尼龙——从工艺到改性

            尼龙特殊的性能使其在汽车、电子电气设备、机械结构、运动器材、纺织等方面得到广泛应用。但随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求及性能要求逐渐加大。因而尼龙的改性便显得尤为重要。

尼龙工艺

设定

料筒温度

（1）因尼龙是结晶型聚合物，所以熔点明显，尼龙类树脂在注塑时所选择的料筒温度同树脂本身的性能、设备、制品的形状因素有关。

（2）过高的料温易使胶件出现色变、质脆及银丝，而过低的料温使材料很硬可能损伤模具及螺杆。

（3）一般 PA6 的熔体温度最低为220℃，PA66 为250℃。由于尼龙的热稳定性较差，所以不宜高温长时间在料筒中停留，以免引起物料变色发黄，同时由于尼龙的流动性较好，温度超过其熔点后就流动迅速。

模具温度的设定

（1）模具温度对结晶度及成型收缩率有一定的影响，模温的范围在 80-120℃。选择高模温，结晶度高、耐磨性、硬度、弹性模量增加、吸水性下降、制品的成型收缩率增加，适合厚制品；选择低模温，结晶度低、韧性好、伸长率较高、收缩率下降，适合透明性好的薄制品。

（2）如果壁厚大于3mm，建议使用 20~40℃ 的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80℃。

（3）制品壁薄难成型或要求结晶度高的模具加温控制，要求制品有一定的柔韧性的一般采用冷水控温。

制品的壁厚

尼龙的流长比为150-200之间，尼龙的制品壁厚不底于0.8mm，一般在1~3.2mm之间选择，而且制品的收缩与制品的壁厚有关，壁厚越厚收缩越大。

排气

尼龙树脂的溢边值为0.03mm左右，所以排气孔槽应控制在0.025以下。

流道和浇口

浇口孔径不要小于0.5*t（t为塑件厚度）。用潜入式浇口，浇口的最小直径应当是0.75mm。

玻纤填量

范围

尼龙的成型过程中，降低模具温度、加大注射压力、降低料温都会在一定程度上减小尼龙的收缩率，使制品内应力加大易变形。例如PA66收缩率在1.5-2%之间，PA6的收缩率在1%到1.5%之间，在加入玻璃纤维添加剂后可以使收缩率降低到0.3%左右。

工程师告诉我们，玻纤加入量越多，尼龙树脂的成型收缩率越小。但是玻纤加多了会造成表面浮纤、相容性差等后果，一般加30%效果相对较好。下表是一份经验得到的“玻纤-成型收缩率”表。

加工注意

事项

再生料的使用

最好不超过三次，以免引起制品变色或机械物理性能的急剧下降，应用量应控制在25%以下，过多会引起工艺条件的波动，再生料与新料混合必须进行干燥。

安全须知

尼龙类树脂开机时应首先开启喷嘴温度，然后在给料筒加温，当喷嘴阻塞时，切忌面对喷孔，以防料筒内的溶体因压力聚集而突然释放，发生危险。

脱模剂的使用

使用少量的脱模剂有时对气泡等缺陷有改善和消除的作用。尼龙制品的脱模剂可选用硬脂酸锌和白油等，也可以混合成糊状使用，使用时必须量少而均匀，以免造成制品表面缺陷。

在停机时要清空螺杆，防止下次生产时，扭断螺杆。

制品成型后要进行热处理

常用方法在矿物油、甘油、液体石蜡等高沸点液体中，热处理温度应高于使用温度10-20℃，处理时间视制品壁厚而异，厚度在3mm以下为10-15分钟，厚度为3-6mm时间为15-30分钟，经热处理的制品应注意缓慢冷却至室温，以防止骤冷引起制品中应力重新生成。

制品成型后要进行调湿处理

调湿处理主要是对使用环境湿度较大的制品而进行的，其办法有两种：一沸水调湿法；二醋酸钾水溶液调湿法（醋酸钾与水的比例为1.25:1，沸点121℃）。

沸水调湿法简便，只要将制品放置在湿度为65%的环境下，使其达到平衡吸湿量即可，但时间较长，而醋酸钾水溶液调湿法的处理温度为80-100醋酸钾水溶液调湿法，处理时间主要取决制品壁厚，当壁厚为：1.5mm时约2小时，3mm时约8小时，6mm时约16-18小时。

改性方向

尼龙的改性主要体现在以下八个方面，可实现其复合材料的高性能化与功能化。

① 改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性。

② 提高尼龙的阻燃性，以适应电子、电气、通讯等行业的要求。

③ 提高尼龙的机械强度，以达到金属材料的强度，取代金属。

④ 提高尼龙的抗低温性能，增强其对耐环境应变的能力。

⑤ 提高尼龙的耐磨性，以适应耐磨要求高的场合。

⑥ 提高尼龙的抗静电性，以适应矿山及其机械应用的要求。

⑦ 提高尼龙的耐热性，以适应如汽车发动机等耐高温条件的领域。

⑧ 降低尼龙的成本，提高产品竞争力。

改性尼龙材料常用品种及规格