Métodos de procesamiento de plásticos de ingeniería de nailon
Método de procesamiento: datos multipunto de moldeo por inyección: tensión y deformación isotérmicas (ISO 11403-1)
- Módulo secante y deformación (ISO 11403-1) Clasificación de propiedades físicas Método de prueba del sistema unitario Densidad 1,05 g/cm3 ISO 1183 Índice de flujo de fusión ISO 1133°C/2,16 kg 12 g/10 min 230°C/5,0 kg 49 g/10 min Contracción 1,1 Grado de dureza Unidad 1183 Índice de flujo de fusión ISO 1133 230°C/2,16 kg 12 g/10 min 230°C/5,0 kg 49 g/10 min Contracción 1.1 Método interno Método de prueba unitaria de grado de dureza Dureza de la bola (H 358/30) 62,0 MPa ISO 2039-1 Propiedades mecánicas Método de prueba unitario de grado Módulo de tracción 2730 Prueba MP método Módulo de tracción 2730 MPa ISO 527-2 2 Límite elástico por tensión de tracción 28,0 MPa ISO 527-2/50 Límite elástico 27,7 MPa ISO 527-2 2 Límite elástico por deformación por tracción 5,0 ISO 527-2/50 Límite elástico 3,5 ISO 527-2 2 Alargamiento de rotura 31 ISO 527-2 2 Módulo de flexión 3 2500 MPa MPa ISO 178 Sistema de unidades de clasificación de elastómero Método de prueba Atomizado DIN 75201 16 horas: 100 °C 1,0 mg 3 horas: 100°C 97 Impacto Propiedades Clasificación Unidad Método de prueba Resistencia al impacto con muesca de vigas simplemente apoyadas ISO 179/1eA -20°C 2,5 kJ/m2 23°C 6,0 kJ/m2 Impacto con muesca de vigas simplemente apoyadas Resistencia ISO 179/1eU -20°C 26 kJ/m2 23°C 52 kJ/m2 Clasificación de propiedad térmica Unidad Método de prueba Deformación térmica Temperatura 0,45 MPa, sin recocer 115 °C ISO 75-2/B 1,8 MPa, sin recocer 68. Los productos de nailon son omnipresentes en la vida diaria Fue desarrollado por el destacado estadounidense. El científico Carofhers y su equipo de investigación científica. Se trata de la primera fibra sintética del mundo. La aparición del nailon ha dado una nueva apariencia a los textiles. Su síntesis es un gran avance en la industria de las fibras sintéticas y un hito importante en la química de los polímeros.
En 1928, DuPont, la empresa química más grande de Estados Unidos, creó el Instituto de Química Básica y el Dr. Carothers, que sólo tenía 32 años, fue contratado como director del instituto. Se dedica principalmente a la investigación de reacciones de polimerización. Primero estudió la reacción de policondensación de moléculas bifuncionales y sintetizó poliésteres de cadena larga con alto peso molecular relativo mediante la condensación por esterificación de dioles y ésteres dicarboxílicos. En menos de dos años, Carothers logró avances importantes en la preparación de polímeros lineales, especialmente poliésteres. Aumentó la masa molecular relativa del polímero a 10.000 ~ 25.000. Los polímeros con una masa superior a 10.000 se denominan superpolímeros. En 1930, el asistente de Carothers descubrió que el polímero producido por la reacción de policondensación de glicoles y ácidos dicarboxílicos tenía una masa molecular relativa muy alta. La masa fundida del alto contenido de poliéster producida por la reacción de policondensación se puede extraer como malvaviscos, y los filamentos fibrosos pueden continuar estirándose incluso después del enfriamiento, y la longitud estirada puede alcanzar varias veces la longitud original. Después de enfriar y estirar, la resistencia. , la elasticidad, la transparencia y el brillo de la fibra mejoran enormemente. Las especiales propiedades de este poliéster les llevaron a prever que podría tener un importante valor comercial, con la posibilidad de hilar fibras a partir del polímero fundido. Sin embargo, las investigaciones en curso muestran que extraer fibras del poliéster tiene sólo un interés teórico.
Dado que el punto de fusión del poliéster alto es inferior a 100 °C, es particularmente soluble en diversos disolventes orgánicos y su estabilidad en agua sólo mejora ligeramente, lo que lo hace inadecuado para el hilado.
Carothers luego llevó a cabo una investigación en profundidad sobre una variedad de compuestos de poliéster y poliamida. Después de muchas comparaciones, seleccionó la primera poliamida 66 sintetizada a partir de hexametilendiamina y ácido hexanoico el 28 de febrero de 1935 (los primeros 6 representan el número de átomos de carbono en la diamina y los segundos 6 representan el número de átomos de carbono en el ácido). Esta poliamida es insoluble en solventes comunes y tiene un punto de fusión de 263oC, que es más alto que la temperatura de planchado comúnmente utilizada. La fibra estirada tiene la apariencia y el brillo de la seda, y también se acerca a la seda natural en estructura y propiedades. resistencia y fortaleza Más que cualquier otra fibra de la época. Teniendo en cuenta su rendimiento y coste de fabricación, es la mejor opción entre las poliamidas conocidas. Posteriormente, DuPont resolvió el problema de las fuentes industriales de materias primas para la producción de poliamida 66 y anunció oficialmente el nacimiento de la primera fibra sintética del mundo el 27 de octubre de 1938, y la nombró nailon poliamida 66 (PA66). Más tarde, el nailon se convirtió en inglés en "el nombre general de todas las poliamidas con estructuras químicas similares a proteínas, resistentes al desgaste, sintetizadas a partir de carbón, aire, agua u otras sustancias". El flujo del proceso para producir nailon se describe a continuación:
1. Temperatura y método de secado, incluida la temperatura y el tiempo de secado de las materias primas. El secado de materias primas utiliza principalmente hornos o secadores de tolva. Se descubre que estos dos métodos de secado solo pueden eliminar la humedad en la superficie de las materias primas, pero no pueden eliminar la humedad dentro de las materias primas. Por lo tanto, se debe utilizar un secador de tambor al vacío. usarse para secar. La ventaja del secado al vacío es que no solo puede eliminar la humedad profunda del material, sino que también utiliza el vacío para mejorar la eficiencia del secado y evitar que el material se oxide y se vuelva amarillo. Se debe utilizar vapor con una presión de 0,25 MPa durante el proceso de secado. El tiempo de secado también se puede acortar de las 10 h anteriores a 3 h, y la temperatura de secado se puede reducir de los 105 ℃ a 100 ℃ anteriores. El uso de este proceso de secado puede controlar el contenido de humedad de las materias primas por debajo de 0,2 y también resuelve la degradación y el amarillamiento de las materias primas durante el proceso de secado en el pasado, permitiendo que las materias primas mantengan su flexibilidad original. El equipo de secado generalmente no está conectado directamente al cilindro de la máquina de moldeo por inyección y los materiales secos deben almacenarse en un silo intermedio. Se debe prestar especial atención al problema del sellado de las materias primas secas durante el almacenamiento. Si se absorbe agua dos veces durante el almacenamiento, aún se producirán burbujas o huecos durante la producción. 2. Método de moldeo por inyección Se ha obtenido un proceso de moldeo por inyección relativamente ideal mediante una gran cantidad de experimentos. Primero, la temperatura de moldeo por inyección se cambia del nivel 3 al nivel 4. Las temperaturas de los niveles 1 a 4 son 270~275°C, 280~285°C, 285~290°C y 280~285°C respectivamente. Luego aumente la velocidad de inyección del nivel 2 anterior al nivel 3. Las velocidades de inyección de los niveles 1 a 3 son 35, 60 y 50 (valores relativos) respectivamente, es decir, el modo de inyección cambia de rápido a lento a lento-rápido. -lento. 3. Temperatura de la boquilla: La temperatura de la boquilla debe ser inferior a la temperatura del barril, generalmente controlada en alrededor de 280 °C. Si la temperatura de la boquilla es demasiado alta, aparecerán poros en las piezas o las piezas se volverán amarillas y, en casos graves, las piezas se volverán quebradizas. Si la temperatura de la boquilla es demasiado baja, la masa fundida se solidificará fácilmente y bloqueará la boquilla o la boquilla; Se inyectará condensado en la boquilla y las piezas se volverán quebradizas o tendrán marcas de fusión. 4. Temperatura del molde: La temperatura del molde debe controlarse entre 70 y 90 ℃. Si la temperatura del molde es demasiado alta, la velocidad de enfriamiento se reducirá, prolongando así el ciclo de moldeo y aparecerán abolladuras o burbujas en la pieza. Por el contrario, a medida que aumenta la velocidad de enfriamiento, es probable que se produzca flujo de fusión y cristalización, la pieza de trabajo se vuelve quebradiza y las marcas de fusión son obvias. 5. Presión de inyección En la producción de moldeo por inyección, la presión de inyección es un factor clave. La presión de inyección incluye la presión de plastificación y la presión de inyección. La presión de plastificación debe garantizar que la cantidad de material plastificado introducido en el tornillo sea adecuada y, en general, debe mantenerse entre el 60 y el 80 % de la presión de plastificación máxima de la máquina de moldeo por inyección; la presión de inyección debe ser suficiente para garantizar que el producto; Llena completamente la cavidad y no produce picos de lote. Para la producción de nailon, cuando se fabrican espacios en blanco, generalmente se mantiene a 40 ~ 60 MPa. Cuando la presión de inyección es demasiado alta, la masa fundida llena el molde demasiado rápido, entra en un flujo turbulento y se produce un "chorro libre" cerca de la compuerta. El "chorro libre" arrastra aire hacia las piezas, provocando manchas turbias o defectos de oro brillante en la superficie de las piezas.
Cuando la presión de inyección es demasiado baja, la materia prima ingresa lentamente a la cavidad del molde. La viscosidad de la materia prima cerca de la pared de la cavidad aumentará debido a la fuerte caída de la temperatura y pronto se extenderá al eje de flujo, causando que el plástico. El canal de flujo se deforma en muy poco tiempo. Es muy estrecho, lo que reduce en gran medida la presión de la cavidad. Como resultado, se producirán defectos como ondulaciones, materiales faltantes, burbujas, etc. en la superficie de la pieza. se producirá una fractura frágil. 6. La duración del tiempo de enfriamiento, presurización y moldeo por inyección afecta directamente la calidad y la eficiencia de producción de las piezas. El tiempo para producir piezas en bruto de lanzadera de nailon incluye principalmente el tiempo de enfriamiento, el tiempo de retención y el tiempo de inyección. Si el tiempo de enfriamiento es demasiado corto, pueden ocurrir fácilmente problemas como que el canal principal se pegue al molde y se rompa el agua. Generalmente, es apropiado establecer el tiempo de enfriamiento entre 8 y 10 s. El tiempo de retención está directamente relacionado con la temperatura del material. Si la temperatura de fusión es alta y el tiempo de cierre de la compuerta es prolongado, el tiempo de retención será largo; de lo contrario, el tiempo de retención será corto; Si el tiempo de retención es demasiado corto, las piezas serán quebradizas, de tamaño inestable y propensas a abolladuras, burbujas, etc.; si el tiempo de retención es demasiado largo, los productos se pegarán al molde. En circunstancias normales, es apropiado establecer el tiempo de mantenimiento de la presión entre 10 y 15 segundos. El tiempo de moldeo por inyección está determinado por el nivel de moldeo por inyección graduado. En producción, el proceso de moldeo por inyección anterior se divide en moldeo por inyección de nivel 2 a 3, y cada nivel puede controlarse en diferentes tiempos. Cuando el tiempo de llenado del molde es apropiado, la tensión en todas las direcciones dentro y fuera de la pieza será uniforme, la contracción y la depresión serán pequeñas y el color será más uniforme, lo que puede garantizar mejor la plenitud de la pieza. Si el tiempo de moldeo por inyección es demasiado corto y no hay suficiente material, las piezas son propensas a presentar síntomas como abolladuras, delaminación, mala unión y fragilidad. Si el tiempo de moldeo por inyección es demasiado largo, las piezas son propensas a tener picos inclinados y amarillear. , deformado e incluso abrasador. Generalmente, el tiempo total de inyección se establece en 20 s, distribuido en tres niveles, y los niveles se pueden ajustar según las condiciones reales. 7. Conformado y posprocesamiento de la pieza en bruto de lanzadera de nailon. El objetivo principal de la formación y el posprocesamiento de la pieza en bruto de lanzadera de nailon es estabilizar el tamaño de la pieza, eliminar la tensión interna de la pieza y mejorar la estabilidad dimensional de la pieza. Primero, coloque el bloque de modelado preparado previamente en la cavidad del espacio en blanco de la lanzadera y luego colóquelo en agua o solución de acetato de potasio (para que no entre nada). Controle la temperatura de la solución a 100°C después de 24 horas. del tratamiento, se puede lograr el equilibrio de la absorción de humedad. Luego saque el módulo, límpielo y séquelo. Después de pasar la inspección, será la lanzadera en blanco terminada, que puede ingresar al siguiente proceso.
La producción anual de fibra de nailon en el mundo ha alcanzado millones de toneladas. El nailon se ha utilizado ampliamente en aplicaciones civiles e industriales debido a sus propiedades únicas y superiores, como su alta resistencia y resistencia al desgaste.