pa66是什么材质化学组成与结构
发布时间:2025-10-21 21:48 帮助了7人
- 化学组成与结构
PA66 是由己二胺(hexamethylenediamine)与己二酸(adipic acid)缩聚而成的聚酰胺,分子式可写作 \[NH–(CH₂)₆–NH–CO–(CH₂)₄–CO\]ₙ,属于半结晶工程塑料,常见的晶体形态有 α‑相(三斜)和 γ‑相(准六方)两种多形体[]。
- 基本物理性能
- 密度约 1.14 g·cm⁻³[]
- 熔点约 258 °C–262 °C,热分解温度可达 430 °C 以上
- 结晶度约 56 %(α‑相为主)
- 吸湿率在 0.5%–0.8% 左右,吸湿会影响尺寸稳定性和力学性能
- 力学性能
借助对PA66的纯原料的拉伸试验可得其拉伸强度约60MPa,经对其纤维的玻璃纤维的增强后可进一步提升其拉伸强度至180MPa以上
- 弹性模量约 10 GPa(未增强)或 10.3 GPa(30% 玻纤复合)
- 断裂伸长率约 3%–6%,受吸湿程度影响
- 良好的耐磨、耐疲劳和低摩擦系数,使其适用于齿轮、轴承等高负荷部件[]
- 热学与化学稳定性
其具有优异的热稳定性和高的热变形温度(可达130°C以上),即使在高温的恶劣环境下也能保持其原有的尺寸和强度
- 对多数油类、燃料、溶剂(如酮类)具有良好耐化学性,但对强酸强碱的长期接触仍需防护[]
- 加工方式
其可通过注塑、挤出、吹塑、压延、纤维的纺丝等多种工艺的成型而成的各种形态的产品
通过将玻纤、碳纤维等的纳米填料等与各类基质的高效的双螺杆挤出或高剪切的混炼等均匀的分散得到了比较好的调和效果
- 主要应用领域
- 汽车工业:发动机罩、油箱、燃油系统、刹车片、齿轮箱等部件[]
- 航空航天:结构件、紧固件、耐高温管路[]
- 电子电气:连接器、开关、绝缘件、耐热电缆护套
- 纺织与纤维:尼龙 6,6 纤维用于服装、工业织物、渔网等
- 机械零件:齿轮、轴承、滑动件、泵体等耐磨部件[]
- 改性与功能化
采用对玻纤或碳纤维的合理的增强手段,可显著的提高其强度、刚性及高温的热变形温度,如可将其典型的配方中的30%的玻纤都取出,均可将其弹性模量提升至约10.3GPa,其密度约1.36g·cm⁻³等均可大大提高其高温的热变形温度
- 阻燃改性:加入磷系、卤系或金属盐阻燃剂可将 LOI 从 24% 提升至 32% 以上,并实现 UL‑94 V‑0 等级[]
通过引入如碳纳米管、六方氮化硼(h‑BN)等的纳米填料的合理设计,可有效的提高了其导电性、热的导率和机械的强度等性能
- 共聚改性:与 PA12、PPO、聚酰胺 46 等共混,可调节结晶行为、冲击韧性和加工流动性
- 优势
- 高强度‑重量比、优良的耐磨与疲劳性能
- 良好的热稳定性与尺寸稳定性(低热膨胀系数)
- 良好的电绝缘性与化学耐受性
借助对不同 的填料和阻燃剂的合理的选择和组合,既可明显提高材料的综合性能,又可根据不同用途的要求对其的性能作出相应的定制
- 局限
但由其可吸湿的性质,经常处于一定的湿润状态的材料的尺寸和力学性能均会发生一定的变化,对此我们就需要在设计的初期就予以考虑,或者对其后的干燥或后处理等都要加以把握
- 相对较高的熔融温度(≈260 °C)对加工设备要求较高
- 本体材料燃烧性较强,需配合阻燃改性才能满足严格的防火要求
总结
其具有高的强度、耐热、耐磨、化学稳定的优良性,广泛应用于汽车、航空、电子、纺织等高要求的行业中。依托于对其的多种改性如玻纤、碳纤维的加入、合成的阻燃剂的引入、纳米填料的高效的分散等,进一步的提升了其自身的机械强度、热的良好的性能以及对火的防护性,满足了其不同的工业应用的特定的需求。
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