Более пристальный взгляд на нейлон PA66, POM и ацеталь: свойства, применение и разработки.

Нейлон ПА66——Образец прочности и практичности.

Химическая структура и основные свойства

Нейлон PA66, химически известный как полигексаметиленадипамид, производится путем поликонденсации адипиновой кислоты и гексаметилендиамина. Это полимерное соединение имеет линейную молекулярную структуру и прочные водородные связи между молекулярными цепями, что придает PA66 ряд превосходных свойств. PA66 представляет собой полукристаллический термопластичный конструкционный пластик с высокой степенью кристалличности, что придает ему хорошие механические свойства и термическую стабильность.

ТТХ

Отличные механические свойства

• PA66 обладает высокой прочностью и жесткостью, предел прочности на разрыв составляет 80 МПа или даже выше, и может выдерживать большие внешние силы, не подвергаясь легкой деформации. В то же время он также обладает хорошей прочностью и его нелегко сломать под ударными нагрузками, что позволяет ему хорошо работать в приложениях, где необходимо выдерживать динамические нагрузки.

Отличная износостойкость

• PA66 обладает превосходной износостойкостью, низким коэффициентом трения и может образовывать самосмазывающуюся пленку во время износа, чтобы уменьшить трение и износ между компонентами. Это свойство делает его идеальным материалом для изготовления износостойких деталей, таких как шестерни, подшипники и шкивы.

Хорошая термостойкость

• Температура тепловой деформации PA66 относительно высока, обычно около 150°C. После улучшения и модификации температура тепловой деформации может быть увеличена еще больше. Это позволяет ему сохранять хорошие характеристики в условиях высоких температур и подходит для некоторых сценариев применения с определенными температурными требованиями.

Водопоглощение и стабильность размеров

• PA66 обладает определенным водопоглощением, что влияет на его размерную стабильность. После поглощения воды объем PA66 увеличится, а также изменятся его механические свойства. Поэтому в некоторых случаях применения с чрезвычайно высокими требованиями к точности размеров необходимо сушить его или принимать специальные конструктивные меры.

Технология обработки

Общие методы обработки PA66 включают литье под давлением, экструзию, выдувное формование и т. д. Литье под давлением является наиболее распространенным методом обработки. В процессе литья под давлением необходимо уделять внимание контролю температуры и давления обработки. Вязкость расплава PA66 высокая, поэтому для обеспечения заполнения материала требуется более высокое давление впрыска. В то же время соответствующая температура формы также имеет решающее значение для качества и производительности продукта. Общая температура формы составляет 80-100°C.

Области применения

Автомобильная индустрия

• В автомобильной сфере PA66 широко используется в периферийных деталях двигателя, таких как впускные коллекторы, капоты двигателя и т. д. Его хорошая термостойкость и механические свойства позволяют работать в рабочей среде двигателя при высоких температурах и высоком давлении. Кроме того, PA66 также используется для изготовления деталей салона автомобиля, таких как каркасы сидений, дверные ручки и т. д., обеспечивая необходимую прочность и комфорт.

Электронная техника

• PA66 является одним из наиболее часто используемых материалов в электронной и электротехнической промышленности и используется для изготовления корпусов электронного оборудования, розеток, вилок и других компонентов. Его хорошие изоляционные свойства и механическая прочность могут обеспечить безопасную работу электронного оборудования. В то же время PA66 также широко используется в некоторых деталях, требующих износостойкости, таких как лопасти вентиляторов, шестерни и т. д.

Механическое производство

• В области машиностроения PA66 часто используется для изготовления различных механических деталей, таких как шестерни, рейки, шкивы и т. д. Превосходная износостойкость и высокая прочность позволяют этим деталям сохранять хорошие характеристики в течение длительной эксплуатации, повышая надежность и срок службы механического оборудования.

POM——Представитель точности и эффективности

Химическая структура и характеристики

ПОМ (полиоксиметилен) представляет собой термопластичный конструкционный пластик высокой плотности и высокой кристалличности, который делится на гомополиоксиметилен и сополимер полиоксиметилена. Гомополиоксиметилен полимеризуется из мономера формальдегида, имеет регулярную структуру молекулярной цепи, высокую кристалличность, высокую прочность и жесткость; сополимер полиоксиметилена основан на мономере формальдегида и вводит небольшое количество сополимерного мономера для улучшения его термической стабильности и производительности обработки.

ТТХ

Высокая твердость и жесткость

• ПОМ обладает чрезвычайно высокой твердостью и жесткостью, его прочность на растяжение может достигать 60-70 МПа, а его модуль упругости также высок, что позволяет сохранять хорошую стабильность формы при воздействии силы. Это позволяет ему хорошо работать в приложениях, требующих высокой точности и высокой жесткости.

Превосходное сопротивление трению и самосмазывание.

• ПОМ имеет чрезвычайно низкий коэффициент трения и самосмазывающиеся свойства, что позволяет снизить износ и потери энергии в движущихся частях. В некоторых деталях, требующих частых возвратно-поступательных движений, таких как ползуны и направляющие, POM может обеспечить плавную и бесшумную работу, повышая эффективность работы и срок службы оборудования.

Хорошая химическая стабильность

• ПОМ хорошо переносит большинство органических растворителей и химикатов. При комнатной температуре он нерастворим в обычных растворителях, таких как спирт, эфир, кетон, и обладает определенной устойчивостью к неорганическим кислотам и щелочам. Это делает его очень выгодным в химической промышленности и в некоторых особых условиях.

Термическая стабильность

• ПОМ имеет относительно хорошую термическую стабильность, температуру тепловой деформации около 110-120 ℃, и может сохранять хорошие физические свойства в определенном температурном диапазоне. Однако следует отметить, что ПОМ разлагается при высоких температурах с образованием газообразного формальдегида, поэтому необходимо строго контролировать температуру во время обработки и использования.

Технология обработки

ПОМ в основном перерабатывается методами литья под давлением и экструзии. Литье под давлением является наиболее часто используемым методом обработки ПОМ. В процессе литья под давлением из-за хорошей текучести расплава ПОМ давление впрыска относительно низкое. Однако ПОМ предъявляет высокие требования к температуре пресс-формы. Обычно температура формы составляет 80–100 ℃, а температура впрыска — 190–230 ℃. В процессе экструзии необходимо контролировать скорость и температуру экструзии, чтобы избежать разложения материала из-за чрезмерной температуры.

Области применения

Автоматизированная индустрия

• В автомобильной сфере ПОМ часто используется для изготовления различных деталей интерьера и функциональных деталей, таких как дверные замки, устройства регулировки сидений, дворники и т. д. Его хорошие механические свойства и сопротивление трению гарантируют стабильность и надежность этих деталей при длительном использовании.

Электронные и электрические приборы

• ПОМ имеет широкий спектр применения в области электронных и электроприборов и используется для изготовления различных переключателей, кнопок, шестерен и других деталей. Его самосмазывающиеся свойства и высокая твердость позволяют этим деталям сохранять хорошие характеристики при частой эксплуатации, повышая надежность и срок службы электронного оборудования.

Прецизионное оборудование

• Благодаря высокой точности и характеристикам низкого трения ПОМ он широко используется в области точного машиностроения. Например, в часах, копировальных аппаратах, принтерах и другом оборудовании ПОМ используется для изготовления прецизионных деталей, таких как шестерни и кулачки, обеспечивая высокоточную работу оборудования.

Ацеталь——Продолжение производительности и применения

Взаимосвязь между ацеталем и ПОМ

Ацеталь обычно относится к тому же материалу, что и ПОМ, а именно к полиоксиметилену. Ацеталь подчеркивает, что в его химическую структуру входят ацетальные группы, а ПОМ называется исходя из названия полимера. В практических приложениях эти два термина можно использовать как взаимозаменяемые, и они имеют одинаковые основные характеристики и области применения.

Дополнительные эксплуатационные характеристики

Помимо общих характеристик ПОМ, ацеталь также имеет уникальные преимущества в некоторых аспектах. Например, у ацеталя блеск поверхности выше, а внешний вид готового изделия красивее. В то же время в некоторых особых сценариях применения ацеталь обладает более высокой усталостной прочностью и стабильностью размеров и может соответствовать более высоким требованиям точности.

Расширение областей применения

В некоторых высокотехнологичных областях производства, таких как аэрокосмическая промышленность, медицинское оборудование и т. д., применение ацеталя постепенно расширяется. В аэрокосмической отрасли ацеталь можно использовать для изготовления некоторых мелких прецизионных деталей, поскольку его высокая надежность и хорошие характеристики позволяют удовлетворить строгие требования авиационного оборудования. Что касается медицинских изделий, то ацеталь может использоваться для изготовления некоторых деталей, контактирующих с телом человека, например, протезов суставов, стоматологических инструментов и т. д. Его биосовместимость и механические свойства могут обеспечить безопасность и эффективность медицинских изделий.

Сравнение характеристик и выбор материала

Сравнение производительности

Механические свойства

• ПОМ и ацеталь обладают хорошими показателями твердости и жесткости, тогда как нейлон PA66 имеет преимущества по прочности и ударной вязкости. PA66 больше подходит для приложений, требующих большей отдачи; ПОМ и ацеталь — лучший выбор для деталей, требующих высокой точности и высокой твердости.

Термостойкость

• PA66 обладает относительно высокой термостойкостью и после усиленной модификации может использоваться при более высоких температурах. Температуры тепловой деформации ПОМ и ацеталя относительно низкие, но они также могут соответствовать требованиям в условиях общего применения.

Химическая устойчивость

• ПОМ и ацеталь обладают хорошей устойчивостью к органическим растворителям и химическим веществам, тогда как PA66 может подвергаться воздействию некоторых специфических химических сред.

Водопоглощение и стабильность размеров

• PA66 обладает сильным водопоглощением, что оказывает определенное влияние на стабильность размеров; ПОМ и ацеталь имеют низкое водопоглощение и лучшую стабильность размеров.

Основа выбора материала

При выборе материалов необходимо рассматривать их комплексно, исходя из конкретных требований применения. Если он находится в среде с высокой температурой, например, вокруг двигателя автомобиля, и требует высокой прочности и определенной степени ударной вязкости, PA66 может быть первым выбором; для прецизионных передач, переключателей и других компонентов электронных приборов больше подходят ПОМ или ацеталь из-за их хорошей стабильности размеров, низкого трения и высокой твердости; а в некоторых случаях, когда требуются высокие требования к внешнему виду и высокой точности, высокий блеск и превосходная стабильность размеров Acetal делают его идеальным выбором.

Тенденции развития и перспективы на будущее

С постоянным развитием науки и техники и быстрым развитием промышленности требования к характеристикам пластиковых материалов, таких как нейлон PA66, ПОМ и ацеталь, также растут. В будущем эти материалы будут развиваться в направлении высокой эффективности, многофункциональности и экологичности.

Что касается высоких характеристик, за счет технологии модификации, такой как добавление армирующих волокон и наноматериалов, прочность, жесткость, термостойкость и другие свойства материалов дополнительно улучшаются для удовлетворения потребностей таких высокотехнологичных областей, как аэрокосмическая и автомобильная промышленность. Что касается многофункциональности, для расширения областей их применения разрабатываются материалы со специальными свойствами, такими как электропроводность, теплопроводность и антибактериальные свойства. С точки зрения защиты окружающей среды исследуются и разрабатываются разлагаемые и возобновляемые пластиковые материалы для снижения воздействия на окружающую среду.

В то же время с развитием интеллектуального производства также выдвигаются более высокие требования к точности и эффективности обработки пластмассовых материалов. Будущие технологии обработки будут более интеллектуальными и автоматизированными, что повысит эффективность производства и качество продукции.

Заключение

Являясь важными пластиковыми материалами, нейлон PA66, ПОМ и ацеталь обладают уникальными свойствами и преимуществами и играют важную роль во многих областях. Благодаря глубокому пониманию их химической структуры, эксплуатационных характеристик, технологии обработки и областей применения мы можем более разумно выбирать и применять эти материалы для удовлетворения потребностей различных отраслей промышленности. Благодаря постоянному развитию науки и техники эти материалы будут продолжать развиваться и внедряться, внося больший вклад в развитие различных отраслей промышленности.