Стеклонаполненный полиамид ТУ 6-06-134-90: конструкционный материал для нагруженных узлов
Стеклонаполненный полиамид по ТУ 6-06-134-90 — композиция на основе полиамида, армированная коротким стекловолокном, выпускаемая по отраслевому техническому условию. Введение стекловолокна в полиамидную матрицу повышает модуль упругости, твёрдость и теплостойкость по сравнению с ненаполненными марками, одновременно снижая усадку и коэффициент линейного расширения. Материал перерабатывается литьём под давлением и применяется там, где требуется сочетание жёсткости, износостойкости и стойкости к знакопеременным нагрузкам.
Технические характеристики
Свойства композиции определяются массовой долей стекловолокна, типом полиамидной матрицы и наличием модификаторов. Типовые показатели для материала по ТУ 6-06-134-90:
| Показатель | Метод испытания | Значение | Единица | Условия |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | ГОСТ 15139 | 1,35–1,45 | г/см | 23 C |
| Разрушающее напряжение при растяжении | ГОСТ 11262 | 120–160 | МПа | 23 C |
| Модуль упругости при изгибе | ГОСТ 4648 | 4500–6500 | МПа | 23 C |
| Ударная вязкость по Шарпи | ГОСТ 4647 | 40–70 | кДж/м | без надреза |
| Теплостойкость по Мартенсу | ГОСТ 21341 | 180–210 | C | нагрузка 5 МПа |
| Водопоглощение | ГОСТ 4650 | 0,6–1,0 | % | 24 ч, 23 C |
| Усадка при литье | ГОСТ 18616 | 0,3–0,8 | % | вдоль потока |
Состав и модификации
Стеклонаполненный полиамид по ТУ 6-06-134-90 выпускается в нескольких модификациях, различающихся содержанием армирующего наполнителя и целевыми добавками:
- с массовой долей стекловолокна 20–30 % — для корпусных деталей и кронштейнов;
- с массовой долей стекловолокна 30–40 % — для силовых элементов и зубчатых колёс;
- с термостабилизатором — для эксплуатации при 120–150 C в непрерывном режиме;
- с антифрикционными добавками (графит, дисульфид молибдена) — для узлов трения;
- с красителями и светостабилизаторами — для наружных деталей и корпусов приборов.
Области применения
Материал востребован в узлах, где металлические детали заменяются на полимерные с сохранением несущей способности:
- корпуса и крышки электроинструмента, редукторов, насосного оборудования;
- зубчатые колёса, втулки, вкладыши подшипников скольжения в конвейерных приводах;
- детали автомобильной электрики: разъёмы, клеммные колодки, держатели предохранителей;
- арматура пневмо- и гидросистем: штуцеры, переходники, корпуса клапанов;
- изоляционные элементы низковольтной аппаратуры и распределительных щитов.
Переработка и эксплуатация
Литьё под давлением ведут при температуре расплава 250–280 C и температуре формы 70–90 C. Перед переработкой гранулят сушат до влажности не более 0,1 %, поскольку влага вызывает гидролиз полиамидной матрицы и падение ударной вязкости. Армирующее стекловолокно повышает вязкость расплава, поэтому давление впрыска и скорость заполнения формы устанавливают выше, чем для ненаполненных марок. Детали сохраняют размерную стабильность при температурах до 100 C в длительном режиме и до 150 C кратковременно. Стойкость к алифатическим углеводородам, маслам и спиртам — удовлетворительная; концентрированные кислоты и щёлочи вызывают деструкцию.
Вопросы и ответы
Чем стеклонаполненный полиамид по ТУ 6-06-134-90 отличается от ненаполненного?
Введение стекловолокна повышает модуль упругости в 2–3 раза, теплостойкость — на 40–60 C, снижает усадку и коэффициент линейного расширения. Ударная вязкость при этом может снижаться, особенно при надрезе.
Требуется ли сушка гранулята перед литьём?
Да. Полиамид гидроскопичен, поэтому гранулят сушат до влажности не более 0,1 % при 80–100 C в течение 3–4 ч. Переработка влажного материала приводит к гидролизу и снижению прочности изделий.
При каких температурах допустима длительная эксплуатация деталей?
Без термостабилизатора — до 100 C. С термостабилизирующими добавками — до 120–150 C в непрерывном режиме. Кратковременный нагрев до 180 C не вызывает размягчения при отсутствии механической нагрузки.
Как материал ведёт себя в контакте с маслами и топливом?
Стойкость к минеральным маслам, смазкам и алифатическим углеводородам удовлетворительная. Ароматические углеводороды и полярные растворители вызывают набухание и снижение механических характеристик.
