Як знізіць каэфіцыент водапаглынання лістоў PA нейлону?

Зніжэнне хуткасці водапаглынання лістоў PA (нейлону) з'яўляецца агульным інжынерным патрабаваннем, таму што нейлон з'яўляецца палярным матэрыялам, і яго амідныя сувязі (-CO-NH-) лёгка ўтвараюць вадародныя сувязі з малекуламі вады, што прыводзіць да высокага водапаглынання. Высокае водапаглынанне ўплывае на стабільнасць памераў, механічную трываласць (напрыклад, зніжэнне калянасці) і электрычныя ўласцівасці.

Нейлонавая пласціна AHD PA6

Ніжэй прыведзены некаторыя з асноўных метадаў зніжэння каэфіцыента водапаглынання пластыкавага ліста PA нейлон, якія ахопліваюць усё: ад мадыфікацыі матэрыялу да тэхналогіі апрацоўкі:

1. Мадыфікацыя фізічнага змешвання (даданне мадыфікатараў)

Гэта найбольш распаўсюджаны і эканамічны спосаб у прамысловасці. Пры змешванні з іншымі матэрыяламі з нізкай паглынальнай здольнасцю бесперапынная фаза нейлону разбураецца, скарачаючы шлях дыфузіі малекул вады.

Змешванне з поліалефінамі: такімі як PP (поліпрапілен) і PE (поліэтылен). Поліалефіны - непалярныя матэрыялы і практычна не ўбіраюць ваду. Змешванне ў расплаве пэўнай долі поліалефінаў з ПА можа значна знізіць агульную хуткасць водапаглынання. Аднак неабходна ўлічваць праблемы сумяшчальнасці, і звычайна патрабуюцца агенты сумяшчальнасці.

Змешванне з інжынернымі пластмасамі з нізкім паглынаннем: такімі як PC (полікарбанат) і PPS (поліфеніленсульфід). Нягледзячы на тое, што ён больш дарагі, ён паляпшае водапаглынанне, захоўваючы механічныя ўласцівасці.

2. Хімічная мадыфікацыя (змяненне малекулярнай структуры)

Змяняючы структуру малекулярных ланцугоў нейлону, памяншаецца колькасць гідрафільных груп або зніжаецца іх актыўнасць.

Павелічэнне даўжыні вугляроднага ланцуга: у сямействе нейлонаў PA12 і PA11 маюць значна меншае водапаглынанне, чым ліст PA6 і ліст PA Nylon66. Гэта таму, што іх метыленавыя (-CH2-) ланцугі паміж аміднымі сувязямі даўжэйшыя, што прыводзіць да меншай шчыльнасці гідрафільных груп. Калі прымяненне дазваляе, непасрэднае выкарыстанне лістоў PA12 або PA11 - лепшы выбар.

Мадыфікацыя сшывання: структуры сшывання ўтвараюцца паміж нейлонавымі малекулярнымі ланцужкамі з дапамогай радыяцыі або хімічных метадаў, абмяжоўваючы рух малекулярных ланцужкоў і, такім чынам, перашкаджаючы пранікненню і дыфузіі малекул вады. Аднак гэта змяняе апрацоўку рэалогіі матэрыялу.

3. Даданне неарганічных напаўняльнікаў (мадыфікацыя валакна армавання)

Даданне гідрафобных або слаістай неарганічных напаўняльнікаў да нейлону можа павялічыць звілістасць шляху пранікнення малекул вады.

Армаванне шкловалакном (GF): Гэта найбольш распаўсюджаны метад. Шкловалакно само па сабе не ўбірае ваду і можа палепшыць трываласць і тэрмаўстойлівасць нейлону. Даданне 30% шкловалакна (PA66-GF30) можа значна знізіць раўнаважную хуткасць водапаглынання.

Мінеральныя напаўняльнікі: такія як тальк, лушчак, воластоніт і г. д. Слаістая структура лушчака можа эфектыўна блакаваць малекулы вады.

Нанакампазіты: такія як нана-монтмарыланіт. Выкарыстоўваючы сваю нанапамерную слаістую структуру, ён утварае "эфект лабірынта", значна пашыраючы шлях дыфузіі малекул вады, тым самым эфектыўна зніжаючы хуткасць паглынання вады і паглынальную здольнасць.

4. Апрацоўка паверхні і пакрыццё (бар'ерны пласт)

Воданепранікальная ахоўная плёнка ўтвараецца на паверхні адлітага нейлонавага ліста.

Гідрафобнае пакрыццё паверхні: распыленне або насычэнне тэфлонам (PTFE), сіліконам або іншымі гідрафобнымі пакрыццямі фізічна ізалюе нейлон ад кантакту з вадой.

Апрацоўка паверхні адпалам: Адпаведная тэрмічная апрацоўка (ніжэй тэмпературы плаўлення) нейлонавага ліста можа ліквідаваць унутранае напружанне і спрыяць павышэнню крышталічнасці паверхні. Шчыльна спакаваныя малекулярныя ланцугі ў крышталічных абласцях ускладняюць пранікненне малекул вады, што зніжае хуткасць паглынання вады.

5. Аптымізацыя тэхналогіі апрацоўкі

Тэхналогія апрацоўкі ўплывае на мікраструктуру матэрыялу, асабліва на яго кристалличность.

Павышэнне тэмпературы формы: Больш высокая тэмпература формы спрыяе больш поўнаму размяшчэнню і крышталізацыі нейлонавых малекулярных ланцужкоў. Больш высокая кристалличность прыводзіць да меншай долі аморфных абласцей (дзе ў асноўным знаходзяцца малекулы вады), што прыводзіць да адносна меншай хуткасці водапаглынання.

Кантроль хуткасці астуджэння: павольнае астуджэнне таксама дапамагае палепшыць кристалличность.

Рэзюмэ і рэкамендацыі

У практычных прымяненнях звычайна выкарыстоўваецца камбінацыя рашэнняў:

Пераважнае рашэнне: калі дазваляе бюджэт, набудзьце непасрэдна нейлонавыя лісты з доўгім ланцугом (напрыклад, PA12). Гэта фундаментальнае рашэнне праблемы водапаглынання.

Эканамічнае рашэнне: выбірайце нейлон, армаваны шкловалакном (PA66 + 30% GF). Гэта найбольш часта выкарыстоўванае прамысловае рашэнне, якое забяспечвае добры баланс паміж трываласцю, цеплаўстойлівасцю і паніжаным водапаглынаннем.

Высокапрадукцыйнае рашэнне: шукайце мадыфікаваны поліалефінам нейлон або нанакампазітныя нейлонавыя матэрыялы. Гэтыя матэрыялы звычайна пастаўляюцца спецыялізаванымі вытворцамі мадыфікаваных пластмас.

Важная заўвага: ні адзін метад мадыфікацыі не можа зрабіць нейлон цалкам не ўбіраючым, як PP або PE. Метады, згаданыя вышэй, у першую чаргу зніжаюць хуткасць водапаглынання і канчатковую раўнаважную хуткасць водапаглынання. У праграмах, якія патрабуюць надзвычай высокай стабільнасці памераў, у дадатак да выбару матэрыялу звычайна неабходна папярэдне высушыць нейлонавыя лісты перад выкарыстаннем і ўлічваць допускі на памеры для пашырэння водапаглынання на этапе праектавання.

January 28, 2026