Стеклонаполненный полиамид ПА-6-211-КС: конструкционный материал для нагруженных узлов
ПА-6-211-КС — стеклонаполненный полиамид на основе поликапроамида, модифицированный коротким стекловолокном и термостабилизаторами. Марка выпускается в гранулах и предназначена для переработки литьём под давлением. Наполнитель — стекловолокно — повышает жёсткость, прочность при растяжении и теплостойкость по сравнению с базовым ПА-6, одновременно снижая ударную вязкость и удлинение при разрыве. Термостабилизирующая система замедляет деградацию полимера при длительном воздействии повышенных температур.
Технические характеристики
| Показатель | Метод | Значение | Условия | Ед. изм. |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | ГОСТ 15139 | 1,35–1,40 | 23 C | г/см |
| Прочность при растяжении | ГОСТ 11262 | 150–180 | 23 C | МПа |
| Модуль упругости | ГОСТ 9550 | 5500–7000 | 23 C | МПа |
| Относительное удлинение | ГОСТ 11262 | 3–5 | 23 C | % |
| Теплостойкость по Мартенсу | ГОСТ 21341 | 190–210 | нагрузка 5 МПа | C |
| Водопоглощение | ГОСТ 4650 | 0,6–0,9 | 24 ч, 23 C | % |
Состав и структура
Полимерная матрица — полиамид ПА-6 (поликапроамид) с молекулярной массой, обеспечивающей стабильную переработку литьём. Армирующий компонент — рубленое стекловолокно с аппретированной поверхностью, что обеспечивает адгезию на границе «волокно — матрица». Содержание наполнителя в марке ПА-6-211-КС составляет порядка 20–30 % по массе. Термостабилизатор — медьсодержащая или фенольная система, повышающая стойкость к термоокислительной деструкции при эксплуатации в диапазоне –40…+120 C.
Технология переработки
- Литьё под давлением: температура расплава 250–280 C, температура формы 80–100 C.
- Сушка гранулята перед переработкой: 4–6 ч при 80–90 C до влажности не более 0,1 %.
- Давление впрыска — 80–120 МПа, выдержка под давлением — 10–20 с.
- Усадка — 0,4–0,8 % в направлении ориентации волокна, до 1,2 % в поперечном.
- Оборудование: термопластавтоматы с износостойким шнеком и обратным клапаном.
Области применения
- Корпусные детали электроинструмента: редукторные крышки, кронштейны, рукоятки.
- Автомобилестроение: патрубки подкапотного пространства, кронштейны крепления агрегатов, детали топливной аппаратуры.
- Электротехника: корпуса автоматических выключателей, клеммные колодки, изоляционные втулки.
- Бытовая техника: шестерни, втулки, направляющие в стиральных машинах и пылесосах.
- Промышленное оборудование: ролики, вкладыши скольжения, элементы пневмо- и гидроаппаратуры.
Эксплуатационные ограничения
Материал чувствителен к длительному контакту с сильными кислотами и щелочами, а также к воздействию горячей воды выше 80 C. При эксплуатации в условиях знакопеременных нагрузок учитывают анизотропию свойств, обусловленную ориентацией стекловолокна. Для деталей с высокими требованиями к ударной вязкости при отрицательных температурах марка не применяется — предпочтительны ударопрочные модификации ПА-6.
Вопросы и ответы
Чем ПА-6-211-КС отличается от базового ПА-6?
Стекловолокно повышает прочность при растяжении до 150–180 МПа, модуль упругости до 5500–7000 МПа и теплостойкость до 190–210 C, но снижает удлинение при разрыве до 3–5 %.
Требуется ли сушка гранулята перед литьём?
Да. Полиамид гигроскопичен; перед переработкой гранулят сушат 4–6 ч при 80–90 C до остаточной влажности не более 0,1 %, иначе возможны дефекты: серебристость, раковины, падение прочности.
Какова усадка при литье деталей из ПА-6-211-КС?
Усадка анизотропна: 0,4–0,8 % вдоль направления ориентации стекловолокна и до 1,2 % в поперечном направлении. Это учитывают при проектировании литьевой формы.
При какой температуре можно эксплуатировать изделия?
Длительно — в диапазоне –40…+120 C. Кратковременно допускается нагрев до 150–160 C без потери механических свойств.
