耐热稳定PA6的加工成型

耐热稳定 PA6 的加工成型：工艺要点与关键参数

耐热稳定 PA6 因引入热稳定剂（如受阻酚、亚磷酸酯）和 / 或增强填料（玻纤、矿物），其加工成型需在普通 PA6 工艺基础上优化，以避免高温下材料降解或性能损失。以下是全流程技术要点：

一、原料预处理：干燥与杂质控制

• 吸湿处理

• 热风循环干燥箱：100-120℃×4-8 小时（含玻纤型号需延长至 8-10 小时）。

• 除湿干燥机：露点 - 40℃以下，120-140℃×3-5 小时，适用于精密制品。

• 原料含水率需＜0.05%（普通 PA6 为＜0.1%），否则高温下水分会导致酰胺键水解，产生气泡、银纹。

• 干燥工艺：

• 杂质过滤

• 原料过筛（80-100 目）去除结块或异物，避免热稳定剂分散不均导致局部降解。

二、注塑成型：高温工艺与模具优化

• 温度控制核心参数

  环节	普通 PA6	耐热稳定 PA6（含玻纤）	差异原因
  料筒温度	230-260℃	250-290℃（后段≥270℃）	热稳定剂需更高温度塑化，玻纤增强料流动性差
  喷嘴温度	240-265℃	270-300℃（防流涎需温控）	避免熔体冷却堵塞，需匹配热流道系统
  模具温度	40-80℃	80-120℃（最高 150℃）	提高结晶度，改善高温力学性能（HDT 可提升 20-30℃）

• 压力与速度

• 注射压力：100-150MPa（比普通 PA6 高 20%），保压压力 60-80MPa（延长保压时间至 15-30 秒），补偿玻纤填充的收缩（收缩率 0.3-0.8% vs 普通 PA6 的 1-2%）。

• 注射速度：中速（30-60mm/s），避免高速剪切生热导致热稳定剂失效（尤其含磷类稳定剂）。

• 典型缺陷解决方案

• 表面浮纤：提高模具温度至 100℃以上，增加润滑剂（如硅酮母粒 0.5-1%）。

• 热降解发黄：料筒残留时间＜30 分钟（超过需用 PE 清洗），降低喷嘴温度至 280℃以下。

三、挤出成型：管材 / 型材的高温流变控制

• 设备配置

• 螺杆长径比（L/D）≥28:1（普通 PA6 为 20-25:1），压缩比 2.5-3:1，增强混炼段（如屏障型螺杆）促进热稳定剂分散。

• 工艺参数

• 挤出温度：加料段 180-200℃，熔融段 240-260℃，计量段 260-280℃，口模 270-290℃。

• 牵引速度：比普通 PA6 慢 10-15%，避免熔体破裂（因玻纤或填料增加熔体黏度）。

• 应用案例

• 汽车排气管护套管：挤出后需通过 150℃×1000 小时热老化测试，要求熔体流动速率（MFR）波动≤5%。

四、吹塑成型：中空制品的耐热壁厚设计

• 型坯制备

• 储料缸式吹塑机：料筒温度 260-290℃，储料量≥制品重量 1.5 倍，避免多次塑化导致热稳定剂损耗。

• 吹塑参数

• 吹塑压力：0.8-1.2MPa（高于普通 PA6 的 0.5-0.8MPa），确保复杂形状模具的填充。

• 冷却时间：延长 20-30%（如普通 PA6 冷却 10 秒，耐热型需 12-15 秒），防止高温下制品变形。

• 典型产品

• 机油壶（耐 120℃机油长期浸泡）：壁厚需均匀＞2mm，底部圆弧角≥R5mm 减少应力集中。

五、后处理工艺：提升尺寸稳定性

• 退火处理

• 温度：低于热变形温度（HDT）10-20℃（如 HDT 200℃的材料，退火温度 180-190℃）。

• 时间：2-4 小时（厚度每 1mm 对应 1 小时），空气或油浴介质，缓慢冷却至室温（≤5℃/min）。

• 效果：内应力降低 70% 以上，高温下尺寸偏差从 ±0.3% 缩小至 ±0.1%。

• 调湿处理（可选）

• 针对未增强耐热 PA6：80℃热水中浸泡 24-48 小时，提升冲击强度 15-20%，但 HDT 会下降 5-10℃（需权衡）。

六、特殊加工注意事项

• 热稳定剂兼容性

• 含卤素阻燃剂与酚类热稳定剂可能发生拮抗反应，需选择复配型稳定剂（如酚类 + 亚磷酸酯 + 受阻胺）。

• 设备磨损防护

• 玻纤增强耐热 PA6 需使用碳化钨涂层螺杆（寿命延长 3-5 倍），模具型腔镀硬铬（厚度 5-8μm）。

• 环保要求

• 加工废气含微量胺类（热稳定剂分解产物），需配置活性炭吸附装置，符合 VOCs 排放标准（如欧盟 2010/75/EU 指令）。

七、加工参数对比表（典型牌号）

耐热稳定 PA6 的加工核心在于 “高温下的材料稳定性控制”，需通过精准的温度管理、压力调节和后处理工艺，平衡热稳定剂的保护作用与成型效率。建议根据具体牌号（如巴斯夫 Ultramid® B3WG6、杜邦 Zytel® 73G30HSL）的物性表调整参数，必要时与材料供应商协同优化工艺。