотропию при конструировании?

Усадка и прочность различаются вдоль и поперёк направления литья. При расчёте нагруженных деталей закладывают усадку 0,3–0,8 % в направлении потока и 0,8–1,2 % поперёк, а армирующие рёбра ориентируют по главным напряжениям.