Полиамид модуль упругости при растяжении
Заказать
Полиамид 6 — конструкционный полимерный материал, обладающий хорошими прочностными и антифрикционными свойствами. Данный полиамид химически стоек к воздействию масел, бензина, спирта, слабых кислот, разбавленных и концентрированных щелочей, нетоксичен. Является продуктом гидролитической полимеризации капролактама, соответствует химической формуле (-NH-(CH2)5-CO-)n.
ПА 6 имеет высокий уровень водопоглощения и низкую стойкость к солнечной радиации, что объясняет его недолговечность. Данная марка полиамида является наиболее распространенной в силу своей относительно низкой цены. Если Вам нужен более надежный и долговечный материал можно выбрать Полиамид 610, Полиамид 12 или модификафии на их основе.
ПА 6 используется для изготовления технических изделий, применяемых в машиностроении, автомобилестроении и других областях.
ПА 6, в зависимости от диапазона значений относительной вязкости, массовой доли экстрагируемых веществ и наличия модифицирующих добавок выпускается следующих марок:
Марки Полиамида 6
Марка | Описание | Нормативный документ |
---|---|---|
ПА 6‒210/310 | Полиамид ПА 6 | ОСТ 6‒06-С9‒93 |
ПА 6‒210/311 | Полиамид ПА 6 наличие добавки | ОСТ 6‒06-С9‒93 |
ПА 6‒130 | Низковязкий полиамид ПА 6 c долей экстрагируемых веществ не более 13% | ОСТ 6‒06-С9‒93 |
ПА 6‒211-ДС (первый и высший сорт) | Стеклонаполненный (длинное стекло) средняя вязкость | ГОСТ 17648‒83 |
ПА 6‒211‒04 | ПА 6 с двуокисью титана средняя вязкость | ОСТ 6‒06-С9‒93 |
ПА 6‒211‒12 | Термостабилизированный ПА 6 средняя вязкость | ОСТ 6‒06-С9‒93 |
ПА 6‒211‒15 | Свето-термостабилизированный средняя вязкость | ОСТ 6‒06-С9‒93 |
ПА 6‒211‒17 | Стабилизированный медным комплексом средняя вязкость | ОСТ 6‒06-С9‒93 |
ПА 6‒211‒21 | С добавлением сажи средняя вязкость | ОСТ 6‒06-С9‒93 |
ПА 6‒211‒22 | Окрашенный средняя вязкость | ОСТ 6‒06-С9‒93 |
ПА 6‒210-КС | Стеклонаполненный (короткое стекло) средняя вязкость | ОСТ 6‒11‒498‒79 |
ПА 6‒211-КС | Стеклонаполненный (короткое стекло) средняя вязкость | ОСТ 6‒11‒498‒79 |
ПА 6‒210-ДС | Стеклонаполненный (длинное стекло) средняя вязкость | ГОСТ 17648‒83 |
ПА 6 ЛСВ30 | Стеклонаполненный (30% стекловолокна) средняя вязкость | ТУ 6‒06‒204‒91 |
Полиамид УПА 6‒5 | Угленаполненный (5% углеволокна) | ТУ 6‒12‒31‒654‒89 |
Полиамид УПА 6‒10 | Угленаполненный (10% углеволокна) | ТУ 6‒12‒31‒654‒89 |
Полиамид УПА 6‒15 | Угленаполненный (15% углеволокна) | ТУ 6‒12‒31‒654‒89 |
Полиамид УПА 6‒20 | Угленаполненный (20% углеволокна) | ТУ 6‒12‒31‒654‒89 |
Полиамид УПА 6‒30 | Угленаполненный (30% углеволокна) | ТУ 6‒12‒31‒654‒89 |
Полиамид УПА 6‒40 | Угленаполненный (40% углеволокна) | ТУ 6‒12‒31‒654‒89 |
Свойства полиамидa 6 210/310 (ОСТ 6‒06-С9‒93)
Показатель | Значение |
---|---|
Внешний вид | Гранулы от белого до светло-желтого цвета или окрашенные |
Количество инородных и окисленных частиц, на 100 г продукта, шт, не более | 18 |
Размер гранул (длина), мм | 1,5 ‒ 4,0 |
Температура плавления, не менее, °С | 215 |
Массовая доля воды, %, не более | 0,2 |
Относительная вязкость, не менее в пределах | 2,6 ‒ 3,2 |
Массовая доля экстрагируемых веществ, не более, % | 1,5 |
Массовая доля непрорубленных гранул до 20 мм, не более, % | 0,5 |
Физико-механические и диэлектрические свойства полиамида 6 210 / 310
Показатель | Значение |
---|---|
Плотность, г/см³ | 1,13 ‒ 1,14 |
Температура плавления, °C, не ниже | 215 |
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее | 70 ‒ 110 |
Ударная вязкость на образцах с надрезом, кДж/м², не менее | 5,0 |
Предел текучести при растяжении, МПа, не менее | 65 |
Твердость, МПа, не менее | 100 |
Температура размягчения при напряжении изгиба 1,85 МПа,°С, не менее | 45 |
Модуль упругости при изгибе, ГПа | 1,9 ‒ 2,0 |
Разрушающее напряжение при изгибе, МПа | 60 ‒ 70 |
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа, не менее | 50 |
Водопоглощение, % за 1 час кипячения максимальное | 3,5 10 ‒ 11 |
Коэффициент теплопроводности при 20‒150 °С, Вт/м·К | 0,28 |
Средний коэффициент линейного теплового расширения *10¯⁵, 1/К в интервале температур от ‒70 до +20 °C от 20 до 160 °C | 1 ‒ 8 |
Изгибающее напряжение при величине прогиба равной 1,5 толщины образца, МПа | 25 ‒ 30 |
Напряжение при относительной деформации сжатия 25%, Мпа | 90 ‒ 100 |
Коэффициент трения по стали | 0,15 ‒ 0,25 |
Износ по сетке, мм³/(м·см²) | 1,5 ‒ 2,0 |
Теплостойкость по Вика, °C при нагрузке 9,8 Н | 205 ‒ 215 |
Прочность при разрыве, МПа | 56 ‒ 65 |
Усталостная прочность при 10⁶циклов (при 50 Гц), МПа | 15 ‒ 25 |
Динамический модуль Юнга, МПа 10² | 22 |
Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом | 10¹⁴ |
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·см | (1‒3)·10¹⁵ |
Электрическая прочность, кВ/мм | 21 ‒ 23 |
Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 10⁶ГЦ | 0,025 ‒ 0,03 |
Диэлектрическая проницаемость при частоте 10⁶ГЦ | 3,0 ‒ 3,6 |
Температура морозостойкости, °C | ‒45 – ‒40 |
Рабочие температуры, °C | 80 ‒ 100 |
Дугостойкость при 10 мА, °C | 8 ‒ 12 |
Кислородный индекс, % | 24 ‒ 25 |
Усадка литьевая, % | 1,5 ‒ 2,5 |
Долговременная прочность при растяжении в течение 100 ч, МПа | 35 ‒ 40 |
Источник
Модули упругости полиамидов [c.301]
Для оценки модуля упругости полиамидов проводились опыты при очень малых скоростях растяжения (0,8 и 2,8 мм/мин), на приборе типа динамометра Поляньи. [c.294]
Силовые элементы на основе высокопрочных пленок. Один из основных силовых элементов плоских приводных ремней, используемых в приводах различных машин и оборудования, — высокопрочная (ориентированная) пленка из полиамида типа ПА 6. Толщина такой пленки 0,25… 1,00 мм, ширина 150 мм, прочность при разрыве 350 МПа, модуль упругости 8 ГПа, относительное удлинение при разрыве 20 %, термическая усадка — не более 5 %. [c.79]
Твердость обычно возрастает с увеличением модуля упругости полиамида (хотя не всегда линейно) и уменьшается с повышением температуры, содержания влаги и отношения СН2 СОЫН. Определение твердости, являющееся достаточно простым и не требующим длительного времени способом оценки свойств материала, рекомендуется в тех случаях, когда возможна корреляция между твердостью и другими свойствами, определение которых трудоемко. Как видно [c.102]
Полиамиды находят все более широкое применение для изготовления винтов небольших прибрежных судов, которые могут задевать плавающие или затопленные бревна, обломки строительного мусора и т. п. Кроме того, полиамидные винты почти не разъедаются морской водой, что обеспечивает их преимущество по сравнению с винтами, изготовленными, например из бронзы. Лопасти пропеллеров из полиамидов рекомендуется делать более толстыми, чем из металла, для компенсации низкой жесткости полиамидов. В том случае, когда требуется повышенная жесткость лопастей, лучше всего использовать ПА 66, отличающийся повышенным модулем упругости, или полиамид, полученный путем химического формования. При работе детален или узлов в тяжелых условиях для достижения требуемых показателей свойств используют полиамиды, наполненные стеклянным волокном. Этим путем идут, например, при изготовлении воздушных винтов. [c.221]
По значениям показателей предела текучести и модуля упругости полиформальдегид превосходит все другие термопласты, кроме полиамида-68 Высокие напряжения выдерживает полиформальдегид при статическом изгибе и сжатии. По показателям долговременной прочности при растяжении и изгибе и по усталостной прочности полиформальдегид превосходит все другие термопласты, включая полиамиды, поликарбонаты и полифениленоксид. Полиформальдегид обладает наиболее высоким динамическим модулем упругости. [c.259]
Интересным экспериментальным фактом является то, что если производить переориентацию полиамида при 140°, заканчивая деформацию в самом начале участка III кривой рис. 2, и охладить напряженный образец до температуры 20°, а затем оценить величину модуля упругости этого материала при температуре 20°, то оказывается, что в этих условиях наблюдается увеличение модуля упругости до 22 ООО—23 ООО кГ/см . [c.301]
Зависимость прочности, разрывного удлинения и модуля упругости от стенени протяженности широкой и узкой части полиамида в процессе его переориентации (на участке II рис. 2) [c.296]
Для наших исследований по изучению механического поведения полиамидов в широком интервале температур интересно было выяснить, какими модулями упругости обладает исходный анизотропный полимер при малых — и 1 -деформациях, а также какими модулями упругости обладает кристаллический полимер после переориентации, проведенной до удлинений, соответствуюш их участкам II и III деформационной кривой. [c.301]
Если же произвести при 20° -деформацию полиамида почти до разрыва, прервав ее на участке III кривой (см. рис. 2), и после этого определить модуль упругости при малой деформации разгруженного образца в том же направлении, то его значение оказывается значительно более высоким (16 ООО— 17 ООО кГ/см ). В этом также проявляется специфическая особенность кристаллических полимеров, у которых под влиянием большого механического напряжения значительно возрастает модуль упругости. [c.301]
Таким образом, моншо сделать вывод, что полиамид обладает более высоким модулем упругости после переориентации при высоких температурах. Поско.льку все эти изменения модулей упругости были произведены при скорости растяжения 0,8 мм/мин (длина рабочей части образца 10 мм), то представляло интерес выяснить влияние скорости деформации на значение модуля упругости. В связи с этим нами были проделаны опыты по определению модулей упругости полиамидов при двух скоростях деформации (0,8 и 2,8 мм/ /мин) при температурах 20 и —10°. Эти опыты показали отсутствие зависимости модулей упругости от скорости деформации для упомянутых скоростей. Абсолютная величина модулей упругости исходного полиамида была равна около 8000 кГ/см при 20° и примерно 10 ООО кГ/см при —10°. [c.301]
Свойства. Физич. и химич. свойства П. в. зависят от химич. природы и мол. массы исходного полиамида, структурных особенностей самого волокна. Обычно для производства П. в. используют линейные полиамиды с мол. массой от 15 ООО до 30 ООО. Повышение мол. массы полимера улучшает прочность при разрыве, усталостную прочность, модуль упругости и др. физико-механич. показатели волокна. [c.360]
П. в. характеризуются высокой прочностью при растяжении и усталостной прочностью, отличным сопротивлением к истиранию и ударным нагрузкам. К недостаткам П. в. можно отнести низкую гигроскопичность, что является причиной их повышенной электризуемости, сравнительно низкий модуль упругости (для волокон из алифатич. полиамидов) и низкую устойчивость к термо- и фотоокислительному воздействию. Для повышения устойчивости П. в. к окислительным воздействиям в полиамиды вводят различные антиоксиданты (ароматич. амины и фенолы, органич. и неорганич. соли металлов переменной валентности и др.). Помимо кислорода, деструктирующее влияние на П. в. оказывают нек-рые др. окислители, напр, р-ры гипохлорита натрия, перекиси водорода. Свойства наиболее распространенных П. в. приведены в табл. 1. [c.360]
Пластификаторы вводят в полиамиды в количестве до 20% (по массе). В качестве пластификаторов применяют сульфонамиды, хотя испытаны также третичные амины, эфиры разветвленных жирных к-т, фосфорной к-ты и многоатомных фенолов, а также нек-рые высокомолекулярные соединения, напр, сополимеры винилового мономера с диеновым каучуком. При введении пластификаторов значительно снижается модуль упругости при растяжении, возрастает относительное удлинение, сопротивление удару (см. табл. 1). Варьируя количество пластификатора, получают материалы, сочетающие гибкость с высоким сопротивлением разрыву и удару при пониженных темп-рах. [c.363]
Сорбция воды существенно влияет на те свойства найлона, которые вызывают большой интерес как в практическом, так и теоретическом отношении. При сопоставлении механических характеристик образцов найлона-6,6, полученных путем формования при комнатной температуре, видно, что после насыщения сухого полимера влагой модуль упругости снижается примерно в пять раз, предельное напряжение сдвига — более чем на 50%, заметно возрастает удлинение при растяжении и увеличивается энергия разрыва [1]. Поскольку в большинстве случаев исследователи имеют дело не с чистым полимером, а со смесью полиамид — вода, очень важно знать содержание влаги в полимере или относительную влажность внешней среды при достижении образцом сорбционного равновесия. [c.412]
При выяснении связей между химическими и механическими свойствами полимера, к сожалению, часто пренебрегают характером окружающей среды. Правда, влияние сорбированной влаги на общее механическое поведение полиамидов — давно установленный факт. Эти эффекты были рассмотрены в обзорах [13—15] и описаны в литературе по данному вопросу [16]. В общем с увеличением содержания влаги модуль упругости и разрывная прочность должны уменьшаться, а ударная вязкость— увеличиваться. Использование метода динамической механической спектроскопии и других методов свидетельствует о том, что вода существует как в связанном, так и в относительно свободном состоянии [13—17]. Было показано, что некоторые свойства заметно изменяются, когда содержание воды приближается к соотношению одна молекула воды на две амидные группы, что соответствует прочно связанной воде. Использование термина связанная не означает перманентного связывания одной молекулы с определенным центром как и в случае адгезии, предполагается, что возможны и динамические взаимодействия. [c.493]
В изотропном состоянии ароматические блочные полиамиды значительно превосходят по прочности (часто по твердости и модулю упругости) при комнатной температуре большинство известных термопластов (табл. У. ). [c.194]
Поэтому, не будучи по строгому определению жесткоцет1Ными, волокнообразующие полиимиды имеют ту же прочность на растяжение и тот же модуль упругости, что и жесткоцепные полиамиды , но превосходят их по тепло- и термостойкости. В то же время их эластические свойства, и в первую очередь способность к проявлению вынужденной эластичности, сохраняются неизменными в чрезвычайно широком диапазоне температур (примерно от —200 до +300 °С), поскольку при очень медленных воздействиях (а стрелка действия при вынужденной эластичности всегда смещена в сторону больших т) проявляется уже независимость сегментальных движений, и полимер в целом перестает вести себя как псевдолестничный. [c.228]
Подобрать пластификаторы для кристаллических линейных полиамидов весьма трудно, но существует ряд хороших пластификаторов для сополиамидов. К ним относятся соединения, содержащие гидроксильные или амидные группы, такие как диоксидифенил, толуиленсульфоиамид и е-капролактам. Введение пластификаторов приводит к понижению температуры стеклования, модуля упругости и прочности материала. В то же время снижается теплостойкость и, [c.86]
Чарлсби [14] и другими было показано, что ПА 66 сшивается под действием ионизирующего излучения. Знсман и Бонн [15] нашли, что при увеличении дозы излучения (в области нескольких Мрад) степень кристалличности полиамида слабо уменьшается, а полимер становится прозрачнее, хотя и темнеет. Эти же авторы обнаружили, что при облучении полиамидов возрастает предел текучести при растяжении и модуль упругости, но материал становится менее эластичным и более хрупким. Модуль при растяжении увеличивается в два раза при дозе излучения 800 Мрад. [c.97]
Результаты, полученные методом ЯМР, хорошо согласуются с температурной зависимостью динамического модуля Юнга для этих полимеров [18]. Было экспериментально показано, что при низких температурах динамический модуль Юнга и скорость звука в менее закристаллизованном полиэтилене высокого давления превышают соответствующие значения для более закристаллизованного линейного полиэтилена. Установлено [18], что аномальное влияние кристалличности на модуль упругости и скорость звука (при котором эти. параметры убывают с ростом к] связано с изменением эффективности межмолекулярного взаимодействия в аморфных областях и является типичным для тех кристаллических полимеров, для которых справедлива структурная модель Хоземанна — Бонара. Если эта аналогия между влиянием к на акустические свойства и ширину линии ЯМР при низких температурах является правильной, то можно ожидать, что результаты, подобные приведенным на рис. 51, должны наблюдаться при низких температурах для полиэтилентерефталата, но-ликапроамида, полиамида 68. [c.218]
Чрезвычайно большое практическое значение имеет поведение полиамидов при сжатии. При низких деформациях величины модуля упругости полиамидов при сжатии и растяжении приблизительно равны. Для достижения одного и того же значения большой деформации требуемое напряжение сжатия превышает напряжение растяжершя. Это указывает на то, что при сжатии предел текучести выше, чем при растяжении. Поскольку точное значение предела текучести при сжатии, как правило, оценить очень трудно, за критическое состояние материала принимают точку, отвечающую деформации 0,1 или 1%. На рис. 3.6 показаны типичные для ПА 66 кривые напряжение — деформация при растяжении и сжатии, полученные при малых временах нагружения [16]. Так же как и при растяжении, увеличение скорости сжатия приво- [c.100]
Модуль и прочность полиамидов при кратковременном изгибе наиболее удобно определять при использовании одного из стандартных методов, описанных в ASTMD790 и DIN 53452. Согласно последнему методу, в стандартных условиях определяют такие характеристики полиамидов, как модуль упругости н предел текучести. Испытания полиамидов на изгиб обладают тем преимуществом, что допускают точное определение модуля при низких деформациях. При изгибе, так же как при растяжении и сжатии, повышение температуры вызывает уменьшение модуля и предела текучести. [c.101]
Полиамиды, характеризующиеся малым соотношением СНг ONH, такие как ПА 6 или 66, могут сорбировать более 9% воды, в результате чего значительно изменяются их механические свойства. Содержание влаги в полиамидах не всегда достигает равновесного значения, и в деталях может существовать градиент концентрации по объему, что также приводит к изменению свойств изделий. Поэтому полиамидные детали рекомендуется выдерживать в среде с определенной влажностью (см. гл. 4) до достижения равновесного влагосодержания. Однако поскольку сорбция и десорбция влаги в полиамидах являются обратимыми процессами, свойства изделий из полиамидов могут претерпевать нежелательные изменения, если не контролируются параметры окружающей атмосферы. Влага обычно действует на полиамиды как пластификатор, повышая подвижность макромолекул. Следовательно, при наличии влаги разрывное удлинение полиамидов возрастает, а модуль упругости снижается. [c.143]
Наполнение термопластичных материалов стеклянным волокном привело к тому, что при низких уровнях напряжений, предусмотренных в методе определения теплостойкости при изгибе, температура размягчения оказывается неоправданно завышенной. В действительности при определении теплостойкости стеклонаполненных материалов возможны два случая кажушееся изменение теплостойкости в связи с увеличением модуля упругости при введении стеклянного волокна, связанное с сохранением температуры перехода, или же изменение механизма явления, ответственного за размягчение, как это наблюдается, например, у полиамидов, когда первоначальная теплостойкость определяется характерной для полиамидов температурой перехода вблизи +50 °С, [c.284]
Наши опыты по исследованию модулей упругости при малых деформациях на приборе Поляньи позволяют сделать вывод, что модули упругости анизотропного исходного материала, полученные при — и -деформации, равны по своей величине (около 8000 кГ/см ). При оценке модулей упругости двух модификаций полиамидов, получаюш,ихся на участке II (см. рис. 2), выяснилось, что в этом случае модули упругости широкой и узкой частей образца при различной степени протяженности не различаются между собой и равны примерно 10 ООО—12 ООО кПсм (см. таблицу). Это значит, что по упругим свойствам ориентированные полиамиды при малых деформациях почти изотропны, несмотря на явную структурную анизотропию материала. [c.301]
В общем виде свойства П. в. в ряду найлон-3 — найлон-12 изменяются след, образом спижаются гидро-фил1>ность (приблизительно с 10 до 1%) и модуль упругости. повышаются химстойкость и эластичность. ВвС деиие в алифатич. цепь полиамидов ароматич. 1тли алициклич. звеньев ири условии изоморфного замещения приводит к повышению жесткости цепи, темп-ры плавления, модуля упругости, термостойкости волокон. [c.363]
Волокна из иолигексаметиленсебацинамида и.меют темн-ру плавления 214 «С, в нормальных условиях сорбируют 2,6% влаги. Они обладают большей, чем волокна из иолигексаметиленадишшамида, эластичностью, приближаясь ио этому показателю к шерсти. Волокна из полностью ароматич. полиамидов (напр., из продукта иоликонденсации производных п-амино-бензойной к-ты или п-фенилендиамина с терефталевой к-той) благодаря высокой степени ориентации жестких симметричных цепей и регулярной сетке межмолекулярных водородных связей обладают исключительно высокой прочностью и высокими значениями модуля упругости (приближающимися к максимальным теоретически возможным значениям — табл. 2). [c.363]
ПОЛИАМИДНЫЕ ВОЛОКНА — синтетические волокна из полиамидов. Обычно для производства П. в. используют линейные полиамиды, мол. в. к-рых превышает 10 ООО. П. в. отличаются высокой упругостью, низким начальным модулем упругости при растяжении, высоким сопротивлением истиранию. П. в. устойчивы к действию многих химич. реагентов, хорошо противостоят биохимич. воздействиям окрашиваются многими красителями. Эти волокна растворяются в конц. минеральных к-тах (особенно при нагревании), в феноле, крезоле и нек-рых других реагентах. П. в. малогигроскоиичиы, что является причиной их повышенной электризуемости. Они малоустойчивы к термоокислительным воздействиям и действию света, особенно ультрафиолетовых лучей для новышения этих показателей в полиамид вводят различные микродобавки (соли различных металлов, ароматич. амины и др.). [c.62]
Высоковязкие марки грилона Р 35 и К 50 обладают такими же механическими свойствами, что и полиамиды типа поликапролактама (прочность при растяжении и сжатии, поверхностная твердость и модуль упругости). [c.130]
В Европе почти все основные фирмы, вырабатывающие полиамиды, производят также стеклонаполненные марки. В 1966 г. появился ряд новых марок, в том числе стеклонаполненнь1Й найлон-12. В Японии фирма Teijin начала производство стеклонаполненного полиэтилентерефталатного литьевого материала, обладающего модулем упругости 9,5- 10 Kzj M . [c.212]
Наиболее прочные синтетические волокна получены также из ароматических полиамидов из поли-я-фенилентерефталамида и поли-п-бензамида. Их разрывная прочность составляет около 28 ООО кгс/см , а модуль упругости — 1 340 ООО кгс/см [4]. (Стеклянные волокна имеют примерно такую же прочность и вдвое меньший модуль.) [c.194]
Тем не менее, целесообразно наполнять ароматические полиамиды графитом, асбестом, слюдой, дисульфидом молибдена, синтетическими волокнами, металлическими порошками и др. [41, 42]. Авторы работы [41] обнаружили, что наполненная графитом пластмасса (содержание наполнителя 30—40%) на основе ароматических сополиамидов, полученных из смесей м- и п-фенилендиаминов и изо- и терефталевой кислот, значительно лучше, чем ненаполненная, выдерживает действие высокой температуры. При нагревании у нее в меньшей степени снижается прочность и особенно жесткость. Модуль упругости ненаполненной пластмассы при 260 °С составляет только 40% от значения при 23 °С, в то время как наполненной— более 70%. При введении наполнителя наблюдается повышение модуля упругости и при комнатной температуре примерно на 20%. Но при повышении температуры этот эффект значительно усиливается при 260 °С [c.210]
Химия высокомолекулярных соединений (1950) — [
c.69
]
Источник