尼龙6及尼龙66的性能介绍

0尼龙6与尼龙66的比较从结构到性能内容分子结构2尼龙6和尼龙66的结晶4尼龙6和尼龙66的性能121分子结构2CH2NCO5nHCH2NCO6nHNHCH2CO4PA6PA66酰胺基尼龙6和尼龙66从化学角度看非常类似!分子结构3己内酰胺开环聚合PA6(AB-AB型)PA66(AA-BB型)聚合+折叠链形成结晶4结晶–对称性5PA6PA66反向平行平行平行=反向平行结晶–对称性6PA6PA66链的对称性不同导致了结晶行为的不同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)102ndheatingcurve1stheatingcurvecoolingcurvesPA66,6.1270mgPA6,5.9010mgWg^-12°C020406080100120140160180200220240260^endoMeltingCrystallizationheating/coolingrate10°/minMax.crystall.rateDSC测得的基本热性能热性能PA6PA66Tm(°C)熔点221263Tc(°C)结晶温度174229∆Hc(J/g)焓变-75.4-94.0Crystallinity(%)*结晶度40.150.0Max.Crystallizationrate(W/g)最大结晶速度(W/g)0.921.3011*Heatoffusionis188J/gfor100%crystallinityforbothPA6andPA66PA6vs.PA66性能比较PA6PA66MeltingPoint熔点ProcessingWindow加工窗口DegradationRisk降解危险性Color-ability颜色稳定性Weldability焊接性能DegreeofCrystallinity结晶度Modulus/Strength模量/强度ImpactResistance耐冲击MoistureAbsorption吸水MouldShrinkage模具收缩率RateofCrystallization结晶速度CycleTime周期时间SurfaceQuality(RF)表面质量12PA6vs.PA66的加工窗口13200210220230240250260270280290300310320330340PA6-UFPA6-GFPA66-UFPA66-GFMaterialTypeMeltTemperature(°C)Tm(PA6)Tm(PA66)DegradationriskforPA6andPA66尼龙6和66有降解风险区域PA6vs.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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)PA6PA66Density(g/cc)密度1.131.14Mouldshrinkage模具收缩0.9–1.31.0–1.550%相对湿度下吸水2.82.5100%相对湿度下吸水9.58.5E-Modulus(MPa)模量30003200TensileStrength(MPa)拉伸强度8183NotchedIzodimpact(J/m)Izod冲击5353NotchedIzodimpact50%RH(J/m)267107NotchedIzodimpact-40°C(J/m)484315尼龙的吸水16MoistureuptakePA6slightlyhigherthanPA66becauseoflowercrystallinity由于结晶度相对低,PA6吸水会稍微高于PA66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Dimensionalchange(%)尺寸变化Parallel/Perpendicular(平行/垂直)PA6-GF30PA66-GF3050%RH50%相对湿度0.12/0.500.10/0.4090%RH90%相对湿度0.27/1.20.20/1.018105°C下耐水解能力在水/已二醇环境下190204060801001201401601802001101001000Time(hrs)TensileStrength(MPa)PA6-GF30PA66-GF30模量随温度变化情况(未填充)200.050.0100.0150.0200.0250.0300.0105106107108109101010-310-210-1100101Temp[°C]G'()[Pa]G()[Pa]tan_delta()[]3)AkulonS223-D(PA6.6,UF,nucleant+mouldrelease)0.050.0100.0150.0200.0250.0300.0105106107108109101010-310-210-1100101Temp[°C]G'()[Pa]G()[Pa]tan_delta()[]1)AkulonF223-D(PA6,UF,nucleant+mouldrelease)PA6PA66140°C下耐蠕变性能21Creepmodulusvs.timeat140°Cand20MPaload20002500300035004000110100100010000Time(hrs)CreepModulus(MPa)PA66-GF30PA6-GF30150and185°C下热老化220501001502002500100020003000400050006000AgeingTime(hrs)TensileStrength(MPa)PA6PA66PA66PA6185°C150°C寿命半衰期与vs.1/T231001000100001000000,00190,0020,00210,00220,00230,00240,00251/(absTemp)[1/°C]HLTtensilestrength[hrs]PA66-GF30HSPA6-GF30HS135°C165°C185°C200°C150°C230°C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24PA6vs.PA66单体的价格比值变动(TecnondataforEU)250.400.500.600.700.800.901.001.101.20200020012002200320042005200620072008YearPA6/PA66priceratio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-ABvs.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26