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透明 PA6/PA66 改性實現方法

作者:中爾新材 時間: 瀏覽:162

資訊摘要:

普通的 PA6/PA66 都是不透明的,想做透明的尼龍產品,但是透明的 PA6/PA66,到底是怎么通過改性實現的?

普通的 PA6/PA66,因為結晶的特性,都是乳白色的不透明材料,但是很多場景,比如透明的餐具、醫療器械的部件、電子的透明結構件,都需要透明的尼龍,既要有尼龍的強度、韌性,又要有透明的外觀,所以,怎么把原本不透明的尼龍,做成透明的,就成了很多客戶關心的問題,今天我們就來聊聊,透明的 PA6/PA66,到底是怎么通過改性實現的。

一、為什么普通的尼龍,是不透明的?

要搞懂透明尼龍的改性,首先要搞懂,普通的尼龍,為什么是不透明的。普通的 PA6/PA66,是半結晶的聚合物,當它冷卻成型的時候,分子鏈會排列規整,形成很多的晶區,這些晶區的折射率,和非晶區的折射率是不一樣的,當光線穿過材料的時候,就會在晶區和非晶區的界面,發生散射,所以,我們看起來,普通的尼龍,就是乳白色的,不透明的。
所以,要把尼龍做成透明的,核心的原理,就是兩個方向:要么,降低尼龍的結晶度,減少晶區的比例;要么,讓晶區的尺寸,變得非常小,小到比可見光的波長還要小,這樣,光線就不會發生散射,就能穿過材料,實現透明。

二、透明 PA6/PA66,主流的改性實現方法

現在,行業里,實現尼龍透明化,主流的改性方法,有這幾種:

1.共聚改性,這是最主流、最常用的方法

這是現在高透明尼龍最常用的方法,就是在尼龍的聚合階段,加入其他的共聚單體,破壞尼龍分子鏈的規整性,讓分子鏈沒辦法整齊的排列,從而降低尼龍的結晶度,同時,讓剩下的少量晶區,尺寸變得非常小,小于可見光的波長,這樣,光線就可以順利的穿過,實現透明。

比如,我們常用的 PA6I/6T 透明尼龍,就是用己內酰胺、間苯二甲胺這些單體共聚,破壞分子鏈的規整性,還有 PA6/66 共聚尼龍,也是通過兩種尼龍的共聚,破壞規整性,降低結晶度。這種方法做出來的透明尼龍,透明度非常高,透光率可以做到 90% 以上,和 PC 差不多,而且,性能也很好,強度、韌性、耐溫,都和普通的尼龍差不了多少,是現在高端透明尼龍的主流方案。

2.添加透明成核劑,細化晶核

這個方法,是在普通的尼龍里,添加透明成核劑,成核劑的作用,是讓尼龍在結晶的時候,形成大量的、非常細小的晶核,而不是少量的大晶核,這樣,晶區的尺寸,就會小于可見光的波長,光線就不會散射,從而實現透明。

這個方法的好處是,成本比共聚改性要低很多,不用改變聚合的工藝,直接在普通的尼龍里,添加少量的成核劑就可以了,但是,它的透明度,比共聚的要差一點,透光率一般只能做到 85% 左右,而且,對加工的要求非常高,溫度、冷卻速度,都要控制的非常精準,不然,晶核還是會長大,就會變得不透明了,所以,這個方法,一般只用在中低端的透明產品上。

3.添加增塑劑,降低結晶度

這個方法,是在普通的尼龍里,添加增塑劑,增塑劑會進入尼龍的分子鏈之間,降低分子鏈的相互作用,破壞分子鏈的規整性,從而降低尼龍的結晶度,提高透明度。

這個方法的成本更低,但是,缺點也很明顯,增塑劑會降低尼龍的強度、耐溫性能,而且,增塑劑很容易析出,用久了,材料表面會出油,變得粘手,所以,這個方法,現在用的非常少,只有一些非常低端的、短期使用的產品,才會用。

4.快速冷卻,抑制結晶

這個是加工階段的方法,就是在注塑的時候,用非??斓睦鋮s速度,讓尼龍的分子鏈,來不及結晶,就被定型了,這樣,非晶區的比例就很高,就可以實現透明。

但是,這個方法的局限性非常大,只能做非常薄的產品,厚的產品,冷卻速度慢,內部的分子鏈,還是會慢慢結晶,變得不透明,而且,就算做出來了,產品放久了,還是會慢慢的結晶,慢慢變得不透明,所以,這個方法,現在基本不用了。

三、透明 PA6/PA66,加工的時候,要注意什么?

透明尼龍的加工,和普通的尼龍,有很大的區別,要注意這幾點:

1.加工溫度不能太高:透明尼龍的加工溫度,要比普通的尼龍低 10-20 度,溫度太高的話,會導致分子鏈降解,還會影響結晶,導致透明度下降,甚至,會出現黃變,影響外觀。

2.冷卻速度要快:要快速冷卻,抑制結晶,不然,冷卻慢了,分子鏈就會結晶,變得不透明,所以,模具的溫度要低一點,冷卻水的溫度,也要低一點,保證快速冷卻。

3.不能加普通的填料:普通的填料,比如玻纖、礦物填料,這些,都會讓材料變得不透明,所以,透明尼龍,一般都是不加填料的,最多,加一點食品級的助劑,不能加普通的填料。

4.干燥要做好:透明尼龍也會吸水,吸水之后,加工的時候,會產生氣泡,影響透明度,所以,加工之前,一定要把水分烘干,不然,產品里有氣泡,就不透明了。

常見的誤區

1.以為加個增透劑,就能把普通尼龍變成透明的:很多客戶覺得,普通的尼龍,加個增透劑,就變成透明尼龍了,其實,不是的,普通的增透劑,只能稍微提高一點透明度,做不到高透明,真正的高透明尼龍,都是共聚改性的。

2.以為透明尼龍,性能比普通尼龍差:很多客戶覺得,透明的尼龍,性能肯定差,其實,不是的,共聚的透明尼龍,性能和普通的尼龍,差不了多少,強度、韌性、耐溫,都很好,甚至,有些透明尼龍,比普通的尼龍,還要好。

3.以為透明尼龍,做多厚都是透明的:很多客戶覺得,透明尼龍,不管做多厚,都是透明的,其實,不是的,普通的透明尼龍,太厚的話,還是會有點霧度,所以,要做厚的透明產品,要選專門的高透明共聚尼龍。


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