Стеклонаполненный полиамид ПА-66 в Минске


Стеклонаполненный полиамид ПА-66: конструкционный материал для нагруженных узлов

Стеклонаполненный полиамид ПА-66 — композиционный материал на основе полиамида 66, армированный коротким стекловолокном в концентрации 15–50 %. Введение стекловолокна в матрицу ПА-66 повышает модуль упругости при растяжении до 5500–9500 МПа, снижает коэффициент линейного термического расширения до 2–410 К и увеличивает теплостойкость по Вика до 215–250 C. Материал перерабатывается литьём под давлением при температуре расплава 280–300 C и температуре формы 80–100 C.

Технические характеристики по содержанию стекловолокна

МаркаСтекловолокно, %Прочность при растяжении, МПаМодуль упругости, МПаТеплостойкость по Вика, C
ПА-66-СВ-1515110–1304500–5500215–225
ПА-66-СВ-3030160–1857000–8500230–245
ПА-66-СВ-5050200–2309000–9500245–250

Влияние стекловолокна на свойства ПА-66

Армирование стекловолокном изменяет реологические и механические характеристики полиамида 66:

  • Ударная вязкость по Изоду с надрезом — 5–12 кДж/м, снижается с ростом содержания стекловолокна.
  • Водопоглощение при 23 C за 24 ч — 0,6–1,0 %, что в 2–3 раза ниже, чем у ненаполненного ПА-66.
  • Твёрдость по Бринеллю — 150–220 МПа в зависимости от степени наполнения.
  • Анизотропия усадки: 0,3–0,8 % в направлении потока и 0,8–1,5 % в поперечном направлении.
  • Стойкость к ползучести под нагрузкой 50 МПа при 80 C — деформация не более 1,5 % за 1000 ч.

Применение в промышленности

Стеклонаполненный ПА-66 применяется в узлах, работающих под статическими и динамическими нагрузками при температурах до 120 C в непрерывном режиме:

  • Корпусные детали насосного оборудования, крыльчатки, рабочие колёса центробежных насосов.
  • Шестерни, зубчатые колёса, втулки скольжения в приводах конвейеров и транспортёров.
  • Клеммные колодки, корпуса разъёмов, изоляционные элементы в электротехнической аппаратуре.
  • Детали подкапотного пространства: патрубки, кронштейны, корпуса термостатов в автомобилестроении.
  • Элементы пневмо- и гидросистем: штуцеры, переходники, уплотнительные кольца.
  • Детали бытовой и профессиональной техники: корпуса электроинструмента, элементы стиральных машин.

Технология переработки

Литьё под давлением стеклонаполненного ПА-66 требует учёта абразивного воздействия стекловолокна на оборудование. Рекомендуется применять шнековые пары с износостойким покрытием, литниковые каналы увеличенного сечения, скорость впрыска 50–100 мм/с. Сушка гранулята перед переработкой — при 80–100 C в течение 4–6 ч до влажности не более 0,1 %. Температура расплава — 280–300 C, давление выдержки — 40–80 МПа.

Вопросы и ответы

Как содержание стекловолокна влияет на ударную вязкость ПА-66?

С ростом содержания стекловолокна от 15 до 50 % ударная вязкость с надрезом снижается с 10–12 до 5–6 кДж/м. Для деталей, работающих при ударных нагрузках, оптимально содержание 15–30 %.

Требуется ли сушка гранулята стеклонаполненного ПА-66 перед литьём?

Да. Влажность гранулята не должна превышать 0,1 %. Сушка проводится при 80–100 C в течение 4–6 ч в вакуумных или деhumidifier-сушилках. Переувлажнённый материал вызывает гидролиз расплава и снижение прочности изделий.

Какой материал формы оптимален для литья стеклонаполненного ПА-66?

Рекомендуется инструментальная сталь с твёрдостью 52–56 HRC и азотированием поверхности. Стекловолокно оказывает абразивное воздействие, поэтому стойкость формы без упрочнения снижается в 3–5 раз по сравнению с ненаполненным полиамидом.

При какой температуре стеклонаполненный ПА-66 сохраняет рабочие свойства?

Длительная эксплуатация возможна при температурах до 120 C. Кратковременно материал выдерживает до 160–180 C без необратимой деградации. Теплостойкость по Вика для марок с 30–50 % стекловолокна достигает 230–250 C.