Inledning
Nylonband tillverkas genom formsprutning med UL-godkänd PA66 (Nylon 66). På grund av dess goda syrabeständighet, korrosionsbeständighet, isolering och mekaniska egenskaper och åldringsstabilitet används nylonband i stor utsträckning i elektroniska och elektriska apparater, ledningar och kablar, lampor och lyktor, maskiner och utrustning, varvsindustri, konstruktion och andra industrier.
Brottstyrka är en av de viktigaste prestandaindikatorerna för nylonband, oavsett om frakturen inträffar i änddelen, mitten eller omvända tänder, bör brottstyrkan vara högre än det nominella värdet för spänningshållfastheten. När brottstyrkan är mindre än det nominella värdet är en av lösningarna att ersätta den nuvarande slipsen med en annan produkt med högre spänningsstyrka. De möjliga orsakerna till att nylonbandet inte håller bör dock beaktas, t.ex. att hög temperatur och lång lagringstid leder till åldrande och försprödning. Men även fuktförlusten kommer att påverka de mekaniska egenskaperna avsevärt. En grundläggande orsak kan alltid vara att man ersätter originalmaterialet med billiga råvaror eller använder återvunnet material. Sist men inte minst har bearbetningsförhållandena stor betydelse för den slutliga kvaliteten på banden.
Provberedning och mätförhållanden
I den här applikationsnoten analyserades orsakerna till brott med DSC-metoden; detaljerna är följande: Det finns 3 nylonbandsprover, som är prov nr 1 OK, prov nr 2 lager och prov nr 3 NOK (trasigt i mitten), som visas i figur 1. Mätförhållandena beskrivs i detalj i tabell 1.
Tabell 1: Parametrar för DSC-mätningar
| Provet | Prov #1 OK | Prov #2 Lager | Prov #3 NOK |
|---|---|---|---|
| Provets massa [mg] | 9.48 | 9.03 | 9.04 |
| Smältdegel | Concavus® Al-deglar, genomborrat lock | ||
| Temperaturprogram | -50°C ... 300°C | ||
| Uppvärmnings-/kylningshastighet | 20 K/min | ||
| Atmosfär | Kväve (20 ml/min) | ||
Resultat av mätning
För jämförelse av skillnaderna mellan de tre proverna visas värmekurvorna och kylkurvorna i figur 2 respektive 3. Prov nr 1, prov nr 2 och prov nr 3 visas i rött, grönt och blått.
Enligt resultaten av denförsta uppvärmningen ligger smälttemperaturen (topp 261,9°C) för prov nr 1 inom intervallet för den teoretiska smälttemperaturen för PA66 (225°C till 265°C). Smälttemperaturintervallen för prov nr 2 och 3 är ganska lika, även om topparna har olika form. Formen på den första värmekurvan påverkas av den termomekaniska historien (t.ex. bearbetningsförhållanden men även provberedning), och därför kommer detta inte att diskuteras vidare.
För direkt jämförelse av materialet är det bättre att jämföra deandra värmekurvorna, eftersom den termiska historien för alla prover nu är exakt densamma. Smälttopparna för prov nr 2 och nr 3 är ganska lika, vilket innebär att sammansättningen av prov nr 2 och nr 3 sannolikt är densamma. Prov nr 1 uppvisar ett helt annat smältbeteende. Det antas därför att prov nr 1 måste vara tillverkat av ett annat material.
Kylkurvorna visar att kristallisationstemperaturen för prov #1 (topp 225,9°C) är högre än för de andra 2 proverna, och att kristallisationstemperaturerna för prov #2 och #3 är liknande.
Genom att kombinera resultaten från denandra uppvärmningen och kylningen kan det antas att prov nr 1 sannolikt är PA66. Materialet i prov nr 2 och 3 är ganska lika och det kan vara en annan typ av polyamid.
För att Identify materialet i prov nr 2 och 3 användes funktionen Identify i programvaran Proteus®. Likheten mellan den andra värmekurvan för prov nr 2 och PA610 uppgår till 98,92% (den gröna kurvan i figur 4 är denandra värmekurvan för prov nr 2 och den röda kurvan är standardkurvan för PA610 i databasen), vilket tyder på att materialet i prov nr 2 och 3 sannolikt är PA610.
Figur 5 visar Identify -resultatet av denandra värmekurvan för prov #1; likheten mellan prov #1 och PA66 i KIMW-databasen* är nästan 90%, vilket bekräftar det tidigare antagandet.
*KIMW-databasen för DSC-mätningar på polymerer, ett samarbete med Kunststoffinstitut Lüdenscheid, Tyskland
Sammanfattning
Enligt resultaten från Identify är prov nr 1 OK tillverkat av PA66, men prov nr 2 lager och prov nr 3 NOK är tillverkade av PA610. De mekaniska egenskaperna hos PA66 och PA610 är olika, och smält- och kristallisationsbeteendet är inte detsamma, även om de bearbetats med samma metod; en av dem kan överhettas eller försämras, vilket kan påverka produkternas prestanda - till exempel kan den lätt spricka.