Въведение
Найлоновите връзки се произвеждат чрез инжекционно формоване, като се използва одобреният от UL PA66 (найлон 66). Благодарение на добрата си киселинна устойчивост, устойчивост на корозия, изолационни и механични свойства и стабилност при стареене найлоновите връзки намират широко приложение в електронните и електрическите уреди, проводниците и кабелите, лампите и фенерите, машините и оборудването, корабостроенето, строителството и други отрасли.
Якостта на скъсване е един от най-важните показатели за работа на найлоновите връзки, независимо дали скъсването се случва в крайната част, в центъра или в обратните зъби, якостта на скъсване трябва да е по-висока от номиналната стойност на якостта на опън. Когато якостта на счупване е по-малка от номиналната стойност, едно от решенията е да се замени настоящата връзка с друг продукт с по-висока якост на опън. Въпреки това трябва да се вземат предвид възможните причини за повреда на найлоновата връзка, например високата температура и дългото време на съхранение водят до стареене и крехкост. Но също така и загубата на влага ще окаже значително влияние върху механичните свойства. Основна причина винаги може да бъде замяната на оригиналния материал с евтини суровини или използването на рециклирани материали. И накрая, но не на последно място, условията на обработка оказват важно влияние върху крайното качество на връзките.
Подготовка на пробите и условия за измерване
В тази приложна бележка причините за счупването са анализирани чрез метода DSC; подробностите са следните: Има 3 образеца на найлонови връзки, които са образец № 1 OK, образец № 2 stock и образец № 3 NOK (счупен в средата), както е показано на фигура 1. Условията на измерване са подробно описани в таблица 1.
Таблица 1: Параметри за DSC измервания
| Образец | Образец № 1 OK | Образец № 2 Запас | Образец № 3 NOK |
|---|---|---|---|
| Маса на образеца [mg] | 9.48 | 9.03 | 9.04 |
| Тигел | Concavus® Al тигели, с пробит капак | ||
| Температурна програма | -50°C ... 300°C | ||
| Скорост на нагряване/охлаждане | 20 K/min | ||
| Атмосфера | Азот (20 ml/min) | ||
Резултати от измерването
За да се сравнят разликите между трите образеца, кривите на нагряване и охлаждане са показани съответно на фигури 2 и 3. Образец № 1, образец № 2 и образец № 3 са представени в червено, зелено и синьо.
Според резултатите отпървото нагряване температурата на топене (пик 261,9°C) на образец № 1 е в диапазона на теоретичната температура на топене на PA66 (225°C до 265°C). Диапазоните на температурата на топене на образци № 2 и № 3 са доста сходни, въпреки че формите на пиковете са различни. Формата на първата крива на нагряване се влияе от термомеханичната история (като например условията на обработка, но също така и подготовката на пробата) и затова тя няма да бъде обсъждана по-нататък.
За директно сравнение на материала е по-добре да се сравнят кривите на2-ро нагряване, тъй като термичната история на всички образци вече е абсолютно еднаква. Пиковете на топене на образци № 2 и № 3 са доста сходни, което означава, че съставите на образец № 2 и образец № 3 най-вероятно са едни и същи. Образец № 1 показва напълно различно поведение при топене. Следователно се предполага, че образец № 1 трябва да е направен от различен материал.
Кривите на охлаждане показват, че температурата на кристализация на проба № 1 (пик 225,9 °C) е по-висока от тази на другите 2 проби, а температурите на кристализация на проби № 2 и № 3 са сходни.
Като се комбинират резултатите отвторото нагряване и охлаждане, може да се предположи, че образец № 1 вероятно е PA66. Материалът на образци № 2 и № 3 е доста сходен и може да е друг вид полиамид.
За да се определи материалът на образци № 2 и № 3, беше използвана функцията Identify на софтуера Proteus®. Сходството между втората крива на нагряване на образец № 2 и PA610 достига 98,92 % (зелената крива на фигура 4 евтората крива на нагряване на образец № 2, а червената крива е стандартната крива на PA610 в базата данни), което показва, че материалът на образци № 2 и № 3 вероятно е PA610.
На фигура 5 е показан резултатът от идентифицирането навтората крива на нагряване на проба № 1; сходството между проба № 1 и PA66 в базата данни KIMW* е почти 90 %, което потвърждава предишното предположение.
*База данни KIMW за DSC измервания на полимери, сътрудничество с Kunststoffinstitut Lüdenscheid, Германия
Резюме
Според резултатите от идентификацията образец № 1 OK е изработен от PA66, но образец № 2 stock и образец № 3 NOK са изработени от PA610. Механичните свойства на PA66 и PA610 са различни, а поведението при топене и кристализация не е еднакво, дори ако са обработени по един и същ метод; един от тях може да бъде прегрят или деградиран, което може да повлияе на експлоатационните характеристики на продуктите - например може лесно да се счупи.