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▌何謂 PA 聚醯胺 Polyamide / 尼龍 Nylon？

何謂 PA聚醯胺 POLYAMIDE(尼龍NYLON)？ | 冠華GHPC

 聚醯胺的介紹 尼龍特性 抗化學性 產品應用 成型條件 尼龍系列產品 尼龍比較 

聚醯胺 Polyamide (PA)

PA／尼龍／Nylon／Polyamide / 聚醯胺

PA 聚醯胺(Polyamide)是一種高分子化合物，別名為尼龍(Nylon)，台灣俗稱耐隆/耐綸，亦有機械塑膠的別稱。 
 PA尼龍是一種工程塑膠，亦可添加玻纖、碳纖、礦纖等改性材料來增強、增韌、導電、耐候性能。
尼龍具有耐衝擊、易加工、表面光滑、耐熱性、低溫衝擊、耐電、耐化學品侵蝕、防火特性。

             

▌PA尼龍的基本介紹

PA是Polyamide的縮寫簡稱，中文學名為聚醯(ㄒㄧ)胺，別名Nylon，台灣俗稱尼龍、耐隆、耐綸。


PA是大分子族鏈重複單元含有-HNCO醯胺基團的高聚物的總稱。PA尼龍是一種熱塑性或熱固性非結晶聚合物，聚醯胺尼龍有許多種組合，且每種結構均有不同的特性，目前常見的尼龍樹脂有PA6、PA66、PA12、PA46、PA10T，這些數字是代表指定鏈段中之碳原子數。


尼龍Nylon是一種合成纖維和塑料，廣泛應用於各種產品中，包括纖維製品、塑料製品、機械零件等。尼龍是世上第一種完全人造纖維，在當今有著不可取代的地位，甚至找不到完全替代的材料方案。衣服標籤上常見的標示「醯胺」即是尼龍纖維。從民生用品到航太領域，皆有它的應用，最早期用來當牙刷的刷毛，中後期具一定規模的取代民生的棉花。又因發明尼龍的1938年後經歷大規模的戰爭，尼龍被廣泛用於戰爭工藝。而這些工藝隨著戰後演變應用在工業、商業上，因為它的耐熱性、強度和耐磨損性比許多塑膠來的好，故通常用來製造齒輪、拉鍊、釣魚線、牙刷和塑膠管等的工業原料。


尼龍具有優異的耐磨性、耐拉伸性、抗沖擊性和化學穩定性，因此被廣泛應用於各種產品中。 尼龍的特性還包括高溫穩定性、抗油性和耐腐蝕性，使其成為許多應用的理想選擇。在纖維方面，尼龍經常用於製造衣物、襪子、織物等；在塑料方面，尼龍被用於生產機械零件、螺絲、齒輪、輪胎等。總的來說，PA 聚醯胺（尼龍）是一種多功能且廣泛應用的合成材料。


藉由添加防火劑，阻燃特性可達UL94 V-0

 

 ▌PA尼龍的特性

1. 高吸濕特性：
尼龍樹脂剛成型後，是處於乾燥狀態，物性很脆，但成型後會三天之內在自然大氣中可吸濕2%到3%水分，如果於90℃熱水中強制加濕，可會吸收到4%水分而達飽和狀，吸濕後之成型品會有下列變化：
(1) 成型品變成具有柔軟性，不會再有易脆現象。
(2) 成型品吸收水分後，會變成具有強韌性，不易破斷，衝擊強度很高。
(3) 成型品吸濕後，會有膨脹而發生尺寸變化。
(4) 如果將成品置於蒸氣爐中蒸，更可增加其軔性。 
 
2. 耐熱性佳：

尼龍6或66具有高熔點之特性，尼龍6熔點220 ± 5℃；尼龍66熔點270 ± 5℃，尼龍46熔點295 ± 5℃，;耐高溫，不易加熱溶解，高溫環境下使用，其材料不易產生變化。
 
3. 潤滑性：
尼龍具有自我潤滑之特性，耐磨耗性佳，是良好之工程塑膠，常被使用於磨擦面。若藉由添加玻璃纖維，更可提高耐磨耗之特性。


4. 良好的電氣特性：
廣泛地被使用於端子接頭、變壓器線軸、開關零件等。
 
5. 良好的防火特性：
尼龍樹脂最低氧指數(Lol)為 27 ~ 28%，不自燃達到阻燃效果本身具有防火特性，不添加防火劑就具有UL94 V-2之特性。而添加防火劑則可以達到UL94 V-0 的防火等級。
 
6. 耐候性：
廣泛地使用於汽車外觀配件。若藉由添加安定劑改質，更可提升耐候性。
 
7. 耐藥品性：
尼龍因具結晶性具有良好的耐溶劑性及耐油性。其中碳氫化合物、鹵素、油類、酯類、醇類、銅類、醚類、強鹼類等對尼龍樹脂沒有影響。
 
8. 安全無毒：
尼龍樹脂使用於食品包裝或容器沒有毒性，符合FDA（美國）、PL（日本）之使用許可範圍。
 
9. 優良的力學性：
機械強度高，韌性好。
 
10.燃燒鑑別方法：
火焰上端黃色，下端藍色，燃燒後塑膠熔滴落，起泡，離火後特殊的羊毛，指甲燒焦味和燒植物味。
 

 

▌PA尼龍機械塑膠

尼龍工程塑膠的聚醯胺分子量一般為1.5-3萬，外觀為韌性角狀半透明或乳白色結晶性樹脂。尼龍具有很高的機械強度，柔韌、耐熱、耐電、耐化學品侵蝕，故常被稱為「機械塑膠」，在很多用途上都可替代金屬原料。尼龍容易大量擠塑或注塑射出成錯綜的形狀和複雜的輪廓，而且精密度極高。尼龍的摩擦係數小、耐磨，所以常用於製造齒輪、凸輪和軸承等。其耐電性，電絕緣性好，適合製作電器組件，如保險絲盒、插座、電線和電纜之包皮、電器開關及線圈外殼。且具自潤滑性，吸震性和消音性，操作時發聲小保養費較低，故使用尼龍零組件的生活用品越來越多。

 ▌PA尼龍也具備極佳的抗化學性

尼龍也具備極佳的化學抗性,因此可作為耐油、耐弱酸、耐鹼和一般溶劑之塑料。由於絕佳的均衡特性，PA聚合物在諸多領域中成為取代金屬的理想材料，例如汽車組件、工業用閥門、軌道絕緣器以及其他工業用途，因為其設計也包括高強度、堅固性和輕重量之要求。有自熄性，無毒，無臭，耐候性好，易染色，且價格是塑膠原物料中的較為便宜的，所以被廣泛的使用製造成生活用品與工業零組件。 但尼龍具有其他塑膠少有的特點「回水」，簡言而之即是產品成形後會繼續吸濕變韌、變形。 由於尼龍吸水性大，影響尺寸穩定性和電性能。


聚醯胺之特性各異，從堅硬且堅韌的PA66至柔軟且容易彎折的PA12。除了零件加工後的尺寸穩定性之外，根據使用的類型，聚醯胺產品會有不同的吸濕性，從而影響尼龍之特性。 除此之外，利用擠出及澆鑄成型的尼龍產品，其形狀也明顯不同。擠出成型通常是用於小型但數量較多的加工組件，而澆鑄成型通常用於數量較少且須承受較低內部應力之大型組件。擠出和澆鑄成型的尼龍，皆可透過添加填充物來強化某種程度的特性。如纖維增強可降低樹脂吸水率，使其能在高溫、高濕下工作。


聚醯胺與玻璃纖維親合性十分良好。常用於製作梳子、牙刷、衣鉤、扇骨、網袋繩、水果外包裝袋等等。無毒性，但不可長期與酸鹼接觸。值得注意的是，加入玻纖後尼龍的抗拉強度可提２倍左右，耐溫能力也相應得到提高，尼龍的收縮率為1%~2%。

 ▌PA尼龍的產品應用

應用產業 產品應用
汽／機車工業

汽車引擎室配件與外部配件、摩托車置物箱、摩托車後座扶、手機車後架、碟片把手、 汽車中控鎖外殼、汽車濾油器、汽機車零配件、車燈殼底座、後視鏡、車內零組件、機車零配件、汽車密齒輪、凸輪和軸承的滑行部、滑動機構、軸承、汽車燃油輸送管、汽車制動剎車管、空調管、空壓設備軟管、管線快速接頭、汽車防抱死系統螺線軸，精密齒輪、汽車流體輸送管線，包括燃油管線、離合器管線、真空剎車增壓器管路、空氣剎車管路、電池冷卻液管線以及上述管線的接頭...等。

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電機機械五金 電動工具外殼與零件、工具鉗、矽利康槍、馬達外殼、電動工具外殼、手工具握把、自動噴水器、重機械扶手、大型射出部件、工業插頭插座、管材、中空成型、機械產業、機械凸輪、滑動機構以及軸承、消聲齒輪、自粘接電線漆、凸輪和軸承的滑行部、水量表、械凸輪、工業用高壓液壓管、凸輪和軸承的滑行部、消聲齒輪...等。
休閒運動用品 運動用品、運動器材、自行車零配件、打氣筒、啞鈴、滑板輪子、腳踏車煞車、自行車架、自行車變速器、自行車杯架、踏板護套、腳踏車水壺架、釣魚桿握把、釣魚桿捲線器、漆冰鞋底座、雪橇鞋座、戶外用品、運動用品、腳踏車水壺架 、運動鞋底、網球拍 、公園的長椅 、自行車變速器...等。
消費電子產品 電子電器、電源連接器、電源開關插座、尼龍浪管、複印機去靜電轉輥、抗靜電容器和IC晶片導軌、洗碗機的碗架、電子裝置、手機...等。
生活百貨用品

行李箱輪子、辦公用品、辦公椅椅背、辦公椅頭墊、辦公椅腳、輪椅輪子、行李箱配件、嬰兒車支架配件、嬰兒車車輪、嬰兒車推車把手、蛇具板、玩具、玩具齒輪、束帶、美式烤肉爐配件、踏板護套、行李箱輪子、辦公用品、行李箱配件、嬰兒車支架配件、眼鏡的鏡框、玩具蛇板、薄膜片材...等。

半導體與光電 Tray 盤、半導體、光電廠週邊產品、光纖、電纜套、光纜護套、透明管材、自粘接電線漆、電纜扣、索扣、太陽能框架及管道...等。
抗菌醫療用品 醫療用輪椅、食品包裝膜、導管...等。

 ▌尼龍的成型條件

 

 

▌尼龍的系列產品

 


 

 

 

PA12 系列產品包含

 

 

 
 

 

▌尼龍6與尼龍66 吸濕比較

特性 ASTM試驗法 單位
   		Nylon 6
   		Nylon 66
  
剛成型後 吸水率3.5 剛成型後 吸水率2.5%
拉伸破壞強度 D638 kg/cm2 690 520 600 550
伸長率 D638 % 200 250 60 200
彎曲強度 D790 kg/cm2 1250 335 1300 650
彎曲彈性係數 D785 kg/cm2 24000 5300 3000 1200
Rockwell D256 R刻度 114 85 118 100
IZOD衝擊強度 D570 kg-cm/cm 60 >50 4 14
吸水率23°C 1.9 - 1.5 -
100°C 24hr8.4 4.4 - - -
23°C 飽和 - 10.7 - 8.4 -

 因各家原料不同數據僅供參考            

 

▌尼龍加纖強化後之物性比較表

種類 單位   Nylon 6   Nylon 66
   		Nylon 12
  
標準品 30%GF 強化   標準品   30%GF 強化   表準品   30%GF 強化
比重 －   1.14   1.36   1.14   1.37   1.02   1.23
熔點 °C   220   220   260   260   178   178
成型收縮％ ％   0.6-1.6   0.4   0.8-1.5   0.5   0.3-1.5   0.3
抗拉強度 kg/cm2   740   1600   800   1700   550   1220
抗拉彈性係數 kg/cm2   2.5x104   7x104   2.9x104   7.5x104   1.3x104   5x104
伸延率 %   200   5   60   5   5   10
彎曲彈性率 kg/cm2   2.6x104   7.5x104   3.0x104   -   -   -
懸臂式康衝擊強度 kg/cm/cm   5.6   11   4   8  
硬度 -   R114   R120   R118   R121   R106   R119
熱變形溫度
  (18.6kg/cm2) 		°C   63   190   70   240   55   168
耐熱溫度
  (連續使用) 		°C   105   115   105   125   90   -
吸水率
  (24hr．1/8in 厚) 		%   1.8   1.8   1.3   1   0.25   0.17

因各家原料不同數據僅供參考  

 

▌各項尼龍的密度、熔點、熱變形溫度比較表

1919.jpg
特性(檢驗/單位) PA6 PA66
  		PA612 PA11 PA12 PA1212
密度 ( g/cm3 ) 1.13 1.13 1.07 1.04 1.02 1.02
熔點 ( °C ) 220 260 212 185 177 184
吸水性 ( 水中24H, % ) 1.8 1.2 0.25 0.3 0.3 0.2
拉伸強度 ( MPa ) 74 80 62 58 51 55
斷裂伸長率 ( 23°C , % ) 180 60 100 330 200 270
斷裂伸長率 ( -40°C , % ) 15 15 10 40 100 239
彎曲模量 ( MPa ) 2900 288 2070 994 1330 1330
洛氏硬度 ( R ) 120 121 114 108 105 105
熱變形溫度 (0.46MPa, °C ) 190 235 180 150 150 150
熱變形溫度 (1.86MPa, °C ) 70 90 90 55 55 52
因各家原料不同數據僅供參考  

 

 
 

▌冠華複合材料

PA6PA66CMAMABSTPRPPPPSPOMPCR

 
 

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