Прочность при растяжении полиамида
Полиамид свойства имеет в соответствии с большим разнообразием его видов. Прочность ПА высока, и все его марки довольно жесткие. К примеру, полиамид стеклонаполненный помимо высокой прочности обладает бензо- и маслостойкостью.
Плотность полиамида равна 1.15-1.16 г/см3, она зависит от его природы, а так же от степени кристалличности. В России большой популярностью пользуется полиамид листовой, который чаще всего производится из марки Полиамид-6. Полиамид вторичный применяется для неотвественных изделий, чаще всего вторично перерабатываются популярные марки ПА6-12, и ПА6-21.
Материал полиамид работает при температурах от -50 градусов, и его рабочая температура доходит до +100 градусов. Помимо устойчивости к высоким температурам, полиамид блочный, например, имеет высокую стойкость к воздействию радиоактивных волн. Обработка полиамида обычно не представляет повышенной сложности для предприятий.
1. Полиамиды (ПА) — группа пластмасс выпускаемая промышленностью под торговыми марками: «капрон», «найлон», «анид» и др. Полиамиды применяются для производства изделий всеми способами переработки пластмасс. Наиболее часто — литьем под давлением для выпуска конструкционных деталей и экструзией для получения пленок, труб, стрежней и других профилей. Кроме того, ПА широко применяется в текстильной промышленности для производства волокон, нитей, пряжи, тканей и т.д. В настоящее время на рынке Полиамидов все более существенную роль играет вторичный ПА, который предлагают различные производители компаундов.
— это группа пластмасс выпускаемая промышленностью под торговыми марками: «капрон», «найлон», «анид» и др. Полиамиды применяются для производства изделий всеми способами переработки пластмасс. Наиболее часто — литьем под давлением для выпуска конструкционных деталей и экструзией для получения пленок, труб, стрежней и других профилей. Кроме того, ПА широко применяется в текстильной промышленности для производства волокон, нитей, пряжи, тканей и т.д. В настоящее время на рынке Полиамидов все более существенную роль играет вторичный ПА, который предлагают различные производители компаундов.
— это группа пластмасс выпускаемая промышленностью под торговыми марками: «капрон», «найлон», «анид» и др. Полиамиды применяются для производства изделий всеми способами переработки пластмасс. Наиболее часто — литьем под давлением для выпуска конструкционных деталей и экструзией для получения пленок, труб, стрежней и других профилей. Кроме того, ПА широко применяется в текстильной промышленности для производства волокон, нитей, пряжи, тканей и т.д. В настоящее время на рынке Полиамидов все более существенную роль играет вторичный ПА, который предлагают различные производители компаундов.
В составе макромолекул полимера присутствует амидная связь и метиленовые группы, повторяющиеся от 2 до 10 раз. Полиамиды — кристаллизующиеся полимеры. Свойства различных полиамидов довольно близки. Они являются жесткими материалами с высокой прочностью при разрыве и высокой стойкостью к износу, имеют высокую температуру размягчения и выдерживают стерилизацию паром до 140°С. Полиамиды сохраняет эластичность при низких температурах, так что температурный интервал их использования очень широк. Однако полиамиды отличает довольно высокое водопоглощение. Однако после высушивания первоначальный уровень свойств восстанавливается. В этом отношении лучше ПА-12, у которого водопоглощение меньше, чем у ПА-6 и ПА-6,6. ПА обладают высокой прочностью при ударе и продавливании, легко свариваются высокочастотным методом. ПА обладает очень высокой паропроницаемостью и низкой проницаемостью по отношению к газам, поэтому их применяют в вакуумной упаковке. На ПА легко наносится печать. Прозрачность ПА-пленок высока, особенно двуосно-ориентированных, блеск также улучшается при ориентации. Электрические и механические свойства материала зависят от влажности окружающей среды. Новейшей разработкой является получение аморфного Полиамида. Он имеет меньшую паропроницаемость по сравнению с кристаллическими полиамидами.
2. Основные марки Полиамидов, выпускаемые на сегодняшний день:
Алифатические кристаллизующиеся (гомополимеры и сополимеры)
PA 6 — Полиамид 6, поликапроамид, капрон.
PA 66 — Полиамид 66, полигекса- метиленадипамид.
PA 610 — Полиамид 610, полигекса- метиленсебацинамид.
PA 612 — Полиамид 612.
PA 11 — Полиамид 11, полиундекан- амид.
PA 12 — Полиамид 12, полидодекан- амид.
PA 46 — Полиамид 46.
PA 69 — Полиамид 69.
PA 6/66 (PA 6.66) — Полиамид 6/66 (сополимер).
PA 6/66/610 — Полиамид 6/66/610 (сополимер)
PEBA (TPE-A, TPA) — Термопластичный полиамидный эластомер, полиэфирблокамид.
Алифатические аморфные
PA MACM 12 — Полиамид MACM 12.
PA PACM 12 — Полиамид PACM 12.
Полуароматические и ароматические, кристаллизующиеся — (PAA)
PPA (PA 6T, PA 6T/6I, PA 6I/6T, PA 6T/66, PA 66/6T, PA 9T, HTN) — Полифталамиды(полиамиды на основе терефталевой и изофталевой кислот)
PA MXD6 — Полиамид MXD6.
Полуароматические и ароматические, аморфные (PAA)
PA 6-3-T (PA 63T, PA NDT/INDT) — Полиамид 6-3-T.
3. Стеклонаполненные Полиамиды (Полиамиды КС и Полиамиды ДС)
Полиамиды стеклонаполненные относятся к композиционным материалам, состоящим из полиамидной смолы, наполненной отрезками стеклянных комплексных нитей.
Преимущества: полиамиды стеклонаполненные обладают небольшой плотностью, высокой прочностью, высокой прочностью к ударным нагрузкам, хорошей масло- и бензостойкостью, низким коэффициентом трения и неплохими диэлектрическими показателями.
Применение: стеклонаполненные полиамиды перерабатываются в изделия различными методами: простым литьем, литьем под давлением, прессованием и др. методами. Предназначены для изготовления различных изделий конструкционного, электротехнического и общего назначения.
Стеклонаполненные полиамиды нетоксичны и при нормальных условиях не оказывают вредного воздействия на организм человека.
4. Примеры получения полиамидов
Аналоги полипептидов можно получить синтетически из w-аминокислот, причем практическое применение находят соединения этого типа, начиная с «полипептида» w-аминокапроновой кислоты. Эти полипептиды (полиамиды) получаются нагреванием циклических лактомов, образующих посредством бекмановской перегруппировки оксидов циклических кетонов.
Из расплава этого полимера капроновой смолы вытягиванием формуют волокно капрон. В принципе этот метод применим для получения гомологов капрона.
Полиамиды можно получать и поликонденсацией самих аминокислот (с отщеплением воды):
Полиамиды указанного типа идут для изготовления синтетического волокна, искусственного меха, кожи и пластмассовых изделий, обладающих большой прочностью и упругостью (типа слоновой кости). Наибольшее распространение получил капрон, в следствии доступности сырья и наличие давно разработанного пути синтеза. Энтант и рильсан обладают преимуществом большой прочности и легкости.
Стеклонаполненная термостабилизированная, ударопрочная полиамидная композиция, стойкая к действию масел и бензина. ПА6-ЛТ-СВУ4 рекомендуется для изготовления корпусных деталей электро- и пневмоинструментов, строительно-отделочных и других машин, работающих в условиях ударных нагрузок и вибраций.
5. Технические характеристики некоторых полиамидов ПА6-ЛПО-Т18 ПА6-ЛПО-Т18
Тальконаполненный окрашенный пластифицированный композиционный материал ПА6-ЛПО-Т18 отличается повышенной стабильностью размеров, стойкостью к деформации, износостойкостью. Рекомендуется для изготовления деталей конструкционного, антифрикционного и электротехнического назначения, требующих повышенной размерной точности. При переработке обеспечивает низкий износ литьевых машин и оснастки.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2, не менее | 30 |
Температура изгиба под нагрузкой ‘С | |
— при напряжении 1,8 МПа, | 80 |
— при напряжении 0, 45 МПа, | 179-200 |
Прочность при разрыве, МПа, не менее | 77 |
Электрическая прочность, КВ/мм, не менее | 25,0 |
Изгибающее напряжение при заданной величине прогиба, МПа, не менее | 90 |
ПА66-1А
Конструкционный полиамид ПА66-1А — термостабилизированный продукт поликонденсации гексаметилендиамида и адипиновой кислоты. Отличается высокими прочностными свойствами, теплостойкостью, деформационной стабильностью. Устойчив к действию щелочей, масел, бензина. Используется для изготовления деталей, работающих при повышенных механических нагрузках (шестерни, вкладыши подшипников, корпуса и т. д. )
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Температура плавления, ‘С | 254-260 |
Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2 | |
— на образцах без надреза | не разрушается |
— на образцах с надрезом, не менее | 7,5 |
Изгибающее напряжение при заданной величине прогиба, МПа, не менее | 78 |
Электрическая прочность, КВ/мм | 20-25 |
ПА66-2
Конструкционный полиамид ПА66-2 — термостабилизированный продукт поликонденсации гексаметилендиамида и адипиновой кислоты. Отличается высокими прочностными свойствами, теплостойкостью, деформационной стабильностью. Устойчив к действию щелочей, масел, бензина. Используется для изготовления деталей, работающих при повышенных механических и тепловых нагрузок в электротехнической промышленности.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Температура плавления, С | 254-260 |
Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2 | |
— на образцах без надреза | Не разрушается |
— на образцах с надрезом, не менее | 7,2 |
Изгибающее напряжение при заданной величине прогиба, МПа, не менее | 81 |
Электрическая прочность,. КВ/мм, не менее | 20 |
ПА66-1-Л-СВЗО
ПА66-1-Л-СВЗО — стеклонаполненная композиция на основе полимидной смолы. Рекомендуется для изготовления изделий конструкционного, электроизоляционного назначения, применяемых в машиностроении, электронике, автомобилестроении, приборостроении, работающих в условиях повышенных температур.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Изгибающее напряжение при разрушении, МПа, не менее | 200 |
Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2, не менее | 40 |
Температура изгиба под нагрузкой при напряжении 1,8 МПа, ‘С, не менее | 200 |
Электрическая прочность,. КВ/мм, не менее | 20 |
Удельное объемное электрическое сопротивление, ОМ см, не менее | 2*10 4 |
Полиамид ПА66-ЛТО-СВ30
Полиамид ПА66-ЛТО-СВ30 — термостабилизированная стеклонаполненная композиция, отличающаяся стойкостью к действию антифризов, минеральных масел, бензина. Имеет высокие физико- механические показатели. Рекомендуется для изготовления деталей в автомобилестроении.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2, не менее | |
— в исходном состоянии | 40 |
— после выдержки в антифризе в течение 20 часов при температуре 150’С | 40 |
Прочность при растяжении после выдержки в этиленгликоле в течение 72 часов при температуре 135 ‘С, МПа, не менее | 50 |
Изгибающее напряжение при разрушении, МПа, не менее | 200 |
Температура изгиба под нагрузкой 1,8 МПа, С, не менее | 200 |
Модуль упругости при растяжении, МПа | 8000-11000 |
Полиамид ПА610-Л
Полиамид ПА610-Л — литьевой термопласт, получаемый поликонденсацией гексаметилендиамида и себациновой кислоты. Обладает высокими физико-механическими и электроизоляционными свойствами, повышенной размерной стабильностью, низким влагопоглощением. Материал масло-, бензиностоек. Применяется для изготовления деталей конструкционного, антифрикционного назначения, прецизионных деталей точной механики (мелкомодульные шестерни, золотники, манжеты и т.д.). Разрешен для изготовления изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, и игрушек.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2 | |
— на образцах без надреза | не разрушается |
— на образцах с надрезом, не менее | 4,9 |
Изгибающее напряжение при заданной величине прогиба, МПа, не менее | 44,1 |
Водопоглощение за 24 часа, %, не более | 0,5 |
Электрическая прочность, КВ/мм, не менее | 20 |
ПА610-Л-СВЗО
ПА610-Л-СВЗО — стеклонаполненная композиция на основе полимидной смолы ПА610. Отличается повышенной прочностью, теплостойкостью, износостойкостью, малым коэффициентом теплового расширения. Изделия могут работать при температуре до 150’С и кратковременно до 180’С. Рекомендуется для конструкционных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок и температуры.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2, не менее | 29,4 |
Модуль упругости при изгибе, МПа | 7000-9000 |
Температура изгиба под нагрузкой при напряжении | |
— 1,8 МПа, ‘С | 190-200 |
-0, 45 МПа, ‘С | 200-205 |
Электрическая прочность, КВ/мм, не менее | 25 |
ПА610-ЛПО-Т20
Тальконаполненный окрашенный пластифицированный композиционный материал ПА610-ЛПО-Т20 отличается повышенной стабильностью размеров, стойкостью к деформации, износостойкостью. Рекомендуется для изготовления деталей конструкционного, антифрикционного и электроизоляционного назначения, требующих повышенной размерной точности. При переработке обеспечивает низкий износ литьевых машин и оснастки.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2, не менее | 30 |
Модуль упругости при изгибе, МПа | 2000-3000 |
Водопоглащение за 24 часа, %, не более | 1 |
Электрическая прочность,. КВ/мм | 20-30 |
Усадка, % | 0,8-1,7 |
Источник
Свойства: Полиамиды – пластические материалы, отличающиеся повышенной прочностью и термостойкостью, высокой химической стойкостью, стойкостью к истиранию, хорошими антифрикционными и удовлетворительными электрическими свойствами. Способны выдерживать циклические нагрузки. Сохраняют свои характеристики в широком диапазоне температур. Выдерживают стерилизацию паром до 140 °С. Сохраняют эластичность при низких температурах.
Полиамиды растворяются в концентрированной серной кислоте, являющейся для них универсальным растворителем, а также в муравьиной, монохлоруксусной, трифторуксусной кислотах, в феноле, крезоле, хлорале, трифторэтаноле. Устойчивы к действию спиртов, щелочей, масел, бензина.
К недостаткам полиамидов можно отнести высокое водопоглощение и низкую светостойкость.
Физико-механические свойства полиамидов определяются количеством водородных связей на единицу длины макромолекулы, которая увеличивается в ряду ПА-12, ПА-610, ПА-6, ПА-66. Увеличение линейной плотности водородных связей в макромолекуле увеличивает температуру плавления и стеклования материала, улучшает теплостойкость и прочностные характеристики, но вместе с тем увеличивается водопоглощение, уменьшается стабильность свойств и размеров материалов, ухудшаются диэлектрические характеристики.
Базовые свойства полиамидов можно менять введением в их состав различных добавок: антипиренов (неармированные полиамиды – одни из немногих термопластов, которые позволяют успешно применять экологические чистые негалогеновые антипирены), свето- и термо стабилизаторов, модификаторов ударной вязкости, гидрофобных добавки; минеральных наполнителей, стекловолокна.
Полиамиды перерабатываются всеми известными методами переработки пластмасс. Хорошо обрабатываются фрезерованием, точением, сверлением и шлифованием. Легко свариваются высокочастотным методом. Хорошо окрашиваются.
Технические характеристики некоторых полиамидов выглядят следующим образом.
ПА6-ЛПО-Т18
Ударная вязкость по Шарпи: не менее 30 КДж/м2.
Температура изгиба под нагрузкой при напряжении 1,8 МПа: 80 °С.
Температура изгиба под нагрузкой при напряжении 0,45 МПа: 179-200 °С.
Прочность при разрыве: не менее 77 МПа.
Электрическая прочность: не менее 25 КВ/мм.
Изгибающее напряжение при заданной величине прогиба: не менее 90 МПа.
ПА6-ЛПО-Т18 – тальконаполненный окрашенный пластифицированный композиционный материал, отличающийся повышенной стабильностью размеров, стойкостью к деформации, износостойкостью. Рекомендуется для изготовления деталей конструкционного, антифрикционного и электротехнического назначения, требующих повышенной размерной точности. При переработке обеспечивает низкий износ литьевых машин и оснастки.
ПА66-1А
Ударная вязкость по Шарпи на образцах без надреза: не разрушается.
Ударная вязкость по Шарпи на образцах с надрезом: не менее 7,5 КДж/м2.
Температура плавления: 254-260 °С.
Электрическая прочность: 20-25 КВ/мм.
Изгибающее напряжение при заданной величине прогиба: не менее 78 МПа.
Конструкционный полиамид ПА66-1А – термостабилизированный продукт поликонденсации гексаметилендиамида и адипиновой кислоты. Отличается высокими прочностными свойствами, теплостойкостью, деформационной стабильностью. Устойчив к действию щелочей, масел, бензина. Используется для изготовления деталей, работающих при повышенных механических нагрузках: шестерни, вкладыши и корпуса подшипников.
ПА66-2
Ударная вязкость по Шарпи на образцах без надреза: не разрушается.
Ударная вязкость по Шарпи на образцах с надрезом: не менее 7,2 КДж/м2.
Температура плавления: 254-260 °С.
Электрическая прочность: не менее 20 КВ/мм.
Изгибающее напряжение при заданной величине прогиба: не менее 81 МПа.
Конструкционный полиамид ПА66-2 – термостабилизированный продукт поликонденсации гексаметилендиамида и адипиновой кислоты. Отличается высокими прочностными свойствами, теплостойкостью, деформационной стабильностью. Устойчив к действию щелочей, масел, бензина. Используется для изготовления деталей, работающих при повышенных механических и тепловых нагрузок в электротехнической промышленности.
ПА66-1-Л-СВ3О
Ударная вязкость по Шарпи: не менее 40 КДж/м2.
Температура изгиба под нагрузкой при напряжении 1,8 МПа: 200 °С.
Электрическая прочность: не менее 25 КВ/мм.
Изгибающее напряжение при разрушении: не менее 200 МПа.
Удельное объемное электрическое сопротивление: не менее 2·104 Ом·см.
ПА66-1-Л-СВ3О – стеклонаполненная композиция на основе полиамидной смолы. Рекомендуется для изготовления изделий конструкционного, электроизоляционного назначения, применяемых в машиностроении, электронике, автомобилестроении, приборостроении, работающих в условиях повышенных температур.
Полиамид ПА66-ЛТО-СВ30
Ударная вязкость по Шарпи в исходном состоянии: не менее 40 КДж/м2.
Ударная вязкость по Шарпи после выдержки в антифризе в течение 20 часов при температуре 150 °С: не менее 40 КДж/м2.
Температура изгиба под нагрузкой при напряжении 1,8 МПа: 200 °С.
Прочность при растяжении после выдержки в этиленгликоле в течение 72 часов при температуре 135 °С: не менее 50 МПа.
Изгибающее напряжение при разрушении: не менее 200 МПа.
Модуль упругости при растяжении: 8000-11000 МПа.
Полиамид ПА66-ЛТО-СВ30 – термостабилизированная стеклонаполненная композиция, отличающаяся стойкостью к действию антифризов, минеральных масел, бензина. Имеет высокие физико-механические показатели. Рекомендуется для изготовления деталей в автомобилестроении.
Полиамид ПА610-Л
Ударная вязкость по Шарпи на образцах без надреза: не разрушается.
Ударная вязкость по Шарпи на образцах с надрезом: не менее 4,9 КДж/м2.
Электрическая прочность: не менее 20 КВ/мм.
Изгибающее напряжение при заданной величине прогиба: не менее 44,1 МПа.
Водопоглощение за 24 часа: не более 0,5.
Полиамид ПА610-Л – литьевой термопласт, получаемый поликонденсацией гексаметилендиамида и себациновой кислоты. Обладает высокими физико-механическими и электроизоляционными свойствами, повышенной размерной стабильностью, низким влагопоглощением. Стоек к действию масел и бензина. Применяется для изготовления деталей конструкционного, антифрикционного назначения, прецизионных деталей точной механики: мелкомодульные шестерни, золотники, манжеты. Разрешен для изготовления изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, и игрушек.
ПА610-Л-СВ3О
Ударная вязкость по Шарпи: не менее 29,4 КДж/м2.
Температура изгиба под нагрузкой при напряжении 1,8 МПа: 190-200 °С.
Температура изгиба под нагрузкой при напряжении 0,45 МПа: 200-205 °С.
Электрическая прочность: не менее 25 КВ/мм.
Модуль упругости при изгибе: 7000-9000 МПа.
ПА610-Л-СВ3О – стеклонаполненная композиция на основе полимидной смолы ПА610. Отличается повышенной прочностью, теплостойкостью, износостойкостью, малым коэффициентом теплового расширения. Изделия могут работать при температуре до 150 °С и кратковременно до 180°С. Рекомендуется для конструкционных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок и температуры.
ПА610-ЛПО-Т20
Ударная вязкость по Шарпи: не менее 30 КДж/м2.
Электрическая прочность: не менее 25 КВ/мм.
Модуль упругости при изгибе: 2000-3000 МПа.
Водопоглащение за 24 часа: не более 1 %.
Усадка: 0,8-1,7 %.
ПА610-ЛПО-Т20 – тальконаполненный окрашенный пластифицированный композиционный материал, отличающийся повышенной стабильностью размеров, стойкостью к деформации, износостойкостью. Рекомендуется для изготовления деталей конструкционного, антифрикционного и электроизоляционного назначения, требующих повышенной размерной точности. При переработке обеспечивает низкий износ литьевых машин и оснастки.
Источник