許多工程材料本身就是真正的族系。以鋼為例,這種基于鐵的材料實(shí)際上是一系列范圍廣泛的材料,具有不同的微觀結(jié)構(gòu)、熱處理和合金含量。材料范圍從實(shí)用鋼,到為小范圍應(yīng)用而少量生產(chǎn)的高度專業(yè)化變體。
對塑料而言,亦是如此。以尼龍(或聚酰胺)為例。有多種不同類型的尼龍,包括:
尼龍6
尼龍6/6(又稱尼龍66,或尼龍6,6)
尼龍6/9
尼龍6/10
尼龍6/12
尼龍4/6
尼龍11
尼龍12/12
識(shí)別體系涉及生產(chǎn)原料中的碳原子數(shù)。例如,尼龍6由己內(nèi)酰胺制成,其含有六個(gè)碳原子;尼龍6/6由六亞甲基二胺(具有六個(gè)碳原子)和己二酸(也有六個(gè)碳原子)形成。
雖然性能變化不像鋼那樣明顯,但是在某些情況下,結(jié)合商品型號(hào)和專業(yè)型號(hào),底層結(jié)構(gòu)的變化以及所使用的填料和添加劑都會(huì)導(dǎo)致性能發(fā)生廣泛變化。一家供應(yīng)商單獨(dú)擁有近90種型號(hào)的尼龍11。
產(chǎn)品 | 供貨地區(qū) | 產(chǎn)品說明 |
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Zytel® 101 NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced Polyamide 66 |
Zytel® 101F BKB009 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced Polyamide 66 |
Zytel® 101F NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced Polyamide 66 |
Zytel® 101L BKB080 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced Polyamide 66 |
Zytel® 101L NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced Polyamide 66 |
Zytel® 103FHS BKB009 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 103FHS NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 103FHSA NC010 | 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 103HSL BKB080 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 103HSL NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 105F BK010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced, UV Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 132F NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced, Nucleated, Polyamide 66 |
Zytel® 135F NC010 | 亞太地區(qū); 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced, Nucleated, Polyamide 66 |
Zytel® 151 NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced Polyamide 612 |
Zytel® 151L NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced Polyamide 612 |
Zytel® 153HSL NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced, Heat Stabilized, Polyamide 612 |
Zytel® 157HSL BK010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced, Heat Stabilized, Polyamide 612 |
Zytel® 158 NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced Polyamide 612 |
Zytel® 158L NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | Unreinforced Polyamide 612 |
Zytel® 45HSB NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲 | High viscosity, Unreinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 70G13HS1L BK031 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 13% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 70G13HS1L NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 13% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 70G13L NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 13% Glass Reinforced Polyamide 66 |
Zytel® 70G25HSLR BK099 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 25% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Hydrolysis ... |
Zytel® 70G25HSLR NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 25% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Hydrolysis ... |
Zytel® 70G30HSLR BK099 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 30% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Hydrolysis ... |
Zytel® 70G30HSLR BK186LM | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 30% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Hydrolysis ... |
Zytel® 70G30HSLR NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 30% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Hydrolysis ... |
Zytel® 70G30L NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 30% Glass Reinforced Polyamide 66 |
Zytel® 70G33HS1L BK031 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 33% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 70G33HS1L NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 33% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 70G33L BK031 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 33% Glass Reinforced Polyamide 66 |
Zytel® 70G35EF BK538 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 35% glass reinforced polyamide 66 developed for el... |
Zytel® 70G35EF NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 35% Glass Reinforced Polyamide 66 Developed for El... |
Zytel® 70G35HSL NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 35% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 70G35HSLRA4 BK267 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 35% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Hydrolysis ... |
Zytel® 70G35HSLX BK357 | 歐洲; 非洲和中東 | 35% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 70G43HSLA BK099 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 43% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 70G43L NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 43% Glass Reinforced Polyamide 66 |
Zytel® 70G50HSLA BK039B | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 50% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 70G50HSLR BK509 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 50% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Hydrolysis ... |
Zytel® 70K20HSL BK284 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 20% Kevlar® Fiber Reinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 70K20HSL NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 20% Kevlar® Fiber Reinforced, Heat Stabilized, Polyamide 66 |
Zytel® 73G15HSL BK363 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 15% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Polyamide 6 |
Zytel® 73G15L NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 15% Glass Reinforced Polyamide 6 |
Zytel® 73G30HSL BK416 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 30% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Polyamide 6 |
Zytel® 73G30HSL NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 30% Glass Reinforced, Heat Stabilized, Polyamide 6 |
Zytel® 73G30L NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 30% Glass Reinforced Polyamide 6 |
Zytel® 73G30T BK261 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 30% Glass Reinforced, Toughened, Polyamide 6 |
Zytel® 73G30T NC010 | 亞太地區(qū); 北美洲; 拉丁美洲; 歐洲; 非洲和中東 | 30% Glass Reinforced, Toughened, Polyamide 6 |
尼龍作為工程塑料
作為一個(gè)族系,其強(qiáng)度、剛度和韌性特點(diǎn)為其贏得了工程塑料的美稱。典型應(yīng)用包括小齒輪、格柵、門把手、自行車車輪、軸承、刷子、鏈輪、電動(dòng)工具外殼,接線端子和滑動(dòng)滾輪。尼龍還可用作纖維,強(qiáng)度特別高。
尼龍薄膜具有較高的拉伸強(qiáng)度和伸長率,良好的沖擊強(qiáng)度以及低透氣性。低溫性能(-70°C)良好,具有良好的抗彎曲開裂性和透明度。增加水分含量會(huì)降低阻隔性,但會(huì)提高伸長率和柔韌性。
一個(gè)重要的設(shè)計(jì)考慮因素是尼龍會(huì)吸收水分,這會(huì)影響其性能和尺寸穩(wěn)定性。通常使用玻璃進(jìn)行強(qiáng)化以減少該問題,并生產(chǎn)出強(qiáng)度極高的耐沖擊材料。
耐熱尼龍可替代金屬、陶瓷和其他聚合物,適用范圍從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)到石油和然氣生產(chǎn)(杜邦提供)
尼龍6/6
尼龍6和6/6是所有尼龍類型中宜的。尼龍6/6是使用范圍廣的一組尼龍,但由于供應(yīng)商的原因,尼龍6歷史上曾是德國使用廣泛的類型。未填充時(shí),尼龍6/6在所有尼龍各種不同的溫度和濕度范圍內(nèi)均表現(xiàn)出較高的強(qiáng)度。它具有良好的耐磨性,而且對汽油、礦物油和氟碳制冷劑顯示出低的滲透性。
但尼龍6/6的吸濕性較高,干燥后沖擊強(qiáng)度和延展性較低。在所有尼龍中,尼龍6/6對紫外線和氧化降解為敏感。尼龍6/6和6對弱酸的耐性低于尼龍6/10、6/12、11和12。
除了尼龍的常見應(yīng)用之外,由于尼龍6/6改善了阻燃性,因此在電氣元件中的使用較為普遍。它通常用作壓鑄手工工具主體的金屬替代品。
從諸多品種中選擇適用的尼龍,往往是一個(gè)或多個(gè)特性之間此消彼長的問題。這是材料選擇系統(tǒng)(如UL賽百庫)真正發(fā)揮作用的領(lǐng)域,同時(shí)要結(jié)合對基本區(qū)別的定性理解(如下所述)。此處,還應(yīng)考慮其他工程聚合物,如縮醛,熱塑性聚酯等。
尼龍6
尼龍6和尼龍66之間的區(qū)別之一在于在潮濕條件下,尼龍6的沖擊強(qiáng)度和撓曲疲勞壽命比尼龍6/6更好。與尼龍6/6相比,尼龍6可以在較低溫度下加工而且結(jié)晶較少,這意味著模具收縮率較低,公差更小。還具有多個(gè)透明度型號(hào)。
但尼龍6的吸濕性在所有尼龍中高,同時(shí)伴隨著尺寸不穩(wěn)定性和機(jī)械和電氣性能的變化。通過與低密度聚乙烯(LDPE)合鑄熔合,可以抵消部分效應(yīng)。
由于這些性能,尼龍6適用于需要比尼龍6/6的沖擊強(qiáng)度更高、但不需要更高的屈服強(qiáng)度的部件。
自鎖緊有效力矩鎖緊螺母:尼龍六角形插件可防止配合螺釘松動(dòng)(由PEM提供)
其他尼龍型號(hào)
尼龍6/10和6/12用于電絕緣,其吸濕性較低,因此成本較高。尼龍6/10具有較低的吸濕性和極低的脆化溫度。尼龍6/12逐漸取代尼龍6/10,因?yàn)樗阋耍m然比尼龍6和6/6更貴)而且耐熱性更好。其性能通常介于尼龍6和6/6之間,在潮濕條件下顯示出比尼龍6/6略高的蠕變性能。
尼龍11和12的吸濕性仍然較低,其中尼龍12的吸濕性在所有未填充尼龍中低。它們的柔韌性和沖擊強(qiáng)度比尼龍6、6/6、6/10和6/12要高,但成本更高、強(qiáng)度更低,高使用溫度也隨之降低。耐候性是尼龍中好的,盡管近超韌尼龍(實(shí)際上是合金)型號(hào)的出現(xiàn)令其地位岌岌可危。尼龍12/12的性能要比尼龍6和6/6更好,但比尼龍11或12更便宜。
在高溫條件下,尼龍4/6的沖擊強(qiáng)度高,蠕變低,而且剛度更高。疲勞特性優(yōu)于尼龍6/6。工藝窗口更低。
其他變體包括:尼龍6和6/6的柔性共聚物,鑄型尼龍6,透明無定形尼龍,燒結(jié)型以及近適用于3D打印的各種形式。