Polyamid PA6 und PA66
Polyamide (PA) sind eine Gruppe teilkristalliner Polymere, die allgemein unter dem Handelsnamen „Nylon“ bekannt sind. Die verschiedenen Polyamid-Varianten zeichnen sich durch ihre sehr gut ausgewogenen Eigenschaften aus und gehören deshalb zu den wichtigsten und in der Industrie am häufigsten eingesetzten technischen Polymeren.
PA Materialien weisen nicht nur eine sehr gute mechanische Festigkeit und Steifigkeit auf, sondern außerdem ein hervorragendes Reibungsverhalten. Damit eignen sie sich ideal für Lager- und Verschleißkomponenten. Mit nur 1/6 des Gewichts von Stahl und 1/3 des Gewichts von Aluminium sind Polyamid-Materialien zudem sehr leicht. Dieses abgerundete Leistungsprofil macht Polyamide zur bevorzugten Option als Ersatz von Metall- oder Gummiteilen.
Das Angebot der Mitsubishi Chemical Group an Ertalon® und Nylatron® mit Platten, Stangen und Rohren aus PA6 und PA66 bietet eine umfassende Auswahl an Polyamid in Standard- und Spezialtypen für vielfältige Anwendungen bei Lager- und Verschleißteilen.
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Was ist der Unterschied zwischen PA6 und PA66?
Polyamid 6 (PA6) und Polyamid 66 (PA66) sind die zwei wichtigsten in der Technik eingesetzten Polyamid-Typen. Auf molekularer Ebene hat PA66 eine etwas komplexere Polymerkette als PA6. Während PA6 aus einer Polymerkette mit sechs Kohlenstoffatomen zwischen jeder Amidgruppe besteht, hat PA66 zwei zusätzliche Kohlenstoffatome zwischen Amidgruppen.
Aufgrund dieser molekularen Unterschiede hat PA66 ein höheres Molekulargewicht und einen höheren Kristallinitätsgrad als PA6. Daraus ergibt sich für PA66 ein Eigenschaftsprofil, das dem von PA6 bei mechanischer Festigkeit, Temperaturbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Feuchtigkeitsaufnahme überlegen ist.
Maßgeblich für die Entscheidung zwischen PA6 und PA66 sind letzten Endes die Anforderungen an Budget und Leistungsfähigkeit. PA66 weist eine hervorragende mechanische Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit auf, ist allerdings teurer als PA6. PA6 bietet gute Leistungsmerkmale bei niedrigeren Kosten als PA66 und wird deshalb für Anwendungen bevorzugt, bei denen die weitergehenden Eigenschaften von PA66 keine wesentliche Rolle spielen.
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Polyamid-Materialien weisen im Allgemeinen eine höhere Wärmebeständigkeit auf als andere kostengünstige technische Kunststoffe wie z. B. Polyethylen, Polypropylen, POM und PET. PA66 Materialien bieten im Allgemeinen bessere thermische Eigenschaften als PA6 Materialien.
Sofern nicht anders angegeben, beruhen die nachstehend aufgeführten thermischen Eigenschaften auf Prüfungen, die an ungefüllten Standardtypen von Nylatron® MC 901 PA6 und Nylatron® 101 PA66/Ertalon® 66 SA PA66 durchgeführt wurden.
Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) von Polyamid
- PA6 - 80 °C (176 °F)
- PA66 - 85 °C (185 °F)
Schmelzpunkt von Polyamid
- PA6 - 215 °C (419 °F)
- PA66 - 260 °C (500 °F)
Wärmeleitfähigkeit von Polyamid
Die Wärmeleitfähigkeit ist ein Maß für die Fähigkeit eines Kunststoffs, Wärme weiterzuleiten. Polyamid-Materialien weisen im Allgemeinen eine geringere Leitfähigkeit auf als Thermoplaste in einem vergleichbaren Preissegment, z. B. PET, POM und PC.
Bei 23 °C (73 °F) weisen PA6 und PA66 Materialien von MCG die folgenden Werte für Wärmeleitfähigkeit auf:
- PA6 - 0,29 W/(K.m)
- PA66 - 0,28 W/(K.m)
Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient (CLTE) von Polyamid
Mit dem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CLTE) wird die Rate bestimmt, mit der sich ein Material in Abhängigkeit von der Temperatur ausdehnt. Wie im folgenden Diagramm dargestellt, weist PA66 einen niedrigeren CLTE auf als POM Materialien, aber einen höheren CLTE als PET. Aufgrund seiner Einstufung als allgemeiner technischer Kunststoff weist Polyamid auch einen höheren CLTE auf als Hochleistungs-Polymere wie PPS und PEEK.
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Technische Polyamid-Materialien werden in so vielen Bereichen eingesetzt, weil sie ein gut abgerundetes Profil mechanischer Eigenschaften aus hoher Zugfestigkeit, guter Schlagzähigkeit und beeindruckender Haltbarkeit bieten. Als Schwachpunkt bei den mechanischen Eigenschaften von Polyamid wäre nur seine Feuchtigkeitsaufnahme zu nennen.
Sofern nicht anders angegeben, beruhen die nachstehend aufgeführten mechanischen Eigenschaften auf Prüfungen, die an ungefüllten Standardtypen von Nylatron® MC 901 PA6 und Nylatron® 101 PA66/Ertalon® 66 SA PA66 durchgeführt wurden.
Dichte von Polyamid
- PA6 - 1,150 g/cm³
- PA66 - 1,140 g/cm³
Zugfestigkeit von Polyamid
PA6 weist die folgenden Werte für Zugfestigkeit, Dehnung und Elastizität nach ISO 527-1/-2 auf:
- Zugfestigkeit: 84 MPa
- Streckgrenze: 5 %
- Zugbelastung bei Bruch: 35 %
- Zugelastizitätsmodul: 3.300 MPa
PA66 weist die folgenden Werte für Zugfestigkeit, Dehnung und Elastizität nach ISO 527-1/-2 und ASTM D638 auf:
- Zugfestigkeit: 90 MPa bzw. 12.000 PSI
- Streckgrenze: 5 % bzw. 4 %
- Zugbelastung bei Bruch: 50 %
- Zugelastizitätsmodul: 3.550 MPa bzw. 425 KSI
Härte und Schlagzähigkeit von Polyamid
PA6 weist die folgenden Werte für Härte und Schlagzähigkeit auf:
- Rockwell-Härte, Skala M (ISO 2039-2) - 85
- Shore-Härte, Skala D (ISO 868) - 80
- Charpy-Schlagzähigkeit (ungekerbt, ISO 179-1/1eU) - kein Bruch
- Charpy-Schlagzähigkeit (gekerbt, ISO 179-1/1eA) - 3,0 kJ/m²
PA66 weist die folgenden Werte für Härte und Schlagzähigkeit auf:
- Rockwell-Härte, Skala M (ISO 2039-2) - 88
- Shore-Härte, Skala D (ISO 868) - 80
- Charpy-Schlagzähigkeit (ungekerbt, ISO 179-1/1eU) - kein Bruch
- Charpy-Schlagzähigkeit (gekerbt, ISO 179-1/1eA) - 4,5 kJ/m²
Biegemodul und -festigkeit von Polyamid
PA6 weist die folgenden Werte für Biegefestigkeit nach ISO 178 auf:
- Biegefestigkeit - 131 MPa
- Biegeelastizitätsmodul - 3580 KSI
PA66 weist die folgenden Werte für Biegefestigkeit nach ISO 178 auf:
- Biegefestigkeit - 135 MPa
- Biegeelastizitätsmodul - 3240 KSI
Druckfestigkeit von Polyamid
PA6 weist die folgenden Werte für Druckfestigkeit nach ISO 604 auf:
- 1 % Nennbeanspruchung: 32
- 2 % Nennbeanspruchung: 61
- 5 % Nennbeanspruchung: 90
PA66 weist die folgenden Werte für Druckfestigkeit nach ISO 604 auf:
- 1 % Nennbeanspruchung: 32
- 2 % Nennbeanspruchung: 62
- 5 % Nennbeanspruchung: 100
Feuchtigkeitsaufnahme von Polyamid
Polyamid-Materialien sind stärker hygroskopisch als die meisten technischen Kunststoffe, d. h. sie nehmen mehr Feuchtigkeit aus ihrer Umgebung auf. Diese Feuchtigkeitsaufnahme kann zu Dimensionsänderungen, verminderten mechanischen Eigenschaften und veränderten elektrischen Eigenschaften in technischen Anwendungen führen. Wenn Polyamid-Materialien in nassen oder feuchten Umgebungen verwendet werden sollen, ist es daher sehr wichtig, die Feuchtigkeitsbelastung zu berücksichtigen und zu kontrollieren.
Nach 24 Stunden Eintauchen in Wasser von 23 °C (73 °F) weisen PA6 und PA66 die folgenden Werte für Wasseraufnahme auf:
- PA6 - 0,72 %
- PA66 - 0,6 %
Bei Sättigung in Wasser von 23 °C (73 °F) weisen PA6 und PA66 die folgenden Werte für Wasseraufnahme auf:
- PA6 - 6,6 %
- PA66 - 8 %
Verschleißrate von Polyamid
PA6 und PA66 weisen die folgenden Verschleißraten nach ISO 7148-2 auf:
- PA6 - 12 µm/km
- PA66 - 14 µm/km
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Polyamid-Materialien weisen eine gute Beständigkeit gegenüber vielen verschiedenen Chemikalien auf, insbesondere gegenüber Ölen, Treibstoffen, Benzin, Spiritus, Kohlenwasserstoffen und einigen Alkoholen. Aufgrund ihrer Beständigkeit gegenüber Ölen, Treibstoffen und Benzin (in Kombination mit ihrem geringen Gewicht) ist Polyamid zu einem unverzichtbaren Material für Anwendungen in der Automobilindustrie sowie in der Luft- und Raumfahrt geworden.
Ihre vergleichsweise höhere Feuchtigkeitsaufnahme kann allerdings die chemische Beständigkeit von Polyamid in Anwendungen einschränken, bei denen feuchtigkeitsempfindliche Materialien oder Langzeitbelastungen durch feuchte Umgebungen zu beachten sind, z. B. bei Heißwäsche-Anwendungen. Polyamid-Materialien sind nicht säurebeständig.
- Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und Mobilität – Wegen ihres geringen Gewichts, ihrer Beständigkeit gegenüber Ölen und Kraftstoffen und ihrer hervorragenden Verschleißeigenschaften sind PA6 und PA66 unverzichtbare Materialien für Komponenten von Motorträgern, Getrieben, Lagern und Buchsen in der Automobilindustrie sowie in der Luft- und Raumfahrt.
- Erneuerbare Energien – Selbstschmierende Polyamid-Typen ersetzen zunehmend Bronze als Werkstoff in Windenergie-Anwendungen, z. B. für Ölringe in Getrieben und für Gleitlager.
- Lebensmittel-, Getränke-, Pharma- und Verpackungsindustrie – Food-Grade-Polyamid-Materialien werden oft für Verschleißkomponenten in der Lebensmittel-, Getränke-, Pharma- und Verpackungsindustrie eingesetzt, z. B. für Anwendungen wie Buchsen, Lager, Getriebe und Räder.
- Schwermaschinen – Wegen ihrer hervorragenden Schlagzähigkeit und ihres exzellenten Verschleißverhaltens werden Polyamid-Materialien besonders oft für Verschleißpolster in Schwermaschinen eingesetzt. Spezielle Polyamid-Typen mit präzisen Haftgleiteigenschaften werden für Maschinen wie Krane, Ausleger und Hubsteiger bevorzugt.
Nylatron® und Ertalon® Produktfamilie
Sehen Sie sich das gesamte Sortiment der Nylatron® und Ertalon® Produktfamilie an. Sie finden darin PA6 und PA66 Typen für technische Anwendungen mit hoher Beanspruchung in vielen verschiedenen Bereichen.
Verschleißpolster aus technischen Kunststoffen
Unsere Hochleistungs-Polymere sind äußerst verschleißfest und zeichnen sich durch geringe Reibung und hohe mechanische Festigkeit aus. Dadurch sind sie ideal für Verschleißpolster in Schwermaschinen und anderen anspruchsvollen Anwendungen.
MatFind
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