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关于耐高温尼龙(PPA)的干燥要注意的几点


聚邻苯二甲酰胺(PPA,俗称高温尼龙),在其聚合物分子中具有大量的芳香特性,这使得它们能够比尼龙666等脂肪族尼龙吸收更少的水分,并且吸收水的速度也会更慢。例如,在23°C的温度下,水在某些等级的PPA中的扩散系数约为尼龙6620%。换言之,PPA的吸水率一般不会超过其重量的1.5%,而尼龙6的吸水率可达7%。然而,PPA树脂仍然被认为是吸湿类塑料的,在加工前需要适当的干燥。


实现吸湿树脂最佳干燥的第一步是首先防止吸湿。例如,PPA在运输过程中如果装在真空密封的铝制内衬容器中可有效防止水分进入,将吸湿率控制在0.15%左右。一旦将容器打开,就必须尽快和尽可能密闭地重新密封包装。许多材料供应商会提供相关的工具帮助注塑企业根据树脂容器打开的时间来确定树脂需要的干燥时间。 在使用PPA的过程中,应一次只打开一袋原料,并立即将原料放入干燥机。有些技术员为了省事喜欢同时打开几个袋子备用,这样会使树脂吸收更多不必要的水分,并且让干燥时间变得难以计算。


干燥目的是尽可能的确保聚合物性能,它不仅适用于PPA,也适用于低吸湿性的特种树脂,如聚酰胺酰亚胺(PAI),甚至是非吸湿性聚合物,如聚苯硫醚(PPS)。尽管PPS具有水解稳定性,但塑料颗粒在运输或储存过程中可能会吸收一些表面水分,这些水分可能会导致注塑产品的外观缺陷,表面水分可以在注塑机的料筒内蒸发成蒸汽,产生迫使喷嘴产生流延的内部压力。另外,塑料中的许多矿物填料是具有吸湿性,因此,即使基础树脂不具有吸湿性,也能使塑料受到水分蒸发而产生流延或塑化行程不稳等。

不管使用哪种干燥设备,有效性干燥的关键指标是露点,这就相当于环境湿度。就是说,露点越低,烘干机内空气中的水分就越少。干燥大部分树脂(包括PPA)理想的露点为-40°F/°C。可是,要是烘干机的露点保持不变,就可以用时间和温度进行计算树脂何时足够干燥,能够进行加工。


针对PPA,干燥时间和温度在于树脂的水分含量、使用干燥机的尺寸及其成型过程的塑料使用量。为了能明确合适的干燥温度,将漏斗式干燥机的容量除以树脂消耗率(单位kg/hr)。这将会决定物料在烘干机内的停留时间,从而决定烘干温度。 对于大部分应用来讲,PPA树脂的规定干燥度为300ppm(0.03%)。但是,对于有些特殊的应用,如挤塑,规范可能更加严格,是因为挤塑会要求树脂极其干燥。


如上所述,对PPA的过量干燥也是有问题的,可能会改变材料的分子量。进而导致塑料的粘度增加和流动性下降,这样的结局也许会造成短射等现象。因此需要找出干燥平衡温度,这可以保证塑料具有均匀的水分,不会过量干燥。PPA的最低水分含量要求为100ppm(0.01%)。如果树脂已经得到很好的干燥,在整个成型环节中保证相对恒定的湿度水平是非常重要的,这样才能保证工艺和质量一致性。熔体粘度受树脂中水分含量的影响,水分愈多,塑料的粘度就会越低)。湿度超过0.15%也许会造成产品的外观问题,就比如成型零件表面出现飞溅或银色条纹。很高的湿度水平可引起分子的水解,进而导致产品机械性能明显下降。





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