尼龙(PA)的学名为聚酰胺,它有众多品种,例如尼龙6(PA6)、尼龙1010(PA1010)尼龙66(PA66)和尼龙12(PA12)等等。由于他们具有优异的耐磨、耐切割、耐油、耐腐蚀、耐热、高硬度和高润滑等特性,尤其是PA12具有优良的防白蚁性能,因此广泛应用于电线电缆中,作为电缆的护套(或内护套)。由于尼龙的特性决定了它的挤出工艺必须采用突变螺杆的专用挤塑机,但尼龙12却可采用普通型挤塑机进行护套的挤制。
尼龙12的挤出特点:
(1)挤出前必须烘干处理
尼龙12含有酰胺基,属于极性结构,具有亲水基因,极易吸潮,常温条件下将其放入水中,吸水饱和率约为1.6%,如果在50%的相对湿度下,其吸水率约为0.7%。根据生产经验,当PA12的含水量超过0.2%后,则挤出不畅通,而超过0.5%时护套表面就会出现起泡、冒烟气或产生硬颗粒等不良缺陷。所以PA12挤出前必须进行烘干处理,烘干条件为:采用排气良好的干燥炉(或干燥箱),温度为75~85度(超过110度后会导致PA12氧化变色),时间约为2~5小时。
(2)挤塑机基本参数的要求
由于PA12自身特性,不具有一般塑料明显的“三态”特性——玻璃态、高弹态和粘流态,即只有明显的玻璃态和粘流态,而且当温度一旦超过挤出工艺要求值时,融体呈现液态状而无法挤制,即实用的挤出温度的范围较窄。其次,即使可采用普通型挤塑机,但对于挤出机螺杆尺寸及其与机筒的间距还是有一定的要求的,例如对于普通型120、150挤塑机应具备以下基本参数:螺杆的加料区宜稍长,螺杆的长径比(20~25):1,挤出部分螺槽较浅,压缩比约为3.5:1,螺杆和机筒之间的间隙距离不宜大于0.15mm。
(3)挤制温度的影响和选择
PA12的挤出温度范围相对其它尼龙料有足够的富裕度,但相对于其他塑料如聚乙烯、聚氯乙烯而言较窄。尽管其只具有明显的玻璃态和粘流态,但在特定温度条件仍发生塑料的渐变软化,该性能是挤出的关键。PA12有明显的熔点,且挤出温度要求较高,一般为220~250度。当压缩段温度设置过高时,不仅会引起焦烧等不良缺陷,还可导致PA12呈液体状无法挤出;挤出温度过低时,PA12料会急剧冷凝,轻则堵塞模具,重则抱死或损坏螺杆。为使加料段畅通,可以再加料段进行单独冷却,但绝不能采用螺杆整体循环冷却的方式,否则PA12料会因上下层温差较大而迅速冷凝,抱死螺杆。
(4)挤出模具的设计
普通120、150挤塑机一般可采用可调偏芯机头;PA12通常挤包于电缆的缆芯(或绝缘线芯)之外,作为电缆的护套(或内护套),而且挤出的厚度很薄,一般不超过0.5mm,因而对模具的设计配置要求较高。
通常护套(或内护套)挤出模具均采用挤管式,尤其PA12的挤出特性是具有较大拉伸比,并且通过定向拉伸后可进一步提高其机械物理性能,因此,更应采用挤管式模具,同时拉伸比不易太小,通常为2.0~3.0较好。拉伸比也不能太大,过大后模具偏心难调,而且挤出后的护套表面粗糙,甚至会发生断裂,另外,PA12融体流动性较好,成型性却较差,所以模套的承线段可稍长,但开机时应注意抽真空。
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