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耐湿性

暴露在潮湿环境中时,Stanyl 的刚度降低程度低于其他聚酰胺。

耐湿性

耐湿性

暴露在潮湿环境中时,由于结晶度高,Stanyl 的刚度降低程度低于其他聚酰胺。如何做到? 高于玻璃化温度 (75°C) 时的性能不受湿气吸收的影响,并且由于 Stanyl 的工作温度通常较高,因此湿度的影响可以忽略不计。

受分子链中酰胺基的影响,Stanyl® 会可逆地吸收湿气。通常,吸收湿气会导致玻璃化温度降低,这可能会在室温下让韧性增加,并降低刚度和强度。

通常在工作温度范围内,半芳族聚酰胺等同类材料具有更高的 Tg。由于湿气吸收引起的 Tg 变化通常会导致临界工作温度下的性能变化。

而且由于 Tg 更高,需要的模具温度就越高,就需要使用油或电加热模具,从而带来更高的安全风险、更高的模具和维护成本,并且更难加工。

当长期接触 100°C 以上的高温时,Stanyl 的干燥速度特别快,其性能达到了“干燥”曲线所示的标准。这使得在很大的温度范围内具有一致的性能曲线,特别是在考虑退火的影响之后。

玻璃纤维强化热塑性塑料的剪切模量

吸收湿气会导致尺寸变化。但是,由于在许多应用中使用了高度填充的复合材料,所以这种尺寸变化是有限的。在玻璃纤维方向的影响下,尺寸变化主要发生在与流动方向垂直的方向上(零件厚度请参见下表)。

 

 

非阻燃牌号吸收湿气造成的尺寸变化

 

流动方向/垂直于流动方向的尺寸变化 (%) Stanyl Stanyl
GF 30
PA66
GF 30
PPA
GF 30
Stanyl
GF 50
50% 相对湿度 - 定向零件 0.7/0.7 0.15/0.6-0.9 0.1/0.4 0.1/0.3-0.4 0.1/0.5-0.8
50% 相对湿度 - 非定向零件 0.8/0.8 0.3/0.6-0.9 0.15/0.4 0.15/0.3-0.4 0.3/0.3-0.6
90% 相对湿度 - 定向零件 1.8/1.9 0.35/1.4 0.2/1.0 0.2/0.5 0.2/1.2
90% 相对湿度 - 非定向零件 2.2/2.2 0.5/1.5 0.4/0.9 0.2/0.3 0.8/0.8

注意:
定向零件:厚度 2 毫米
未定向零件:厚度 3-4 毫米

阻燃牌号吸收湿气造成的尺寸变化

 

流动方向/垂直于流动方向的尺寸变化 (%) PPA
30%GF
V0
Stanyl
30%GF
V0
Stanyl
40%GF
V0
Stanyl
45%GF
V0
50% 相对湿度 - 定向零件 0.1-0.15/0.3 0.1-0.2/0.5 0.1-0.15/0.4 0.05-0.1/0.4
50% 相对湿度 - 非定向零件   0.2-0.3/0.5 0.15-0.25/0.5 0.15-0.25/0.5
90% 相对湿度 - 定向零件 0.15-0.2/0.5 0.2-0.3/1.1 0.15-0.2/1.0 0.15-0.2/0.9
90% 相对湿度 - 非定向零件   0.4-0.6/1.1 0.4-0.5/1.0 0.4-0.5/0.9

这通常是尺寸最不重要的方向。与温度变化导致的尺寸变化相比,湿气对尺寸的影响很小(线性热膨胀系数 - 见下表)。Stanyl 在许多对尺寸要求严格的应用中具有出色的性能,包括许多小型连接器或 SMT 部件。针对尺寸稳定性至关重要的电子电气应用,我们开发了特殊的阻燃强化牌号:46HF5050 和 46HF5041LW.

Stanyl 牌号的典型 CLTE 值

 

牌号类型 方向 单位
强化 平行 0.2 E-4/°C
垂直 0.8 E-4/°C
未填充 平行 0.8 E-4/°C
垂直 1.0 E-4/°C

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吸收湿气通常会在室温下发生。在工作温度下使用时 - 对于 Stanyl 零件而言通常超过 100°C (210°F) - 干燥速度非常快。这意味着在许多应用中通常看不到完全饱和的情况(见下图),并且吸收湿气的影响往往是很有限的。

23°C/50% 相对湿度时的吸水性,后面是 180°C 时 Stanyl 的解吸(厚度为 3.2 毫米的样品)

 

 

退火可显著降低吸湿性

Stanyl 退火后,吸湿性显著降低。接触高温(高于> 100°C)时,退火会导致 Stanyl 无定形部分密实化。这种现象是 Stanyl 特有的,并且不可逆转。

例如在汽车应用中,在高温条件下使用时也会发生退火。退火会导致吸湿性降低三倍。退火也可以作为一个单独的步骤,来提高 Stanyl 零件的尺寸稳定性(最好使用氮气)。吸湿性降低程度取决于退火时间和温度,这就是我们开发模型来量化这一点的原因。

退火之后,刚度、强度、疲劳、蠕变和耐研磨性等性能通常都会提高,而韧性可能稍微降低,但仍优于同类材料。对于齿轮等应用而言,这会大大提高性能。

起泡

在接近材料 HDT 的极高峰值温度下进行焊接时,极端湿度环境下的吸湿性会导致起泡。这不是 Stanyl 特有的现象,在其他聚酰胺中也很常见,甚至对于 LCP 也是如此。通过防潮和优化加工可防止起泡。

在退火条件下,Stanyl GF 和同类材料的吸水性均降低

 

应用的厚度对起泡也有很大影响。我们的研究证明,在低于一定厚度(通常在 0.4 毫米以下)时,Stanyl 不会起泡。起泡模型可根据湿度和温度精确预测 Stanyl 不起泡的最佳厚度和应用设计。

当外观可能会发生起泡现象时,我们目前提供一种全新的材料: Stanyl ForTii

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