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透明尼龙基本介绍:改性制备、加工注塑、应用

明尼龙是一种综合性能优异的高分子材料。它不仅具有机械强度高、热稳定 性好、优异的耐腐蚀性等优点,还具有容易成型加工、尺寸稳定性、线膨胀系数小、性价比 高、电绝缘性和耐老化性优异、无毒、无臭,易与其它非晶或半晶聚酷胺形成合金等优点。


它一方面透明性优异(透明性甚至超过PC,接近PMMA),另一方面在耐环境应力开裂、耐油性溶剂、耐 抓伤、耐磨损等方面比一般的透明聚合物材料(如PS、PC、PMMA等)更为优越。


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图 艾曼斯透明尼龙耐应力开裂性对比图


下面分别从改性制备、加工注塑、应用三个方面对透明尼龙进行一个简单的介绍。


一、改性制备


由于尼龙属于半结晶性聚合物,通常呈现白色半透明状,要想生产出来的尼龙具备很高的透光率,可从三个方面考虑:

(1)降低聚酷胺的结晶能力,从而得到非晶产品;

(2)减小晶区晶体 的尺寸,使晶体的直径小于可见光波波长,运种方法又被称为微晶化法;

(3)通过共混、共聚等方法来对聚酷胺进行改性,来调节非晶区和晶区的折射率,使他们具有相同的折光指数。


主体的透明尼龙供应商的方法是引入含侧基或环结构的单体,破坏分子链规整性,得到非晶态或微晶态透明尼龙。常见的透明尼龙种类有 PA MACM12、PA 12/MACMI、PA 6I/X 等等。


由于环状结构或侧链结构的单体选择较多,因此几乎每个牌号的透明尼龙组成都不尽相同,这里举两个品种进行说明。


一是PA TMDT(TMD为2,2,4和2,4,4-三甲基己二胺的混合物,T为对苯二甲酸),比如赢创的Trogamid T系列,其芳香族环状结构进一步阻止了高分子链之间的分子键结合,形成无定形态聚合物,具有高透光性。


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图 PA-TMDT结构式


还有PACM12,该高分子进一步使用脂肪环族单体替换了芳香环族单体,实现了高分子的半结晶状态,又因为其晶体的大小只能达到纳米级别,并不会影响到可见光传播,所以保持了材料的高透光性。


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图 PACM12结构式


二、加工注塑以及注意事项


透明尼龙的注塑加工温度为300--315 ℃,成型加工时,需严格控制机筒温度,熔体温度太高会因降解而导致制品变色,温度太低会因塑化不良而影响制品的透明度。模具温度尽量取低些,模具温度高会因结晶而使制品的透明度降低。


熔斑、银纹、裂纹聚苯乙烯、有机玻璃的透明尼龙制件,有时候透过光线可以看到一些闪闪发光的细丝般的银纹,这些银纹又称烁斑或裂纹。这是由于拉应力的垂直方向产生了应力,使用权聚合物分子发重型流动取向而与未取向部分折完率差异表现出来。


解决方法:

(1)消除气体及其它杂质的干扰,对塑料充分干燥。

(2)降低料温,分段调节料筒温度,适当提高模温。

(3)增加注射压力,降低注射速度。

(4)增加或减少预塑背压压力,减少螺杆转速。

(5)改善流道及型腔排气状况。

(6)清理射嘴、流道和浇口可能的堵塞。

(7)缩短成型周期,脱模后可用退火方法消除银纹:对聚苯乙烯在78℃时保持15分钟,或50℃时保持1小时,对聚碳酸酯,加热到160℃以上保持数分钟。


三、应用


透明尼龙现在已经广泛应用于燃料和油的周围机械部件和电气机械部件等(如打火机油槽、流量 计套、过滤器盖、滤杯、断路器和高压开关壳体等),尤其是在精密光学仪器、耐压视窗、观察 镜、特种灯具外罩、食品包装薄膜、高档体育器材等领域的应用是其他材料所无法替代的。


除此之外,透明尼龙在家电上也应用广泛,比如在热水壶水尺、婴儿食品料理机、婴儿餐勺、咖啡豆、牛奶容器、多功能料理机等厨房电器上的应用。(以下部分应用图片由艾曼斯提供)


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图 透明尼龙在镜架及镜片上应用

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图 透明尼龙在挤奶器配件上应用

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图 透明尼龙在咖啡机配件上的应用


而其他创新应用方面,据小编了解,在电子烟展上,阿科玛展出了他们的透明尼龙在电子烟上的应用。


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图 透明尼龙在电子烟结构件上的应用

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图 透明尼龙在电子烟结构件上的应用

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图 透明尼龙在电子烟上的应用



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