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以下是关于PA12材料的详细介绍:
- 基本信息
- 学名:聚十二内酰胺,又称尼龙12。
- 分子结构:分子链中含有12个碳原子,存在大量非极性的亚甲基基团,使分子链柔顺性较大,同时酰胺基团极性强,分子间可形成氢键,排列较规整,结晶度高。
- 原料来源:聚合的基本原料是丁二烯,可依赖于石油化工,也有企业研究以环己酮为原料的工艺路线,此外,生物基尼龙12的研究也在进行中。
- 性能特点
- 力学性能
- 优异的韧性与抗冲击性:在低温环境下仍能保持良好的韧性,不易脆化,在-40℃时,其缺口冲击强度仍能维持较高水平,抗疲劳性强,反复受力后不易断裂。
- 中等强度与硬度:拉伸强度约为45-60MPa,弯曲强度约60-90MPa,表面硬度适中,耐磨性较好,可通过添加润滑剂进一步提升耐磨性能。
- 化学稳定性
- 耐化学腐蚀性:对油脂、燃油、有机溶剂等耐受性优异,不易被溶解或溶胀,对弱酸、弱碱有一定抵抗能力,但长期接触强酸碱会发生水解或腐蚀。
- 耐水性:吸水性低,平衡吸水率约1.5%,远低于PA6和PA66,吸水后尺寸变化小,尺寸稳定性好。
- 热性能
- 使用温度范围宽:长期使用温度为-40℃至100℃,短期可承受120℃高温,部分增强型号可提升至140℃以上。
- 低凝固点与熔体流动性:熔点约178℃,低于PA6和PA66,加工温度范围宽,熔体流动性好,适合复杂结构件的注塑成型。
- 电学性能
- 绝缘性好:具有良好的绝缘性,体积电阻率高,介电常数稳定,适合制作电子电器领域的绝缘部件。
- 耐电弧性较好:不易因高压电弧而碳化。
- 其他性能
- 密度与轻量化:密度约1.01-1.04g/cm³,是尼龙家族中密度最低的品种之一,有助于减少产品重量。
- 加工性能:熔体流动性优异,适合注塑、挤出、3D打印等工艺,成型收缩率较低,且收缩均匀,尺寸稳定性好,可通过添加各种添加剂进行改性。
- 耐候性:对紫外线有一定抵抗能力,添加抗氧剂和光稳定剂后可用于户外环境。
- 无毒性:符合食品接触材料标准,可用于制作食品包装、医疗器械部件。
- 应用领域
- 汽车工业:用于燃油管路、制动管路、气囊部件、门把手等,可减轻汽车重量,提高燃油效率,且能耐受汽车燃油和各种化学物质的侵蚀。
- 电子电器:线缆护套、连接器、绝缘件等常用PA12材料,其良好的绝缘性能和耐环境性能可确保电子设备在各种条件下稳定运行。
- 医疗器械:如输液器、导管、手术器械部件等,PA12的生物相容性和耐化学性使其适合用于与人体接触的医疗器械。
- 3D打印:PA12粉末可用于SLS选择性激光烧结等3D打印工艺,制作高精度、复杂结构的零件,如航空航天配件、机械零件原型等。
- 运动器材:滑雪靴、头盔配件等,利用其良好的韧性、耐磨性和低温性能,提供舒适和安全的使用体验。
- 其他领域:还可用于水量表和其他商业设备、电缆套、机械凸轮、滑动机构、光伏背板及轴承等。