ما هي البولي أميدات قصيرة السلسلة وطويلة السلسلة
يُشار عمومًا إلى البولي أميدات التي تحتوي على أقل من 10 ذرات كربون في سلاسلها بالبولي أميدات قصيرة السلسلة (أو النايلونات قصيرة السلسلة)، مثل البولي أميد 6 (PA6) والبولي أميد 66 (PA66) والبولي أميد 46 (PA46). ويُطلق على البولي أميدات التي تحتوي على 10 ذرات كربون أو أكثر في سلاسلها اسم بولي أميد طويل السلسلة (أو النايلون طويل السلسلة)، مثل بولي أميد 610 (PA610) وبولي أميد 612 (PA612) وبولي أميد 1012 (PA1012) وبولي أميد 12 (PA12). ونظرًا لانخفاض محتوى رابطة الأميد في البولي أميدات طويلة السلسلة، فإنها تتمتع بامتصاص أقل للماء وثبات أبعاد أفضل وليونة أفضل مقارنةً بالبولي أميدات قصيرة السلسلة.
PA12 التطبيقات والبدائل
يستخدم PA12، وهو نوع من البولي أميد طويل السلسلة، بشكل أساسي في مكونات السيارات والطباعة ثلاثية الأبعاد والآلات والفضاء. في مكونات السيارات، تُستخدم مادة PA12 المعززة بالألياف الزجاجية (GF) في المقام الأول في أنظمة خطوط الوقود، وأنظمة التبخير في السيارات، والموصلات السريعة. وفي الوقت الحالي، تمتلك شركات التعديل الأجنبية بشكل رئيسي تكنولوجيا حقن صب PA12 ومواده المعدلة مثل شركة أركيما في فرنسا، وإيفونيك في ألمانيا، وأوبي للصناعات في اليابان. على الرغم من إجراء أبحاث محلية على راتنجات PA12 وموادها المعدلة، إلا أنه لا يوجد إنتاج صناعي لراتنجات PA12 في الصين حتى الآن. ولذلك، فإن سعر مواد PA12 في الصين لا يزال مرتفعًا جدًا، ومن ثم فإن البحث والتطوير للمواد البديلة PA12 له أهمية عملية كبيرة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن البولي أميدات طويلة السلسلة المصنوعة من مواد حيوية جزئيًا أو كليًا، مثل PA610 و PA612 و PA1012، لها مزايا بيئية مقارنةً بالمادة PA12، المشتقة من الوقود الأحفوري غير المتجدد.
مادة فوشين الجديدةالأبحاث
قارنت شركة Fuchen New Material خصائص ثلاث مواد: مادة PA612 المعززة بـ GF30، و PA1012، و PA12، وجميعها تحتوي على ألياف زجاجية 30%. كما أجروا أيضًا إنتاجًا تجريبيًا على قالب موصل سريع لخط وقود السيارات المنتج بكميات كبيرة لمقارنة أداء هذه المواد. ويوفر هذا البحث أساسًا للتطوير اللاحق لبدائل لمواد PA12/GF30 باستخدام أنواع أخرى من البولي أميدات طويلة السلسلة المقواة.
ملخص النقاط الرئيسية
(1) تعد قوة الشد وقوة الانحناء ومعامل مرونة الانحناء لمواد PA612/GF30 هي الأفضل، تليها مادة PA1012/GF30، والأسوأ هي مادة PA12/GF30، ومع ذلك، سواء كانت قوة تأثير الشق في درجة حرارة الغرفة أو درجة الحرارة المنخفضة، فإن مادة PA1012/GF30 هي الأفضل، ومادة PA12/GF30 هي الثانية، ومادة PA612/GF30 هي الأسوأ.
(2) ترتيب كثافة المادة، ودرجة حرارة التشوه الحراري، ونقطة الانصهار من الأعلى إلى الأدنى هو: PA612/GF30، PA612/GF30، PA1012/GF30، PA12/GF30، ومعدل انكماش البولي أميدات الثلاث المقواة بسلسلة GF30 الطويلة السلسلة هو نفسه، ومعدل امتصاص الماء منخفض، وهو لا يختلف كثيرًا، ولكن مظهر المنتجات المحقونة من مادة PA1012/GF30 أفضل من مظهر مادة PA612/GF30.
(3) استنادًا إلى أداء المادة وحالة القولبة بالحقن، فإن مادة PA1012/GF30 هي البديل الأكثر اقتصادًا لمادة PA12/GF30.
إعداد المواد
تم تجفيف المواد الخام PA612 و PA1012 عند درجة حرارة 100 ℃ لمدة 4 ساعات، وتم وزن المواد ذات الصلة وفقًا لنسبة مصفوفة الراتنج و GF وكسور كتلة مضادات الأكسدة 69.8% و30% من 0.2% على التوالي. تمت إضافة الراتنج ومضادات الأكسدة أولاً إلى الخلاط العمودي وخلطها بالتساوي، ثم أضيفت إلى آلة البثق المزدوجة اللولب ذات الاتجاهين. تذوب وتضغط، يضاف GF عن طريق التغذية الجانبية، ثم يتم تبريد الشرائط المبثوقة بالماء وتجفيفها بواسطة مجفف الشعر، ويتم تحبيب الكريات بواسطة آلة التحبيب، ودرجة حرارة قسم التغذية في الطارد هي 230 ~ 250 ℃، ودرجة حرارة قسم الذوبان 210 ~ 230 ℃، ودرجة حرارة قسم الرأس 230 ~ 250 ℃، وسرعة اللولب المضيف 350 ~ 380r / ساعة.
بعد أن يتم تجفيف الكريات المحضرة، يتم تحضير شريحة قياسية بواسطة ماكينة القولبة بالحقن، ودرجة الحرارة 230 ～260 ℃، وإزالة الضغط 80 ميجا باسكال، والوقت 35 ثانية.
النتائج الرئيسية
(1) الخواص الميكانيكية
تُظهر الصورة أدناه أداء زيادة القوة الموصوف بواسطة GF.إن قوة الشد وقوة الانحناء ومعامل مرونة الانحناء لمواد PA612/GF30 هي الأفضل، تليها مادة PA1012/GF30، والأسوأ هي مادة PA12/GF30.إن قوة الشد وقوة الانحناء ومعامل مرونة الانحناء لمادة PA612/GF30 أعلى من مادة PA612/GF30 بـ 50 و50 ميجا باسكال و1200 ميجا باسكال و1200 ميجا باسكال أعلى من مادة PA12/GF30 على التوالي.كما أن قوة الشد وقوة الانحناء ومعامل مرونة الانحناء لمادة PA1012/GF30 أعلى من مادة PA12/GF30 بمقدار 16 و15 ميجا باسكال و400 ميجا باسكال من مادة PA12/GF30 على التوالي، ومع ذلك، سواءً كانت قوة الصدم عند درجة حرارة الغرفة أو درجة الحرارة المنخفضة، فإن مادة PA1012/GF30 هي الأفضل، ومادة PA12/GF30 هي الثانية، ومادة PA612/GF30 هي الأسوأ.
مقارنة معامل مرونة الانحناء
مقارنة قوة الانحناء
مقارنة قوة تأثير الشق
مقارنة قوة الشد
يعزز GF الاختلافات في أداء مختلف البولي أميدات طويلة السلسلة ويرجع ذلك أساسًا إلى اختلاف التركيب الجزيئي للبولي أميدات طويلة السلسلة، ويوضح الشكل أدناه التركيب الجزيئي لمختلف البولي أميدات طويلة السلسلة، فكلما زاد محتوى مجموعة الأميد، زاد تناظر السلسلة الجزيئية وزاد التبلور، وزادت قوتها أيضًا، وعلى العكس من ذلك، كلما قل محتوى مجموعة الأميد (زيادة مجموعة الميثيل في السلسلة الجزيئية للبولي أميد)، تقل القوة تدريجيًا ويزداد الامتثال.
a—PA12；b—PA1012；c—PA612
(2) في التطبيق العملي للبلاستيك الهندسي، وخاصة بالنسبة للمواد المحيطة بأجزاء محرك السيارات، يجب إيلاء اهتمام خاص لدرجة حرارة التشوه الحراري للمواد، وتوضح الصورة أدناه درجة حرارة التشوه الحراري لمختلف البولي أميدات طويلة السلسلة المقواة بـ GF.يمكن ملاحظة أن أعلى درجة حرارة تشوه حراري لمادة PA612/GF30 هي 185 ℃، تليها مادة PA1012/GF30، وهي 175 ℃، والأسوأ هي مادة PA12/GF30، وهي 160 ℃، وقد يرجع ذلك إلى حقيقة أن مادة PA612 تحتوي على أعلى محتوى أميد وأكبر تبلور، مما يؤدي إلى أعلى درجة حرارة تشوه حراري، وتعني درجة حرارة التشوه الحراري الأعلى أنه يمكن استخدام المادة في قطع غيار السيارات ذات متطلبات درجة حرارة أعلى.
مقارنة درجة حرارة التشوه الحراري
(3) مقارنة المنتجات المصبوبة بالحقن الفعلية
بأخذ منتج القولبة بالحقن سريع الاقتران لنظام تبخير السيارات كمثال، تمت مقارنة جودة قولبة ثلاث مواد من البولي أميد طويل السلسلة المقوى بالترميز GF على ماكينة القولبة بالحقن. عملية التشكيل بالحقن موضحة في الجدول 1، ويوضح الجدول 2 المقارنة الفعلية لجودة التشكيل لمنتجات حقن البولي أميد الطويلة السلسلة المختلفة المقواة بالترغيب والترهيب من مادة البولي أميد المقواة بالترغيب والترهيب (GF30) كما يتضح من الجدول 2، فإن أبعاد كل من PA612/GF30 و PA1012/GF30 تلبي متطلبات العملاء، ولكن مظهر PA1012/GF30 أفضل من مظهر PA612/GF30، وقد يرجع ذلك إلى حقيقة أن نقطة انصهار مادة PA612/GF30 أعلى من تلك الخاصة بـ PA1012/GF30. في ظل نفس ظروف القولبة بالحقن، تكون سيولة مادة PA1012/GF30 أفضل، بالإضافة إلى ذلك، فإن المنتجات المصنوعة من PA1012/GF30 أثقل بمقدار 0.1 جرام من المنتجات المصنوعة من PA12/GF30، في حين أن المنتجات المصنوعة من PA612/GF30 أثقل بمقدار 0.5 جرام من المنتجات المصنوعة من PA12/GF30، واستنادًا إلى أداء المادة وحالة القولبة بالحقن الفعلية، فإن PA1012/GF30 هي المادة الأكثر اقتصادا لتحل محل PA12/GF30.
Bulgarian
Estonian
Turkish