一文了解什麼是尼龍工程樹脂編號PA66、PA6T、PA46、PA66與+GF?

一文了解什麼是尼龍工程樹脂編號PA66、PA6T、PA46、PA66與+GF?

工作熊之前有概略地介紹過【Nylon(尼龍)】這種工程塑膠材料的用途與特性,今天我們要更進一步的探討,看看PA(Polyamide, 聚醯胺)改性後的材料特性與其應用。

自從PA被發明出來後,到目前為止已經有非常多種的改性材料,比如PA6, PA6T, PA66, PA612, PA46, PA9T, PA10T, PA1010, PA11等。 當然還有其他的搭配,但工作熊只列出一些代表,其他的依序類推就可以了。







PA當初被發明出來後不僅被大量運用在成衣業,後來在工業上更是大放異彩,不過PA的吸水性一直是個讓人又愛又恨的特性,因為PA射出成品吸水後會膨脹且影響尺寸的穩定性,但是吸水後的PA則會擁有更好的強韌性。

PA之所以會吸水是因為其化學式中包含有「醯胺鍵(-CO-NH-)」,所以只要在其長分子鏈中減少醯胺鍵的比率,理論上就可以降低其吸水率。而在工業界則有兩種改性方式可以達到在PA中減少醯胺鍵比率的目的。

一、添加玻璃纖維(GF)

其一是在PA之中添加進額外的玻璃纖維(Glass Fiber, GF)來稀釋原本PA的成份比率做改性,這樣還可以同時綜合PA與GF兩種樹脂的特性。在PA中添加了玻纖不僅可以增加其原本的機械強度與剛性,而且也可以大大降低射出後成品容易吸水變形的問題,但相對的PA添加了玻纖後則會變脆,正驗證了「剛則易折」古諺,而且在射出時融合線(welding line)也會有不易癒合的缺點問題出現,所以射出參數的調整上需要特別留意。

目前市面上在PA中添加GF的比率大多以下面的比率作為標準品:13%, 15%, 23%, 25%, 33%, 45%,但是各家的性質其實會有些小差異。

二、在長分子鏈中增加碳(C)的原子數

其二則是在PA的重複單元分子長鏈中增加碳(C)的原子數,也就是延長分子鏈,這樣相對的就可以降低醯胺鍵在整個分子鏈中的比率,達到降低吸水率的問題。於是看倌們就看到了許多的改性PA的出現,比如說PA6, PA6T, PA66, PA612, PA46, PA9T, PA10T, PA1010, PA11等。

PAxy後面的xy數字命名規則

PAxy後面的xy數字命名規則基本上是依照其長分子鏈中所包含的重複二胺及二羧酸單體中的碳(C)原子數量來命名的。x為重複單元中二元胺的碳原子數,y則為重複單元中二元酸的碳原子數,通式為:

Nylon66.svg

所以,

基本上,PAxy後面的數字越大就代表其吸水率會越小,而且結構強度也會越硬,但是韌性則會變差。另外,PA6T則是在原本的尼龍脂肪鏈的基礎上引入苯環鍵結,與傳統的PA6、PA66相比,PA6T擁有更高的Tg值、較低吸水率、較佳的尺寸穩定性以及高耐熱性等。至於其實際的機械強度、耐衝擊強度與彎曲強度等則要參考各家樹脂廠商的規格。

(「醯」唸作「ㄒㄧ」)
(「羧」唸作「ㄙㄨㄛ」,但是拼音為「ㄗㄨㄟ」)

(小貼士:在化學式的打字上,現在unicode已有定義數字₀₁₂₃₄₅₆₇₈₉等下標的字碼可以使用囉!這樣的字型看起來會比使用<sub>下標0123456789的語法美觀許多,本文的化學式就是使用這種unicode打字出來的,它們的編碼為U+2080~U+208F。如果你要在Word中輸入這些下標的uncode,可以先打出數字,然後選取這些數字後按[Alt]+[x]鍵進行轉換。你也可以使用微軟的新注音,按[`]+[u]+unicode後按空白或[Enter]鍵就會出現了,請注意:微軟注音的unicode不能使用九宮鍵來輸入。)


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