尼龙6及尼龙66的性能介绍
1.13 0.9 – 1.3
2.8 9.5 3000 81 53 267 48
1.14 1.0 – 1.5
2.5 8.5 3200 83 53 107 43
尼龙的吸水
Moisture uptake PA6 slightly higher than PA66 because of lower crystallinity 由于结晶度相 对低,PA6吸水会稍微高于PA66
PA66-GF30
0.12 / 0.50
0.10 / 0.40
90% RH 90% 相对湿度
0.27 / 1.2
0.20 / 1.0
105°C 下耐水解能力 在水/已二醇 环境下
200 180 160 140 PA6-GF30 PA66-GF30
Tensile Strength (MPa)
120 100 80 60 40 20 0 1 10 Time (hrs)
19
100
1000
模量随温度变化情况 (未填充)
3) 1)Akulon AkulonS223-D F223-D(PA6.6, (PA6, UF, UF,nucleant nucleant++mould mouldrelease) release)
10 10 10 1
109 100
)
G" ( [Pa]
-94.0
50.0 1.30
*Heat of fusion is 188 J/g for 100% crystallinity for both PA6 and PA66
PA6 vs. PA66 性能比较
PA6 PA66
Melting Point 熔点 Processing Window 加工窗口 Degradation Risk 降解危险性 Color-ability 颜色稳定性 Weld ability 焊接性能 Degree of Crystallinity 结晶度 Modulus/Strength 模量/强度 Impact Resistance 耐冲击 Moisture Absorption 吸水 Mould Shrinkage 模具收缩率 Rate of Crystallization 结晶速度 Cycle Time 周期时间 Surface Quality (RF) 表面质量
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
Melt Temperature (° C)
13
PA6 vs. PA66 的加工窗口
尼龙6 基材的材料对比尼龙66而言, 具有更宽的加工窗口 由于更高的熔点, PA66 基材的材料只能在相对更高的加工 温度下加工 由于化学性质的类似,尼龙6和尼龙66降解温度类似
Melting
2nd heating curve
2 Wg^-1
1st heating curve
cooling curves Max. crystall. rate
Crystallization
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 °C
10
1.20 1.10 1.00
PA6/PA66 price ratio
0.90
0.80
0.70
0.60
0.50
0.40
00
01
02
03
04
05
06
07ห้องสมุดไป่ตู้
20
20
20
20
20
20
20
20
Year
25
20
08
结论
尼龙6和尼龙66具有类似的化学结构 由于链对称性的不同 (AB-AB vs. AA-BB) 导致不同的熔点,结晶度和结晶速 度 所有能测量观察的性能都与这些最基本的不同相关 尼龙6具有更好的颜色稳定性和更宽的加工窗口, 原因就是更低的熔点 尼龙6有时比尼龙66来讲 表现出相对更高的周期时间和表面质量, 由于尼龙 6有更高的结晶速度 尼龙66 相比 PA66有相对高的刚性,强度和耐水解性能,不过相对低的耐冲击 和水分吸收.由于它更高的结晶度. 尼龙6 的耐热老化性能 比尼龙66 显著的好 尼龙6 从历史数据而言 比尼龙66 有成本优势
16
尼龙的吸水
水分吸收由以下因素决定
酰胺基相对比例 结晶度 (只有无定型区域才吸水) 无定型区域的状态
17
吸湿后尺寸变化
Dimensional change (%) 尺寸变化 Parallel / Perpendicular (平行/垂直)
50% RH 50% 相对湿度
18
PA6-GF30
可能对一些对温度比较敏感的添加剂比如阻燃剂和颜料而 言十分重要
14
结晶度影响性能
性能(未填充) PA6
15
PA66
Density (g/cc) 密度 Mould shrinkage 模具收缩
50%相对湿度下吸水 100% 相对湿度下吸水 E- Modulus (MPa) 模量 Tensile Strength (MPa) 拉伸强度 Notched Izod impact (J/m) Izod冲击 Notched Izod impact 50%RH (J/m) Notched Izod impact -40 °C (J/m)
3500
Creep Modulus (MPa)
3000
2500
2000 1 10 100 Time (hrs)
21
1000
10000
150 and 185 °C 下热老化
250 200
Tensile Strength (MPa)
150
150° C
185° C
PA6
PA66
100
PA6 PA66
50
10
8
PA66
10-1
tan_delta ( []
G' ( [Pa]
10
7
PA6
10
-2
)
)
10
6
10 5 0.0
50.0 100.0 150.0 200.0 250.0
10 -3 300.0
T emp [° C]
20
140°C 下耐蠕变性能
Creep modulus vs. time at 140° C and 20 MPa load 4000 PA66-GF30 PA6-GF30
+
PA66 (AA-BB 型)
3
折叠链 形成结晶
4
结晶 – 对称性
PA6
反向平行
平行
PA66
平行 = 反向平行
5
结晶 – 对称性
PA6 PA66
链的对称性不同导致了结晶行为的不同
6
尼龙材料的熔点与酰胺基 比例 的关 系
7
结晶 – 晶体生长速度
8
差动扫描热(DSC)
^endo
PA6, 5.9010 mg PA66, 6.1270 mg heating/cooling rate 10°/min
12
< >
< >
>
< < >
>
< < > >
PA6 vs. PA66 的加工窗口
PA66-GF
Tm(PA6)
Material Type
PA66-UF
Tm(PA66)
PA6-GF
Degradation risk for PA6 and PA66 尼龙6和66 有降解风险 区域
PA6-UF
200
210
26
0 0 1000 2000 3000 Ageing Time (hrs)
22
4000
5000
6000
寿命半衰期 与 vs. 1/T
100000
230 °C 200 °C 185 °C 165°C 150 °C 135 °C
HLT tensile strength [hrs]
10000
1000
PA66-GF30 HS PA6-GF30 HS
100
0,0019 0,002 0,0021 0,0022 0,0023 0,0024 0,0025
1/(abs Temp) [1/°C]
23
热老化
PA6与PA66 相比较, 具有更好的耐热老化性能因为:
PA6 有更低的结晶度 PA6 更韧 PA6 对表面裂痕的形成有更好的抵抗
24
PA6 vs. PA66 单体的价格比值变 动(Tecnon data for EU)
尼龙6与尼龙66的比较
从结构到性能
0
内容
分子结构 尼龙6和尼龙66的结晶 尼龙6和尼龙66的性能
2 4 12
1
分子结构
PA6
N H C H2
5
C O
n
酰胺基
PA66
N H
C H2
N 6 H
C O
C H2
4
C O
n
尼龙6和尼龙66 从化学角度看非常类似!
2
分子结构
己内酰胺
开环
聚合
PA6 (AB-AB 型) 聚合
DSC 测得的基本热性能
热性能
Tm (°C) 熔点 Tc (°C) 结晶温度
11