PA66 GF Стержень PA66 Черный стержень из стекловолокна
Нейлоновый стержень
Основные свойства нейлона 66 и армирования стекловолокном
Основные свойства нейлонового стержня PA66 (основные свойства без армирования)
Нейлон 66 — линейный термопластичный полимер, синтезированный поликонденсацией адипиновой кислоты и гексаметилендиамина. Молекулярная цепь содержит большое количество амидных групп (-CONH-), которые придают ей следующие основные свойства:
Отличные механические свойства
Прочность на растяжение неармированного ПА66 составляет около 60-80 МПа, прочность на изгиб - около 90-110 МПа, ударная вязкость (простая опорная балка без надреза) - около 5-10 кДж/м². Обладает высокой твердостью и жесткостью (твердость по Роквеллу R110-120), пригоден для деталей конструкций, несущих средние нагрузки.
Хорошая износостойкость и самосмазывание.
Коэффициент трения низкий (около 0,15-0,3 при трении о сталь), самосмазывающийся (дополнительная смазка масла не требуется). Он особенно подходит для подшипников скольжения, шестерен и других деталей, требующих низкого трения (например, деталей автомобильных двигателей).
Выдающаяся химическая стойкость
Он стабилен к большинству неокисляющих кислот (таких как разбавленная серная кислота, соляная кислота), щелочам (таким как разбавленный гидроксид натрия), растворам солей и органическим растворителям (таким как бензин, смазочное масло), но разлагается в сильных окисляющих кислотах (таких как концентрированная азотная кислота, концентрированная серная кислота).
Значительное водопоглощение и нестабильность размеров
Равновесная скорость водопоглощения неармированного PA66 достигает 2,5–3,5% (быстрое водопоглощение во влажной среде). После поглощения воды размеры расширяются (коэффициент линейного расширения увеличивается на 30% - 50%), снижается прочность на разрыв (уменьшение составляет около 30%), ухудшаются жесткость и электроизоляция (объемное сопротивление снижается с 10¹⁵ Ом·см до 10¹² Ом·см), в результате чего детали легко деформируются и выходят из строя во влажной среде.
Температура тепловой деформации (HDT, под нагрузкой 1,82 МПа) составляет всего 50-70℃ (кратковременное сопротивление 80-90℃), а температура длительного использования составляет ≤80℃, что ограничивает его применение в высокотемпературных сценариях.
Основная ценность армирования стекловолокном (GF)
PA6 GF Rod представляет собой неорганическое волокно (диаметр 5–20 мкм, обычно используемая длина 3–12 мм), изготовленное путем высокотемпературной вытяжки расплава кварцевого песка (SiO₂). Он обладает чрезвычайно высокой прочностью на разрыв (≥2000 МПа), модулем упругости (≥70 ГПа) и термостойкостью (длительная рабочая температура ≥400°C). Когда GF добавляется к матрице PA66 в соотношении 10% к 60% (массовая доля), формируется композитная структура «нагрузка матрицы + армирование волокнами» посредством физического перепутывания и межфазного соединения (для улучшения сродства между GF и PA66 необходимо добавить связующий агент, такой как KH550), что придает стержню PA66 GF следующие эффекты модификации сердцевины:
Значительно повысить жесткость, прочность и стабильность размеров.
Предел прочности : от 60-80 МПа чистого PA66 до 120-200 МПа (20% GF) или 180-250 МПа (40% GF), близко к 50-60% низкоуглеродистой стали (Q235 имеет предел прочности около 400 МПа) и может заменить некоторые металлические детали конструкции.
Прочность на изгиб : увеличена с 90-110 МПа до 180-300 МПа (40% GF), модуль упругости при изгибе (мера жесткости) увеличен с 2-3 ГПа до 8-12 ГПа (чистый PA66 составляет всего 2-3 ГПа), что делает детали менее восприимчивыми к изгибу и деформации.
Стабильность размеров : водопоглощение снизилось с 2,5%-3,5% до 0,5%-1,5% (40% GF), а коэффициент линейного теплового расширения снизился с 8×10⁻⁵/°C (чистый PA66) до 2-3×10⁻⁵/°C (около 1,5×10⁻⁵/°C) для алюминиевого сплава. Размеры остаются практически неизменными во влажной или температурно-стабильной среде (подходит для прецизионных механических компонентов).
Значительно улучшить термостойкость
Добавление стекловолокна ограничивает движение молекулярных цепей PA66, а температура тепловой деформации (HDT) увеличивается с 50-70 ℃ (чистый PA66) до 200-240 ℃ (40% GF, нагрузка 1,82 МПа). Температура длительного использования может достигать 120-150 ℃ (кратковременное сопротивление 180-200 ℃), что соответствует требованиям условий работы при высоких температурах (например, периферийные устройства двигателя и детали духовки).
Повышенная усталостная прочность и сопротивление ползучести.
При циклических нагрузках (таких как многократный изгиб и вибрация) усталостная долговечность стержней PA66 GF в 3-5 раз больше, чем у чистого PA66 (пригоден для подшипников и шестерен, находящихся в длительной эксплуатации); при постоянном напряжении (например, предварительном натяге болта) сопротивление ползучести значительно улучшается (степень деформации через 24 часа при 100 ℃ составляет ≤0,1%, в то время как содержание чистого PA66 может превышать 1%).
Сохранение некоторой износостойкости и самосмазывающихся свойств.
Хотя добавление стекловолокна немного снизит коэффициент трения PA66 (с 0,15-0,3 до 0,2-0,4), он все же ниже, чем у металла (коэффициент трения стали составляет около 0,5-0,7), а его износостойкость лучше, чем у большинства металлов (скорость изнашивания более чем на 50% ниже, чем у стали), что делает его пригодным для сценариев скольжения на низкой скорости (например, направляющих и втулок).
Свяжитесь