Введение
Нейлоновые стяжки производятся методом литья под давлением с использованием одобренного UL PA66 (Nylon 66). Благодаря хорошей кислотостойкости, коррозионной стойкости, изоляционным и механическим свойствам, а также устойчивости к старению, нейлоновые стяжки широко используются в электронных и электрических приборах, проводах и кабелях, лампах и фонарях, машинах и оборудовании, судостроении, строительстве и других отраслях.
Прочность на разрыв - один из важнейших показателей нейлоновых стяжек, независимо от того, происходит ли разрыв в концевой части, в центре или в обратных зубцах, прочность на разрыв должна быть выше, чем номинальное значение прочности на растяжение. Если прочность на излом меньше номинального значения, одним из решений является замена текущей стяжки на другой продукт с более высокой прочностью на растяжение. Однако следует учитывать возможные причины разрушения нейлоновой стяжки, например, высокая температура и длительное хранение приводят к старению и охрупчиванию. Кроме того, потеря влаги существенно влияет на механические свойства. Основополагающей причиной всегда может быть замена исходного материала на недорогое сырье или использование вторичного сырья. И последнее, но не менее важное: условия обработки оказывают большое влияние на конечное качество стяжек.
Подготовка образцов и условия измерения
В этом приложении причины разрыва были проанализированы методом ДСК; подробности приведены ниже: Имеется 3 образца нейлоновых стяжек: образец №1 OK, образец №2 stock и образец №3 NOK (сломанный посередине), как показано на рисунке 1. Условия измерения подробно описаны в таблице 1.

Таблица 1: Параметры для измерений ДСК
Образец | Образец №1 ОК | Образец №2 Запас | Образец №3 NOK |
---|---|---|---|
Масса образца [мг] | 9.48 | 9.03 | 9.04 |
Тигель | Concavus® Тигли из алюминия, крышка с проколом | ||
Температурная программа | -50°C ... 300°C | ||
Скорость нагрева/охлаждения | 20 К/мин | ||
Атмосфера | Азот (20 мл/мин) |
Результаты измерений
Для сравнения различий трех образцов кривые нагрева и охлаждения показаны на рисунках 2 и 3 соответственно. Образец №1, образец №2 и образец №3 представлены красным, зеленым и синим цветами.
Согласно результатампервого нагрева, температура плавления (пик 261,9°C) образца №1 находится в диапазоне теоретической температуры плавления PA66 (от 225°C до 265°C). Диапазоны температур плавления образцов №2 и №3 весьма схожи, хотя формы пиков отличаются. На форму первой кривой нагрева влияет термомеханическая история (например, условия обработки, а также подготовка образца), поэтому далее она не рассматривается.


Для прямого сравнения материалов лучше сравнивать2-е кривые нагрева, так как термическая история всех образцов теперь абсолютно одинакова. Пики плавления образцов № 2 и № 3 очень похожи, что означает, что составы образца № 2 и образца № 3, скорее всего, одинаковы. Образец № 1 демонстрирует совершенно иное поведение при плавлении. Поэтому предполагается, что образец №1 должен быть изготовлен из другого материала.
Кривые охлаждения показывают, что температура кристаллизации образца № 1 (пик 225,9 °C) выше, чем у двух других образцов, а температуры кристаллизации образцов № 2 и № 3 близки.
Объединив результаты2-го нагревания и охлаждения, можно предположить, что образец №1, скорее всего, является PA66. Материал образцов № 2 и № 3 очень похож, и это может быть другой тип полиамида.
Для определения материала образцов № 2 и № 3 была использована функция Identify программы Proteus®. Сходство между 2-й кривой нагрева образца №2 и PA610 достигает 98,92% (зеленая кривая на рисунке 4 -2-я кривая нагрева образца №2, а красная кривая - стандартная кривая PA610 в базе данных), что указывает на то, что материал образцов №2 и №3, скорее всего, PA610.

На рисунке 5 показан результат идентификации2-й кривой нагрева образца №1; сходство между образцом №1 и PA66 в базе данных KIMW* составляет почти 90%, что подтверждает предыдущее предположение.
*База данных KIMW для измерений ДСК полимеров, сотрудничество с Kunststoffinstitut Lüdenscheid, Германия

Резюме
Согласно результатам идентификации, образец №1 OK изготовлен из PA66, а образец №2 stock и образец №3 NOK - из PA610. Механические свойства PA66 и PA610 различны, а поведение плавления и кристаллизации не одинаково, даже если они были обработаны одним и тем же методом; один из них может быть перегрет или деградирован, что может повлиять на характеристики изделий - например, он может легко разрушиться.