1、-tOAO華僑大學課程名稱:名口， 號、業姓學專 任課教師:增強增韌尼龍 66汽車專用料彭儒908咼分子二班、八、亠前言：尼龍是結晶型塑料，品種頗多，已達到130多種，應用于注塑加工的有尼龍 6、尼龍66、尼龍610、尼龍1010以及共聚性尼龍、超韌性尼龍、玻璃纖維增強 尼龍、礦物增強尼龍等等。世界市場中，應用量最大的是尼龍66。尼龍最早在1889年首先由Gabrie和Maass兩人合成制得，但系統的研究并最 終實現工業化實在1929年,由美國杜邦公司的Carothe著手進行的。1931年Carothe申請了第一篇尼龍專利，1935年首先制得尼龍66,1939年實現工業化。尼龍66的應用領域一

2、般在汽車、電子電器、化工設備、機械設備等方面。從最 終用途看，汽車行業消耗的尼龍 66占第一位，電子電器占第二位。大約有 88% 的尼龍66通過注射成型加工成各種制件,約12%的尼龍66則通過擠出、吹塑 等成型加工成相應的制品。由于尼龍66優良的耐熱性、耐化學藥品性、強度和加工方便等,因而在汽 車工業得到了大量應用,目前幾乎已能用于汽車的所有部位,如發動機部位,電 器部位和車體部位。發動機部位包括進氣系統和燃油系統,如發動機氣缸蓋罩、 節氣門、空氣濾清器機器外殼,車用空氣喇叭、車用空調軟管、冷卻風扇及其外 殼、進水管、剎車油罐及灌蓋,等等。車體部位零部件有：汽車擋泥板、后視鏡 架、保險杠、儀表

3、盤、行李架、車門手柄、雨刷支架、安全帶扣搭、車內各種裝 飾件等等。車內電器方面如電控門窗、連接器、保鮮盒、電纜扎線等。工藝特點：吸水性 尼龍66較易吸濕,如果長時間暴露在空氣下,會吸收大氣中 的水分。吸水后會發生體積膨脹,影響制品的尺寸精度,如在注塑前吸收過量的 水分時,其制作的外國外觀和力學性質都會受損。結晶性 尼龍66為結晶性高聚物，一殳在20%30%之間。結晶度的高低與性能有關，結晶度高，拉伸強度、耐磨性、硬度、潤滑性等性能有所提高, 熱膨脹系數和吸水性趨于下降。熱穩定性 在熔點以上溫度，約254C，水分子會與尼龍66發生化學反應，使聚合物水解或裂解，使尼龍66變色，樹脂分子量及其韌性相

4、對減弱，流 動性增大，不單帶來加工上的困難，而且會對制品性育繾成損害。注塑時噴嘴流 涎，制件飛邊嚴重。聚合物裂解產生的氣體和從空氣中吸收的水分，共同夾擊制 件，輕則在表面形成不光潔、銀絲、斑紋、微孔、氣泡，重則反生熔體膨脹無法 成型或成型后機械強度下降。最后，經過這種水解裂解的尼龍，其性能完全不可 還原，即使重新干燥也不能再次使用。干燥好的原料如果隨便在空氣中露置，會迅速在空氣中吸收水分而使干燥效 果喪失殆盡。即使在加蓋的機臺料斗內，存放的時間也不宜太長，一殳雨天不超 過1h,晴天限制在3h之內。尼龍66熔融溫度雖然高，但當達到熔點后，其粘度遠較一般熱塑性塑料如 聚苯乙烯等氐很多，故成型時流動

5、性不成問題，尼龍66的流變特性是剪切速率 增加時其表觀粘度下降不突出，力口之熔融溫度范圍較窄，在35C之間，所以高 的料溫無疑是順利沖模的保證，而不在乎高的注射速度和壓力。流動性 尼龍66熔體的粘度低，流動性大，容易沖模成型，對薄壁制品更是如此，而且制品在模內育迪速固化，模塑周期短。制品配方及分析:PA66接枝EPDMPA6抗氧化劑接枝聚丙烯光亮潤滑劑接枝聚乙烯玻璃纖維接枝POE分析：此配方實現了強度、韌性、剛性、耐熱同時提高。尼龍樹脂品種的選定：以尼龍66為主，力口入一定量的尼龍6,在綜合考慮流 動性和強度基礎上，選擇了中等粘度的尼龍作為主要原料。增韌劑的選定：尼龍66和尼龍6雖具備前述優點

6、，但也存在韌性較低、耐寒 性差，改善這兩種尼龍的韌性幾乎是所有尼龍合金改性的關鍵，用作尼龍增韌的 增韌劑主要是熱塑性彈性體或橡膠彈性體的接枝物，及POE-g-MAHPE-g-MAH EPDM-g-MAH熱塑性彈性體中馬來酸酐接枝聚乙烯無論是增韌 效果還是加工流動性均較差，不予考慮。馬來酸酐接枝POE增韌效果雖然略遜 于橡膠彈性體，但加工流動性好，而且不存在橡膠彈性體的交聯問題。從而綜合 上述選擇以POE-g-MAH為主、EPDM-g-MAH為輔的復合體系。尼龍66和尼龍6強度一般在6080Mp之間，經過增韌改性，強度會有所下降, 根據尼龍合金汽車料的指標要求，拉伸強度要超過120Mpa因此對尼

7、龍合金進 行增強改性。從圖一可知，隨著玻璃纖維用量的增加，尼龍合金拉伸強度也隨之增加，考慮到 纖維過高對制品行變和外觀不利，實驗時選擇玻璃纖維分數30%左右。尼龍合金材料其他性能的改進： 為防止尼龍合金在加工過程和長期實驗過 程中出現降解或老化現象，需選擇合適、適量的抗氧化劑;在尼龍配方設計中，還需要加入適量的潤滑劑，一是提高力口工流動性，二是改善 制品表面的光滑性，避免玻璃纖維外露產生。注射成型設備：主要設備： 雖然柱塞式注塑機和螺桿式注塑機均可加工尼龍類塑料，但從塑化 效果以及物料在料筒內所停留時間來看，還是選用螺桿式注塑機。特別是尼龍 66 熱穩定性稍差的品種和經著色、增強、改性的尼龍尤

8、為重要。因尼龍 66 熔體的粘度較低，流動性較好，故在選擇設備時須注意如 下幾點： 螺桿與料筒之間的配合要求間隙小，精度高，以防止熔體在注塑時產生逆流現象，所以間隙一般控制在0.05mm下; 成型加工尼龍所用的螺桿形式為單頭、全螺旋、壓縮突變形螺桿，其長徑比L/D=1220壓縮比C/R=2,3為阻止逆流，螺桿還應配上止逆裝置; 由于受熱后，尼龍 66其熔體粘度較低，若采用一般通用型噴嘴，一旦工藝控制不當，物料很容易從噴孔中流出，造成“流涎現象”從而影響制品、模具以及成型加工，因此對其加工時一般要求選用自鎖式噴嘴。當然在噴嘴上還必須有加熱控溫裝置，以防熔體冷卻。 因為尼龍 66熔體粘度較低，流動

9、性較好，在成型過程中易出現排氣不良問 題，對此需開設一定的排氣孔，在開設排氣孔時還注意防止溢邊。雙螺桿擠出機：SHI58- n、注塑機：CWF-120D、萬能試驗機、沖擊 試驗機、熱變形溫度檢測儀成型工藝工藝流程：原料混合擠出造粒注塑打樣檢測分析1、干燥 為使尼龍 66順利成型和確保制品質量，成型前對尼龍粒料必須進行 干燥處理。經處理后尼龍的含水量應小于0 . 1 %干燥時應防止尼龍粒料氧化變色，因為酰胺基對氧敏感，容易發生氧化降解。女口果加工前材料是密封的，那么就沒有必要干燥。然而，女口果儲存容器被打開，那么建議在85C的熱空氣中干燥處理。女口果濕度大于0.2%，還需要進行105C, 12小

10、時的真空干燥。下表為干燥方法和條件。干燥方法干燥條件常壓熱風干燥法干燥時間2024h 干燥溫度8090C 料層厚度25mm真空干燥法干燥時間1216h 干燥溫度100110C 真空度93Kpa料層厚度50mm沸騰干燥法干燥時間1530mi n干燥溫度110C一次加料4080Kg2、成型溫度:料筒溫度。料筒溫度主要應由尼龍66的熔點和熔體粘度來加以確定,般都高于尼龍6的熔點。加熱方式應以分段加熱，以便調節溫度。為使便于加料順利，料斗區應予以冷卻。因而料筒溫度后部:265270C，中部270285C ,前部285295C .對玻璃添加劑的產品為275280C。熔化溫度應避免高于 300C。噴嘴溫度

11、。由于模具與噴嘴溫差較大，成型時模具與噴嘴長時間接觸，噴嘴壁溫因散熱可能降至尼龍6熔點一下，熔體就會凝固在噴嘴內堵塞噴嘴孔。為確保噴嘴溫度，應在噴嘴處單獨裝配電熱器，以便調節和控制噴嘴溫度。機頭溫度：機頭：285295C, 口模處280290C。模具溫度。模具溫度應根據制品的厚度不同和對性能的要求而定。模具溫度直接影響制品的性能。一般說來，模具溫度高時，制品冷卻緩慢，結晶度高，能生成均勻的球晶結構，制品的抗張強度、抗彎強度、模量和硬度均有所提高，但伸長率有所下降。下圖分別為模具溫度與尼龍66抗張強度和伸長率的關系。另外，對于形狀復雜的尼龍薄壁制品和厚壁制品，均應適當提高模溫。對于薄壁制品是為了

12、防止熔體過早凝固，確保熔體充滿型腔;對于厚壁制品是為了防止制品內部產生凹陷、氣泡和較大的內應力。模具冷卻定型溫度為8595C3、注射壓力注射壓力的大小主要取決于熔體在成型溫度下的流動性和制品的厚度。流動性好的尼龍66注射壓力低。另外，尼龍66熔體具有遇冷快速凝固的特性，因而其制品必須在較高的注射速率下成型， 為了減少制品內應力，保壓時的壓力不宜過大。注射壓力：通常在7501250bar，取決于材料和產品設計。工藝條件尼龍6注射機類型柱塞式螺桿式制品厚度（mm）3以下363以下36注射壓力（*）80020008002000600150060015004、成型周期尼龍66注射成型周期與其成型溫度、

13、制品厚度等有關。成型溫度高，制品薄，成型周期應當延長。由于尼龍 66熔體的冷卻會產生較大的收縮，因而應根據具體情況來延長保壓時間。尼龍66成型收縮率與模具溫度的關系如下表:模具溫度C）成型收縮率（%）302.7603.2903.2尼龍制品的成型收縮率與制品厚度的關系如下圖:工藝條件尼龍66注射機類型柱塞式螺桿式制品厚度（mm）3以下363以下36成型周期（s）1020154010201540成型總周期（s）2550307025503070注意：?流道和澆口 ： PA66的凝固時間很短，因此澆口的位置非常重要。 澆口孔徑不要小于0.5*t 。成型中的注意事項:再生料的使用。干凈整潔，無污染的再生

14、料，原則上是可以與新料共混后使，但需要注意如下幾點。i再生次數不宜過多，最好不要超過三次，以免引起制品色澤變深或機械物理性能急劇下降;ii使用量應控制在新料的25%以下，過多會引起工藝條件的波動;iii與新料混合后必須照按照工藝要求進行干燥處理，方可使用。脫模劑的使用。使用少量的脫模劑有時對氣泡等缺陷有改善和消除作用。尼龍制品的脫模可選用硬脂酸鋅、白油等，也可混合成糊狀使用。使用時必須量少而均勻，以免造成糊斑、裂紋或熔接痕明顯等問題。安全須知。尼龍類樹脂開機時應首先開啟噴嘴溫度,然后再開啟料筒電源。當噴嘴發生堵塞時，切記面對噴孔，以防料筒內的熔體因聚集壓力釋放而突然 噴出熔體而釀成事故。尼龍66制件的后處理：尼龍制品的后處理是為了防止、消除制品中殘留應力或因吸濕作用而引起尺寸變化。退火處理。對于使用溫度高于80C或精度要求嚴格的制件，成型后應在油或石蠟中退火。退火溫度高于使用溫度1020C，時間按厚度的不同約需1060mi n,退火后應慢慢冷卻。經退火熱處理后的制件,可得到較大的尼龍晶體， 剛性提高。結晶完全的制件， 密度變化微小，不宜變形和開裂。用聚冷法固定制件,結晶度低,晶體微小,韌性和透明度較高。添加成核劑的尼龍, 注塑時可生成結晶度大的微