Выбор материала — PA и PP: данные испытаний по стандарту ISO и анализ соотношения «цена-качество»

Пластики, армированные стекловолокном (GFR), представляют собой полимерные матрицы (PA, PP, PBT и др.), смешанные с рублеными короткими стекловолокнами E (обычно диаметром 10 мкм, исходной длиной 3–4 мм) с помощью двухшнекового экструдера. Стекловолокна действуют как жёсткие наполнители, значительно повышающие прочность при растяжении и изгибе (модуль), температуру тепловой деформации и размерную стабильность — часто в 2–5 раз по сравнению с неармированной базовой смолой. К недостаткам относятся более низкая ударная вязкость (с надрезом), анизотропная усадка (в направлении течения и поперёк) и возможное "плавающее волокно" на поверхности при плохом качестве компаунда или неправильном формовании.

При одинаковом содержании стекловолокна PA6 значительно прочнее и жёстче, чем PP — примерно в 1,5–2 раза выше прочность при растяжении и в 1,8 раза выше модуль упругости при изгибе. PA6 также обладает лучшей усталостной прочностью, более высокой термостойкостью (HDT 190°C против ~150°C для PP GF30) и отличными свойствами износа / трения. Однако PP дешевле, легче (0,9 против 1,36 г/см³), практически не впитывает влагу и обладает лучшей химической стойкостью к основаниям и полярным растворителям. Для низконагруженных неконструкционных деталей при минимальной стоимости выигрывает PP; при средних и высоких механических и термических нагрузках выигрывает PA6.

Классы испытания на вертикальное горение UL 94 измеряют склонность к горению и самозатухание образца 127 × 12,7 мм после двух 10-секундных поджиганий горелкой. В порядке строгости:
V0 (самый строгий): общее горение и тление ≤ 10 с после каждого воздействия пламени, без падения горящих частиц, без прогорания образца.
V1: общее горение ≤ 30 с за каждое воздействие, без падения капель, без прогорания.
V2: общее горение ≤ 30 с за каждое воздействие, допускается падение горящих частиц (они могут воспламенить хирургическую вату внизу).

Для корпусов электротехнических / электронных устройств всегда указывайте V0; V2 приемлем для неэлектрических корпусов с низким риском возгорания.

Все нейлоны (полиамиды) гигроскопичны — они впитывают влагу из окружающего воздуха, достигая примерно 1–1,5% по весу в равновесии при типичных складских условиях с влажностью 50%. Если вы экструдируете или формуете литьём под давлением неосушенный нейлон при 250–275°C, эта задержанная влага гидролизует полимерные цепи при температуре плавления, что снижает молекулярную массу и вызывает: 1) пузырьки и следы потока на поверхности детали, 2) падение механических свойств на 20–50% (особенно ударной вязкости и удлинения), 3) нерегулярную вязкость и колебания веса впрыска. Всегда сушите PA6/PA66 при 80°C в течение 4 часов в осушающем (не только с горячим воздухом) сушильном шкафу до < 0,08% влаги. Проверка анализатором влажности перед каждой сменой — лучшая привычка.

CTI (IEC 60112 / UL 746A) измеряет сопротивление пластика поверхностному электрическому пробою (трекингу) при воздействии загрязнённой капли воды под напряжением. Значения варьируются от ~100 В (плохо) до 600 В (отлично).
Стандартный PA6/PA66 GF30: CTI ≈ 200–250 В — приемлемо для корпусов бытовых приборов низкого напряжения.
PA6/PA66 с высоким CTI (классы Juhai CT): CTI 400 В или 600 В в зависимости от рецептуры — требуется для европейских и североамериканских электрических разъёмов, оснований реле, компонентов зарядки электромобилей EV и распределительных устройств, где на чертеже указаны IEC 60335 или UL 94 + CTI 600V. Обратитесь к нашим инженерам за рекомендацией класса CT-400V или CT-600V; мы тестируем каждую партию на месте перед отгрузкой.