聚酰胺 (PA) 也就是众所周知的尼龙材料,它是一种半结晶聚合物。尼龙的材料性能非常均衡,因此是工业中非常重要且用途广泛的工程聚合物之一。

除了出色的机械强度和强度之外,PA 材料还具有优良的摩擦性能,使其成为轴承和耐磨部件的理想材料。此外,尼龙还非常轻巧,密度仅为钢的 1/6 和铝的 1/3。这种面面俱到的性能使尼龙成为替换金属或橡胶部件的理想选择。

三菱化学集团的 Ertalon™ 和 Nylatron™ PA6 和 PA66 板材、棒材和管材产品线包含丰富的标准和特种尼龙配方,适用于各种承载和磨损应用。

尼龙 6 (PA6) 和尼龙 66 (PA66) 是工程领域很常用的两种尼龙材料。从分子上讲,PA66 的聚合物链要比 PA6 稍微复杂一些。构成 PA6 的聚合物链的每个酰胺基之间有六个碳原子,而 PA66 的酰胺基之间还多两个碳原子。

这种分子差异使得 PA66 的分子量比 PA6 更大,结晶度也更高。这意味着 PA66 在机械强度、耐温性、耐化学性和吸水性方面的性能均胜于 PA6。

最终选择 PA6 还是 PA66 取决于预算以及性能要求。PA66 的机械强度、耐热性和耐化学性更好,但价格也比 PA6 更高。 PA6 能够以低于 PA66 的价格提供良好的性能,因此,PA6 尼龙成为对材料性能要求不是特别高,无需使用 PA66 尼龙的一些应用场合的优选材料。

尼龙的耐热性通常高于其他的经济型工程塑料,比如聚乙烯、聚丙烯、甲醛和 PET 等。PA66 材料的热性能通常又胜于 PA6 材料。

除非另有说明,下列尼龙热性能值均基于标准纯料级  Nylatron MC 901 PA6 和 Nylatron 101 PA66/Ertalon 66 SA PA66 尼龙的测试结果。

尼龙的热变形温度 (HDT)
  • PA6 - 80°C (176°F)
  • PA66 - 85°C (185°F)
  • 尼龙的熔点
  • PA6 - 215°C (419°F)
  • PA66 - 260°C (500°F)
  • 尼龙的导热性

    导热性是用于衡量塑料通过传导方式传递热量的能力。尼龙的导热性通常低于 PET、POM 和 PC 等同等价位的热塑性材料。

    在 23°C (73°F) 温度下,三菱化学集团生产的 PA6 和 PA66 的导热值如下:

  • PA6 - 0.29 W/(K.m)
  • PA66 - 0.28 W/(K.m)
  • 尼龙的线性热膨胀系数 (CLTE)

    线性热膨胀系数 (CLTE) 是用于确定材料随温度变化的膨胀率。如下图所示,PA66 的 CLTE 值低于 POM 材料,但高于 PET。尼龙属于通用工程塑料,CLTE 值也高于 PPS PEEK 等高级聚合物 。

    工程尼龙由于各项机械性能都比较出色,比如抗拉强度高、抗冲击性好以及耐用性突出,用途非常广泛。就机械性能而言,尼龙的明显弱点就是吸水性。

    除非另有说明,下列尼龙机械性能值均基于标准纯料级 Nylatron MC 901 PA6 和 Nylatron 101 PA66/Ertalon 66 SA PA66 尼龙的测试结果。

    尼龙的密度
  • PA6 - 1.150g/cm³
  • PA66 - 1.140g/cm³
  • 尼龙的抗拉强度

    PA6 的抗拉强度、应变量和弹性值如下所示(按照 ISO 527-1/-2 标准进行测试):

  • 抗拉强度 :84 MPa
  • 屈服拉伸应变 :5%
  • 断裂拉伸应变 :35%
  • 弹性拉伸模量 :3,300 MPa
  • PA66 的抗拉强度、应变量和弹性值如下所示(按照 ISO 527-1/-2 和 ASTM D638 进行测试):

  • 抗拉强度 :90 MPa 或 12,000 PSI
  • 屈服拉伸应变 :5% 或 4%
  • 断裂拉伸应变 :50%
  • 弹性拉伸模量 :3,550 MPa 或 425 KSI
  • 尼龙的硬度和冲击强度

    PA6 的硬度和冲击强度值如下所示:

  • 洛氏硬度,M 标尺 (ISO 2039-2) - 85
  • 肖氏硬度,D 标尺 (ISO 868) - 80
  • 夏比冲击(无切口,ISO 179-1/1eU) - 未发生断裂
  • 夏比冲击(有切口,ISO 179-1/1eA) - 3.0 kJ/m²
  • PA66 的硬度和冲击强度值如下所示:

  • 洛氏硬度,M 标尺 (ISO 2039-2) - 88
  • 肖氏硬度,D 标尺 (ISO 868) - 80
  • 夏比冲击(无切口,ISO 179-1/1eU) - 未发生断裂
  • 夏比冲击(有切口,ISO 179-1/1eA) - 4.5 kJ/m²
  • 尼龙的弯曲模量和抗弯强度

    PA6 的抗弯强度值如下所示(按照 ISO 178 标准进行测试):

  • 抗弯强度 - 131 MPa
  • 弯曲弹性模量 - 3580 KSI
  • PA66 的抗弯强度值如下所示(按照 ISO 178 标准进行测试):

  • 抗弯强度 - 135 MPa
  • 弯曲弹性模量 - 3240 KSI
  • 尼龙的抗压强度

    PA6 的抗压强度值如下所示(按照 ISO 604 标准进行测试):

  • 1% 标称应变 :32 MPa
  • 2% 标称应变 :61 MPa
  • 5% 标称应变 :90 MPa
  • PA66 的抗压强度值如下所示(按照 ISO 604 标准进行测试):

  • 1% 标称应变 :32 MPa
  • 2% 标称应变 :62 MPa
  • 5% 标称应变 :100 MPa
  • 尼龙的吸水性

    尼龙比大多数的工程塑料更易吸附湿气,这意味着尼龙会吸附周围环境中的水分。在工程应用中,这种吸水性会导致尺寸变化、机械性能降低以及电气性能改变,因此在潮湿或湿润环境中使用尼龙时,必须要考虑并控制水分接触。

    在 23°C (73°F) 的水中浸泡 24 小时后,PA6 和 PA66 的吸水率如下所示:

  • PA6 - 0.72%
  • PA66 - 0.6%
  • 在  23°C (73°F) 的水中浸泡至饱和后,PA6 和 PA66 的吸水率如下所示:

  • PA6 - 6.6%
  • PA66 - 8%
  • 尼龙的磨损率

    PA6 和 PA66 的磨损率如下所示(按照 ISO 7148-2 进行测试):

  • PA6 - 12 µm/km
  • PA66 - 14 µm/km
  • 尼龙对多种化学品具有良好的耐受性,特别是机油、燃料、汽油、矿物酒精、烃类化合物以及部分醇类化合物等。凭借对机油、燃料和汽油的耐受性(加上重量轻巧),尼龙成为汽车和航空航天应用中不可或缺的材料。

    由于吸水率相对较高,在需要接触对湿度较为敏感的化学品或长时间接触潮湿环境的应用中(比如高温冲洗),尼龙的化学相容性可能受限。尼龙与酸不相容。