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概述:

pa66又稱尼龍66，俗稱尼龍雙6。

應用:

半透明或不透明乳白色結晶形聚合物，廣泛用于制造機械、汽車、化學與電氣裝置的零件，如齒輪、滾子、滑輪、輥軸、泵體中葉輪、風扇葉片、高壓密封圍、閥座、墊片、襯套、各種把手、支撐架、電線包層等。亦可制成薄膜用作包裝材料。此外，還可用于制作醫  療器械、體育用品、日用品等。

美國杜  邦fr50性能:

pa66 聚酰胺  66或尼龍66化學和物理特性pa66在聚酰胺  材料中有較高的熔點。它是一種半晶體-晶體材料。pa66在較高溫度也能保持較強的強度和剛度。在產品設計時，一定要考慮吸濕性對幾何穩定性的影響。為了提高pa66的機械特性，經常加入各種各樣的改性劑  。玻璃就是常見的添加劑  ，有時為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠，如epdm和sbr等。 pa66的粘性較低，因此流動性很好（但不如pa6）。這個性質可以用來加工很薄的元件。 它的粘度對溫度變化很敏感。pa66的收縮率在1％~2％之間，加入玻璃纖維添加劑  可以將收縮率降低到0.2％~1％ 。收縮率在流程方向和與流程方向相垂直方向上的相異是較大的。 pa66對許多溶劑  具有抗溶性，但對酸  和其它一些氯  化劑  的抵抗力較弱。

特性：

美國杜  邦fr501、具有優良的耐磨性、自潤滑性，機械強度較高。但吸水性較大，因而尺寸穩定性較差

2、pa66在較高溫度也能保持較強的強度和剛度。pa66在成型后仍然具有吸濕性，其程度主要取決于材料的組成、壁厚以及環境條件。

3、在產品設計時，一定要考慮吸濕性對幾何穩定性的影響。為了提高pa66的機械特性，經常加入各種各樣的改性劑  。玻璃就是常見的添加劑  ，有時為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠，如epdm和sbr等。pa66的粘性較低，因此流動性很好（但不如pa6）。這個性質可以用來加工很薄的元件。它的粘度對溫度變化很敏感。

4、pa66的收縮率在1％~2％之間，加入玻璃纖維添加劑  可以將收縮率降低到0.2％~1％ 。收縮率在流程方向和與流程方向相垂直方向上的相異是較大的。pa66對許多溶劑  具有抗溶性，但對酸  和其它一些氯  化劑  的抵抗力較弱

美國杜  邦fr50此數據表中的信息由 ul prospector 從該材料的生產商處獲得。ul prospector 盡大努力確保此數據的準確性。 但是 ul prospector

對這些數據值不承擔任何責任，并強烈建議在終選擇材料前，就數據值與材料供應商進行驗證。

文件建立日期： 2014年9月7日

美國杜  邦fr50產品說明

zytel® fr50 nc010a是一種nylon resin產品,含有的填充物為25％ 玻璃纖維增強材料。

它可以通過注射成型進行加工,在北美洲、非洲和中東、拉丁美洲、歐洲或亞太地區有供貨。 zytel® pa66杜  邦fr50nc010a的應用領域包括汽車行業 和

電線電纜。

美國杜  邦fr50特性包括:

• 阻燃/額定火焰

• 脫模劑 

總體

美國杜  邦fr50材料狀態 • 已商用：當前有效

資料 1

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• processing - injection molding of glass-reinforced zytel (english)

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ul 黃卡 2 • e41938-234494

美國杜  邦fr50搜索 ul 黃卡 • dupont performance polymers

• zytel®

供貨地區 • 北美洲

• 非洲和中東

• 拉丁美洲

• 歐洲 • 亞太地區

美國杜  邦fr50填料/增強材料 • 玻璃纖維增強材料, 25％ 填料按重量

添加劑  • 脫模

機構評級 • ul 未評級

形式 • 顆粒料

尼龍66的特性

   尼龍66 -特性 結晶構造

bill認為，尼龍-66的晶形有α型和β型二種形態，在常溫下為三斜晶形，在165℃以上為六方晶形[]。

bunn等確定了尼龍-66α型的結晶構造[]，。尼龍-66分子中的亞甲  基呈鋸齒狀平面排列，酰胺  基取反式平面結構，分子鏈被筆直地拉長。相鄰的分子以氫鍵連成平面的片狀，尼龍-66穩定晶形的晶格常數晶體abc(纖維軸)αβγα型結晶（三斜晶系）4.9×10-4μm5.4×10-4μm17.2×10-4μm48½°77°63½°計算密度=1.24g/cm3線條：鏈狀分子；○：氧原子尼龍-66的α晶型是一系列晶片沿鏈軸方向一個接一個的壘積，而β晶型則每隔一片相互上下偏移壘積。對未進行熱處理的普通成型品，構成結晶的氫鍵平面片的重疊方式，是這種α晶型和β晶型的任意混合。

球晶

熔融狀態的尼龍-66緩慢冷卻時，在235~245℃急劇生成球晶。球晶不僅包含于結晶部分，也包含于非結晶部分，結晶度為20％~40％。

球晶有在徑向上優先取向的正球晶及在切線方向上優先取向的負球晶[]。尼龍-66球晶通常為正球晶，但在250~265℃下加熱熔融結晶時可以生成負球晶[,]。球晶生成速度和球晶大小，除顯著地受冷卻溫度的影響之外，還受到熔融溫度、分子量等因素  的影響。

結晶度

一般認為，普通結晶形高分子，具有結晶區域和非結晶區域，結晶區域的比例便稱為結晶度。在很大程度上，結晶度可以左右尼龍-66的物理、化學和機械性質。結晶度可以用x-射線、紅外吸收光譜、熔融熱、密度和體積膨脹率等求得，其中以密度法最為簡單方便。

分子量

綜合考慮尼龍-66的可應用性和可加工性，通常將其分子量調整為15000~30000（聚合度約150~300）,若分子量太大，成型加工性能變差。已經開發了一系列方法測定聚酰胺  的分子量，如粘度法（溶液粘度法和熔融粘度法）、末端基定量法（中和滴定法、比色法、電位滴定法、電導滴定法）、光散射法、滲透壓法、熔融電導法等，其中溶液粘度法在實驗室條件較為容易進行。

熱分解和水解反應

與其它聚酰胺  相比，尼龍-66最容易熱降解和三維結構化。當尼龍-66發生熱分解時，首先表現為主鏈開裂引起分子量、熔體粘度降低；進一步降解時，由三維結構化引起熔體粘度上升而最終變成凝膠，成為不溶不熔物。其機理尚未完全闡明，但相信主要原因是尼龍-66本質造成的，與己二酸  殘基容易形成環戊酮    衍生物密切相關。

在惰性氣體氛圍中，尼龍-66可以在300℃保持短時間的穩定性，但時間長后（如290℃5小時）就可看出明顯的分解，產生氨和二氧化碳等。在無氧的條件下，其分解產物為氰  基(-cn)和乙烯基(-ch=ch2)。

在有氧和水等存在時，尼龍-66在200℃就顯示出明顯的分解傾向。在有氧存在時，加熱還會引起分子鏈之間的交聯.

尼龍-66對室溫水和沸水是穩定的，但在高溫尤其是在熔融狀態下則會發生水解。另外，尼龍-66在堿  性水溶液中也很穩定，即使在10％的naoh溶液中于85℃處理16小時也觀察不到明顯的變化。但在酸  性水溶液中容易發生水解。

增強尼龍66的優勢和特性簡析

增強尼龍66具有優良的耐磨性、耐熱性及電性能，機械強度高，能自熄，尺寸穩定性良好，廣泛應用于汽車工業產品、紡織產品、泵葉輪和一級精密工程部件。

在尼龍中添加玻璃纖維、增韌劑  等共混材料的力學性能。結果表明隨玻纖含量的增加，材料的拉伸強度、彎曲強度有大幅度的提高，沖擊強度則較為復雜，增韌劑  加入，材料的韌性大幅度的提高。添加30％～35％的玻纖，8％～12％的增韌劑  ，材料的綜合力學性能最佳。

1.gfr-nylon在尼龍樹脂中加入一定量的玻璃纖維進行增強而得到的塑料(fr-pa)。可分為用包覆法制得的長玻璃纖維增強尼龍(纖維和塑料顆粒等長，一般約10mm)和以短切纖維經混煉，或連續纖維導入雙螺桿擠出機連續剪切混煉制得的短玻璃纖維增強尼龍(玻纖長度約0.2～0.7mm)。

2.尼龍屬于聚酰胺  ，在它的主鏈上有氨基。氨基具有極性，會因氫鍵的作用而相互吸引。所以尼龍容易結晶，可以制成強度很高的纖維。聚酰胺  為韌性角質狀半透明或乳白色結晶性樹脂，常制成圓柱狀粒料，作塑料用的聚酰胺  分子量一般為1.5萬～2萬。

3.在pa加入30％的玻璃纖維，pa66的力學性能、尺寸穩定性、耐熱性、耐老化性能有明顯提高，耐疲勞強度是未增強的2.5倍。

4.用增強材料來提高尼龍性能，增強材料有玻璃纖維，石棉纖維，碳纖維，鈦金屬等，其中以玻璃纖維為主，提高尼龍的耐熱性，尺寸穩定性，剛性，機械性能(拉伸強度和彎曲強度)，特別是機械性能提高明顯，成為性能優良的工程塑料。玻璃纖維增強尼龍有長纖維增強和短纖維增強尼龍66兩種。

工程塑料尼龍66的應用范圍和物理特性

pa66聚酰胺  66或尼龍66polyamide66,ornylon66,orpoly(hexamethyleneadipamide

典型應用范圍:

同pa6相比，pa66更廣泛應用于汽車工業、儀器殼體以及其它需要有抗沖擊性和高強度要求的產品。

注塑模工藝條件:

干燥處理：如果加工前材料是密封的，那么就沒有必要干燥。然而，如果儲存容器被打開，那么建議在85c的熱空氣中干燥處理。如果濕度大于0.2％，還需要進行105c，12小時的真空干燥。

熔化溫度：260~290c。對玻璃添加劑  的產品為275~280c。熔化溫度應避免高于300c。

模具溫度：建議80c。模具溫度將影響結晶度，而結晶度將影響產品的物理特性。對于薄壁塑件，如果使用低于40c的模具溫度，則塑件的結晶度將隨著時間而變化，為了保持塑件的幾何穩定性，需要進行退火處理。

注射壓力：通常在750~1250bar，取決于材料和產品設計。注射速度：高速（對于增強型材料應稍低一些）。

流道和澆口:由于pa66的凝固時間很短，因此澆口的位置非常重要。澆口孔徑不要小于0.5*t（這里t為塑件厚度）。如果使用熱流道，澆口尺寸應比使用常規流道小一些，因為熱流道能夠幫助阻止材料過早凝固。如果用潛入式澆口，澆口的最小直徑應當是0.75mm。

化學和物理特性:pa66在聚酰胺  材料中有較高的熔點。它是一種半晶體-晶體材料。pa66在較高溫度也能保持較強的強度和剛度。pa66在成型后仍然具有吸濕性，其程度主要取決于材料的組成、壁厚以及環境條件。在產品設計時，一定要考慮吸濕性對幾何穩定性的影響。為了提高pa66的機械特性，經常加入各種各樣的改性劑  。玻璃就是最常見的添加劑  ，有時為了提高抗沖擊性還加入合成橡膠，如epdm和sbr等。pa66的粘性較低，因此流動性很好（但不如pa6）。這個性質可以用來加工很薄的元件。它的粘度對溫度變化很敏感。pa66的收縮率在1％~2％之間，加入玻璃纖維添加劑  可以將收縮率降低到0.2％~1％ 。收縮率在流程方向和與流程方向相垂直方向上的相異是較大的。pa66對許多溶劑  具有抗溶性，但對酸  和其它一些氯  化劑  的抵抗力較弱。工程塑料尼龍12的化學和物理特性、應用范圍

pa12聚酰胺  12或尼龍12polyamide12ornylon12典型應用范圍:

水量表和其他商業設備，電纜套，機械凸輪，滑動機構以及軸承等。

注塑模工藝條件:

干燥處理：加工之前應保證濕度在0.1％以下。如果材料是暴露在空氣中儲存，建議要在85c熱空氣中干燥4~5小時。如果材料是在密閉容器中儲存，那么經過3小時溫度平衡即可直接使用。

熔化溫度：240~300c；對于普通特性材料不要超過310c，對于有阻燃特性材料不要超過270c。

模具溫度：對于未增強型材料為30~40c，對于薄壁或大面積元件為80~90c，對于增強型材料為90~100c。增加溫度將增加材料的結晶度。精確地控制模具溫度對pa12來說是很重要的。

注射壓力：最大可到1000bar（建議使用低保壓壓力和高熔化溫度）。

注射速度：高速（對于有玻璃添加劑  的材料更好些）。

流道和澆口:對于未加添加劑  的材料，由于材料粘性較低，流道直徑應在30mm左右。對于增強型材料要求5~8mm的大流道直徑。流道形狀應當全部為圓形。注入口應盡可能的短。可以使用多種形式的澆口。大型塑件不要使用小澆口，這是為了避免對塑件過高的壓力或過大的收縮率。澆口厚度最好和塑件厚度相等。如果使用潛入式澆口，建議最小的直徑為0.8mm。熱流道模具很有效，但是要求溫度控制很精確以防止材料在噴嘴處滲漏或凝固。如果使用熱流道，澆口尺寸應當比冷流道要小一些。

化學和物理特性:pa12是從丁二烯線性，半結晶-結晶熱塑性材料。它的特性和pa11相似，但晶體結構不同。pa12是很好的電氣絕緣體并且和其它聚酰胺  一樣不會因潮濕影響絕緣性能。它有很好的抗沖擊性機化學穩定性。pa12有許多在塑化特性和增強特性方面的改良品種。和pa6及pa66相比，這些材料有較低的熔點和密度，具有非常高的回潮率。pa12對強氧化性酸  無抵抗能力。pa12的粘性主要取決于濕度、溫度和儲藏時間。它的流動性很好。收縮率在0.5％到2％之間，這主要取決于材料品種、壁厚及其它工藝條件。尼龍66的應用

   尼龍66 -應用

尼龍66主要用于汽車、機械工業、電子電器、精密儀器等領域。從最終用途看，汽車行業消耗的尼龍66占第一位，電子電器占第二位。大約有88％的尼龍66通過注射成型加工成各種制件，約12％的尼龍66則通過擠出、吹塑等成型加工成相應的制品。

汽車工業

由于尼龍66優良的耐熱性、耐化學藥品性、強度和加工方便等，因而在汽車工業得到了大量應用，目前幾乎已能用于汽車的所有部位，如發動機部位，電器部位和車體部位。發動機部位包括進氣系統和燃油系統，如發動機氣缸蓋罩、節氣門、空氣濾清器機器外殼，車用空氣喇叭、車用空調軟管、冷卻風扇及其外殼、進水管、剎車油罐及灌蓋，等等。車體部位零部件有：汽車擋泥板、后視鏡架、保險杠、儀表盤、行李架、車門手柄、雨刷支架、安  全帶扣搭、車內各種裝飾件等等。車內電器方面如電控門窗、連接器、保鮮盒、電纜扎線等。

電子電器工業

pa66可生產電子電器絕緣件、精密電子儀器部件、電工照明器具和電子電器的零部件等，可用于制作電飯鍋、電動吸塵器、高頻電子食品加熱器等。pa66具有優良的耐焊錫性，廣泛用作接線盒、開關和電阻器等的生產。阻燃級pa66可用于彩電導線夾、固定夾和聚焦旋鈕。

機械設備

列車客車的門把手、貨車的制動器接合盤等可用pa66制作。其它如絕緣墊圈、擋板座、船舶上的渦輪、螺旋槳軸、螺旋推進器、滑動軸承等也可以用pa66制作。高抗沖擊性尼龍66還可制作管鉗、塑料模具、無線電控制車身等。未增強級尼龍66通常用于制造低蠕變、無腐蝕的螺母、螺栓、螺釘、噴嘴等；增強級尼龍66用于生產鏈條、傳送帶、扇葉、齒輪、葉輪和腳手架固定腳扣等。

其他行業

利用pa66耐蠕變特性和耐溶劑  性，可以制造一系列的日用品，如以非增韌的尼龍66注塑成的氣體打火機和氣霧劑  噴嘴、太陽鏡片、梳子、紐扣等。增韌的尼龍66用于制造冰  鞋、滑雪板零件、網球拍線套、帆板連接器等耐寒耐磨產品。玻纖增強增韌尼龍66用于自行車輪、刀柄和槍托的生產中。

在家具行業中，也經常采用尼龍66制造的連接件、裝飾品、抽屜滑輪、滑軌等。另外，大量的用品用具也直接以尼龍66來制造，如：齒輪、扇葉、縫紉機凸輪、洗衣機腳，一些以汽油為動力的機械，如割草機。軍事上，刺刀鞘、密件套和火藥帶等。在建筑業，pa66用于制作自動扶梯欄桿、自動門橫欄、窗框架、門滑輪等等。在包裝業，pa66可以用于制作膜和多層膜、烘烤食品的容器等。pa66薄膜氧氣透過率小，具有防止內裝物氧化變質的功能，而且耐油性、耐低溫沖擊性優良，可用于肉、火腿、蝦等食品的包裝，市場發展前景看好。

尼龍66: 應用于高溫場合的最新進展

   使用一種新型的專利技術，蘭蒂奇的科研人員已經開發出適用于高于170℃，甚至達到220℃條件下的增強阻燃pa66產品。

介紹

聚酰胺  是一種在高端技術領域得到最成功應用的聚合物。在過去的25年里，我們見證了在不同的行業和應用中使用聚酰胺  或者尼龍來取代金屬和熱固性材料。

眾所周知，尼龍由于其優異的耐熱性能，是高溫應用場合的首選材料。然而，在汽車行業，伴隨著內燃機不斷向高動力、小型化方向發展以滿足更局促的空間，隨之而來的是工作溫度進一步升高，這就導致傳統熱穩定型的聚酰胺  材料已經無法滿足。

現在，電子行業的許多應用中也提出了高耐熱要求。這一點只要看看ul1446標準中關于零部件必須要滿足不同的絕緣等級就明白了；標準中根據材料的最高可允許的工作溫度將其分成了不同的等級。

為了滿足這些更苛刻的要求，聚酰胺  的生產廠家開發了一系列特殊的產品，譬如半芳香聚酰胺  和脂肪族聚酰胺  46（pa46）。一些玻纖增強的pa66產品也被開發出來滿足長期在200-210度空氣環境下工作需要。與傳統的熱穩定型pa66產品相比，這些pa66產品具有好得多的耐熱性能。本文中，我們主要回顧一下蘭蒂奇公司使用一種新型熱保護技術開發的部分這種特殊材料的技術特點和性能，其中包括35％玻纖增強的注塑級產品和15％玻纖增強的吹塑級產品，最后還介紹了一種兼備了耐熱性和阻燃性雙重性能的產品。

內燃機的變革及其對高性能聚合物提出的應用需求

圖1是渦輪增壓發動機的示意圖。渦輪增壓首先是應用在柴油發動機上，但是隨后它們在汽油發動機上得到了越來越廣泛的應用。在沒有顯著降低動力輸出的前提下渦輪增壓現在是縮減發動機尺寸的最快最有效的方式。尾氣推動渦輪，進而激活壓縮機來壓縮空氣。壓縮空氣然后通過導管輸送到中冷器。中冷器降低了空氣溫度以后，通過另外的管路將其輸送至發動機。

輸送壓縮空氣到熱交換器（中冷器）的管路溫度可以達到230℃。

現在，這些管路主要由金屬材料制成主體，兩端是橡膠套管。伴隨著汽車減重需求的不斷增長以及高耐熱塑料的不斷出現，使得越來越多類似應用中的金屬材料被取代，至少在長期工作溫度不高于230℃的場合。

目前，類似應用的部件主要通過以下兩種工藝來制備，但是不管哪一種都需要特別設計的材料：

●吹塑，特別是尺寸比較復雜的部件；

●注塑，然后是振動焊接

渦輪增壓系統另外一個典型的應用是中冷器的端蓋。由于高的熱負載，中冷器端蓋需要更高的耐溫性能。對于這些部件，一般采用特種聚合物，如半芳香聚酰胺  ，pa46以及pps。然而，在使用溫度不超過210℃的場合，可以考慮采用注塑成型級別的高耐熱的pa66。對于將氣體從熱交換器輸送到發動機的管路來說一般都是采用聚合物材料制備的。這些管路的溫度通常不超過160℃，因此可以采用玻纖增強的吹塑級的pa6。

性能比較

本文中選用的所有數據都是由蘭蒂奇塑料研發實驗室測試提供的。這兒我們采用hhr（高耐熱）來定義改進耐熱性能的聚酰胺  ，采用hs（熱穩定）來定義一般耐熱的pa66產品。一般的熱穩定性可以通過加入一些無機熱穩定劑  來實現。

圖2和圖3展示的是35％玻纖增強的注塑級材料在210℃溫度下，空氣中2000小時的老化過程中力學性能隨時間變化趨勢。

表1中并列展示兩種材料的測試數據以便于比較。在210℃空氣環境下經過2000小時的熱老化后，熱穩定（hs）的pa66-gf35樣品顯示出完整的炭化截面，殘留性能數值實際已經是零。相比而言，hhr級別盡管無缺口沖擊強度有明顯降低，但是表面只是輕微的分解。其它殘留數值高于初始值的50％多。

圖4和圖5是pa66-gf35-hhr同已經被廣泛使用于高溫場合的熱穩定的ppa-gf35的對比圖。針對這兩個材料，做了一個2000小時，200℃的老化試驗。pa66-gf35-hhr可以采用典型的pa66注塑工藝來成型，例如，熔融溫度在280℃到300℃之間，模溫在80-90℃。不像其他的特種聚合物，沒有必要把模溫設置的超過100℃。

表2給出了在200℃空氣下，2000小時的熱老化后兩種材料的力學性能保持率。我們可以看出，在這個溫度下，radilonarv350hhr的性能略好于ppa-gf35。

我們也針對吹塑級別的，15％玻纖增強的hhr級別在210℃下進行了1500小時老化測試。圖6和圖7是15％玻纖增強的熱穩定（hs）吹塑級別的pa66同專門開發的具有優異耐熱性能的吹塑級材料，radilonabmv150hhr的對比圖。圖8是一個800mm長的渦輪歧管，它是有采用比較吸附技術吹塑而成的。圖中可以看出，這個產品有一個90°的彎角和波紋結構來增加柔韌性。杰出的熔體強度和口模脹大系數為制備一定長度的復雜產品提供的了保證。

hhr技術也被成功的應用于阻燃產品。這個案例落在了radiflamarv150hhraf,一種15％玻纖增強的產品。技術指標如下：在170℃下老化1000小時后，力學性能損失不超過35％，阻燃性能沒有變化，更嚴格的講，0.8mm厚的試片在170℃經過3000小時老化后保持了ul94的v0阻燃等級。表4對radiflamarv150hhraf和一般熱穩定的同等pa66產品進行了對比。

結論

在最苛刻的操作條件下使用塑料取代金屬的需要在不斷的增長，這對于材料供應商來說是個挑戰。在過去的24年里，在一些甚至需要耐高熱應力的場合，用非金屬材料來取代金屬和輕質合金，聚酰胺  材料表現的比其它任何材料都要優越。在設計者過去都沒有考慮過的領域使用工程塑料的另外一個推動力是要用更輕的材料來滿足環境可持續發展。

工程材料的最大的挑戰在于如何滿足持續使用溫度的絕對值以及在苛刻條件下暴露的時間。另外，價格是必須要考慮的因素  ，它不能超過競爭材料的價格。綜上所述，在眾多耐高溫材料中，聚酰胺  材料是在正確的方向走了重要的一步。的確，它能夠完全滿足很多這種應用要求。