Угленаполненный полиамид УПА-6-5 в Минске


Угленаполненный полиамид УПА-6-5: технические характеристики и применение

УПА-6-5 — композиционный материал на основе полиамида-6, наполненный техническим углеродом в количестве 5 % по массе. Введение углеродного наполнителя в полиамидную матрицу придаёт материалу электропроводящие свойства, повышает стойкость к ультрафиолетовому излучению и снижает поверхностное электрическое сопротивление до значений порядка 103–105 Омсм. Материал сохраняет основные механические характеристики базового ПА-6, включая высокую ударную вязкость и износостойкость.

Технические характеристики УПА-6-5

  • Плотность — 1,14–1,17 г/см
  • Предел прочности при растяжении — 55–65 МПа
  • Относительное удлинение при разрыве — 15–25 %
  • Удельное объёмное электрическое сопротивление — 103–105 Омсм
  • Теплостойкость по Мартенсу — 55–60 C
  • Водопоглощение за 24 ч — 1,5–2,0 %

Влияние углеродного наполнителя

Технический углерод (сажа) в концентрации 5 % образует в объёме полиамидной матрицы разветвлённую перколяционную сеть, обеспечивающую рассеивание статического заряда. В отличие от антистатических добавок поверхностного действия, углеродный наполнитель распределён по всему объёму изделия, что сохраняет электропроводящие свойства при механической обработке, износе или истирании поверхности. Дополнительно углерод выполняет функцию светостабилизатора, замедляя деградацию полиамида под воздействием УФ-излучения и атмосферного кислорода.

Типовые области применения

  • Корпуса и крышки электротехнических шкафов, распределительных коробок
  • Направляющие, втулки и ролики в конвейерных системах горнодобывающей промышленности
  • Детали топливной аппаратуры и элементы заземления в автомобилестроении
  • Компоненты пневмо- и гидросистем, работающие в условиях накопления статического заряда
  • Оснастка и приспособления для сборочных производств электронной промышленности
  • Элементы защитных кожухов и корпусных деталей в станкостроении

Технология переработки

УПА-6-5 перерабатывается методами литья под давлением и экструзии. Температура расплава при литье составляет 240–260 C, температура формы — 60–80 C. Материал требует предварительной сушки до влажности не более 0,1 % при 80–90 C в течение 3–4 ч, поскольку влага в гранулах полиамида вызывает гидролитическую деструкцию при высоких температурах. Давление впрыска — 60–100 МПа. Усадка при литье находится в диапазоне 1,2–1,8 % и зависит от толщины стенки и направления потока расплава.

ПараметрЗначениеМетод испытанияЕдиницаУсловия
Плотность1,15ГОСТ 15139г/см23 C
Прочность при растяжении60ГОСТ 11262МПа23 C
Удельное объёмное сопротивление104ГОСТ 6433.2Омсм23 C, 50 % RH
Теплостойкость по Мартенсу58ГОСТ 21341Cнагрузка 5 МПа
Ударная вязкость по Шарпи8ГОСТ 4647кДж/м23 C, без надреза
Водопоглощение1,8ГОСТ 4650%24 ч, 23 C

Эксплуатационные ограничения

Материал не рекомендуется применять при длительном воздействии сильных окислителей, концентрированных минеральных кислот и щелочей, вызывающих деструкцию полиамидной матрицы. Рабочий диапазон температур — от –40 C до +80 C. При эксплуатации в условиях повышенной влажности следует учитывать сорбцию влаги, приводящую к увеличению линейных размеров на 0,5–1,0 % и снижению жёсткости. Для деталей точного назначения рекомендуется влагостабилизация отформованных изделий перед финишной механической обработкой.

Вопросы и ответы

Чем УПА-6-5 отличается от базового полиамида ПА-6?

УПА-6-5 содержит 5 % технического углерода, что снижает удельное объёмное электрическое сопротивление до 103–105 Омсм и повышает УФ-стабильность. Механическая прочность при этом снижается незначительно — на 5–10 % относительно ненаполненного ПА-6.

Обеспечивает ли УПА-6-5 отвод статического заряда?

Да. Перколяционная сеть углеродных частиц обеспечивает рассеивание статического заряда по всему объёму изделия, а не только по поверхности. Это отличает материал от антистатиков поверхностного действия.

Требуется ли сушка гранул перед переработкой?

Да, обязательна. Влажность гранул перед литьём не должна превышать 0,1 %. Сушка проводится при 80–90 C в течение 3–4 ч в вакуумных или деhumidifier-сушилках.

Каков рабочий диапазон температур УПА-6-5?

Эксплуатационный диапазон — от –40 C до +80 C. Кратковременно материал выдерживает нагрев до 120–140 C без необратимой деформации, однако длительная работа при таких температурах приводит к термоокислительной деструкции.