PARA 日本三菱Reny 4501 G-07S 高强度的优越性 热膨胀系数低

Reny系列是三菱瓦斯株式会社率先开发的高科技PA-MXD6树脂。Reny系列树脂比其它工程塑料具有更高的机械强度和模数。

特点：

• 在较大温度范围内具有高强度高模数的优越性

• 成型尺寸稳定性高于聚酰胺，低吸水率使其具有高强度的优越性

• 热膨胀系数低，与合金相当

• 对油类和有机溶剂有较高抵抗性

• 收缩率小,不易变形

• 玻纤强化的情况下表面仍保持光泽

与其他的PA树脂的比较

我公司的高性能聚酰胺树脂（品牌名为Reny），是PA树脂材料的一种。所谓PA树脂，是在高分子链的重复单位（单体单位）结构中拥有酰胺键（-CONH-）的高分子材料的总称，含有脂肪族骨骼的树脂被特称为尼龙（尼龙这一名词，当初是美国的DuPont公司的品牌名，但现在作为上述总称通用）。
作为生产量非常大的通用PA树脂，可以列举出尼龙6和尼龙66，两者都作为结晶性树脂使用。PA树脂，具有源于上述酰胺键的氢键性的特点，具有良好的耐药品性、耐热性、热滞留稳定性、耐加水分解性、吸水时的强韧性（难以裂开）、以及良好的气体隔离性等特点。但另一方面，同时也具有会因为紫外线或热而发黄、因吸水而导致的尺寸变化（尺寸变大）或机械强度及刚性降低等现象。
我公司的高性能聚酰胺树脂（Reny），利用以间苯二甲胺（简称MXD）中代表性的芳香族双胺为原料的结晶性PA树脂（以MXD和己二酸为原料的PA树脂的高分子结构为下述构造式），其拥有高机械强度和刚性的特点，以及添加强化材料（填充材；玻璃纤维等）等的混合技术，使之具有作为工程塑料较高等级的机械性强度和刚性，与通用的PA树脂相比，因为具有低吸水性（尺寸和物性的变化少），是一种适宜的金属代替材料。

Reny成形时的模具温度和干燥条件

我公司的高性能聚酰胺树脂Reny的射出成形，适合选定比较高的模具温度（模具表面温度120～140℃），这样如果在80℃左右的模温成形之后，需要进行退火处理（130℃下1小时左右），以提高成形品的结晶化度，从而确保强度和刚性。此外，在吸湿的状态下，可能在成形品的表面会产生银条（银色）等异常，建议在成形前进行热风干燥（在80℃下12小时以上或120℃下4小时以上）。

关于结晶性树脂和非晶性树脂的特征

（1）什么是高分子的结晶化

所谓高分子（这里因是原理的说明，以线状高分子为前提。）的结晶化，与低分子的结晶（例如：砂糖）或离子性物质的结晶（例如：食盐），其分子或离子规则性地排列并构成结晶的现象（参照图1）不同，是当给予了某种条件，例如，在射出成形时熔融状态下的冷却条件，或溶液状态下的浓缩条件等的情况下，链状的高分子会部分集合，部分朝向同一方向排列并成束的现象（参照图2）。此外，当高分子发生了结晶化时，结晶区域以外的具有不固定的分子配置的非晶领域通常是会共存的。

【图１】　低分子或离子性物质的结晶模式图（单纯立方格子举例）;
蓝颜色表示分子或离子，灰色表示结晶格子（假设性的概念）。
同一结晶格子有规则地逐个排列在X, Y, Z轴方向上。

【图2】结晶性树脂的模式图;
蓝色表示结晶区域，灰色表示非晶区域。在结晶区域，高分子链在同一方向成束，在非晶区域，高分子链呈不固定的配置。

无论是哪一种结晶化，都具有分子、离子或高分子链的重复单位（单体单位），想要将分子间力或离子键作为驱动力，在热力学上取得最稳定的配置的现象这一共同点。但是，高分子的话，因单体单位被高分子键束缚，与聚合前的单体（低分子）相比，具有取自由配置的可动性降低这一本质上的差异。该高分子特有的分子的可动性降低，是非晶区域残留的原因。并且，结晶区域的比率（“结晶化度”）和各个结晶区域的大小（“结晶尺寸或微晶尺寸”）很大程度上依存于成形条件。

高分子在熔融或溶液状态下，高分子链基本上是非晶性的，但是，随着冷却或浓缩的增进，分子间力（引力）的效果变得显著，从而推进了结晶化。但是，高分子无论是在熔融还是在溶液状态下，都具有随着冷却或浓缩的增进，粘度变得远远大于低分子类的另一个特点。由于该粘度增大的效果，在实际中往往会出现在结晶化进行之前已发生凝固。因此，一般情况下，要慢慢地进行冷却或浓缩，通过延长高分子链再配置的时间，使得结晶化度提高。类似聚碳酸酯树脂（PC树脂）或聚苯醚树脂（PPE树脂）那样的非晶性树脂，因结晶化缓慢，可以认为是在非晶性的容易凝固的材料。

（2）高分子结晶区域的性质

结晶区域因为很强的分子间力从而形成了紧密的结构，因此，与非晶性区域相比，一般显示出高的热软化温度和弹性率、低的线膨胀系数和吸水率（也就是由温度或湿度引起的尺寸变化低）。其中，关于热软化温度，在非晶区域，和单体单位构造的刚性（分子链段的可动性或柔软性的大小）相关的玻璃转化温度（Glass transition temperature；简写为Tg）大致相同，而在结晶区域，与比Tg更加高温的融点（Melting temperature；简写为Tm）大致相同。

因此，对于树脂成形品来说，一般情况下使得结晶化度增大时，上述的物理性质会向好的方向发展。但是，分散在非晶区域中的结晶区域，因由于弹性率差值，受到外力作用时会变成应力集中点，因此一般情况下会由于结晶化程度的增大，树脂成形品的韧性降低，向脆化的方向发展。此外，当结晶化度相同时，可通过缩小结晶尺寸对韧性进行改善。

（3）高分子的非晶性区域的性质

如果把很硬同时难以融化的结晶区比作填充物（Filler，填充的强化材料）的话，那么非晶区就是相当于连续相的树脂基体（Matrix）。非晶区域的热性质，受上述Tg决定，但在机械上的物性方面，理解韧性（强韧度）非常重要。

在温度小于Tg的低温情况下，受到外力（拉伸、弯曲、压缩、扭转等的作用力或重力导致的自重变形）的非晶区域，首先会产生可逆性的弹性变形。这种情况，是一种在复原范围内如果清除外力就会复原的比较小的变形，例如无机玻璃那种硬且脆的材料也可以观察到类似的现象。对于非晶领域的韧性，从分子的角度上，是指超出了弹性变形的范围，并且与不可逆变形的程度有一定的依存关系。这种塑性变形的本质，是由于粘性流动，也就是相互缠绕的高分子链一边非可逆性地偏移，一边逐步改变配置，同时将外力的能量作为以热的形式散失，材料整体在断裂的过程中逐渐变形的过程。

塑性变形到断裂的契机，是从微小的裂纹（龟裂）或气孔（空隙）而产生。在假定理想的非晶区域，也就是在不存在任何异物和不均质构造（结晶区域或粗密的波动）等而引起应力集中的情况时，裂纹或气孔的产生的原因，可以认为有下述3点引起的：①高分子末端、②高分子键的相互缠绕的波动、③高分子键断裂，无论哪一种，分子水平的非常微小的变化或者波动都会成为产生气孔的根源。这3种因素中，①和②分子量越大气孔的产生越受到抑制。这是因为分子量越大（越长），每单位重量的分子末端数会减少，并且，缠绕会变得难以解开（例如：可以从烫煮好的面越长，则全体变得越难解开类似）。也就是分子量越大，在韧性方面则越有利。

关于上述③的高分子键的断裂，可认为与上述②的缠绕的观点也有关联，但是，高分子链的硬度（单体单位构造的刚性）是一个重要的因素。也就是说，当高分子链柔软时，虽然不会消除相互的缠绕，但是容易随着整体性的变形而运动，但是当分子链刚性较高时，则因为链段的可动性降低而无法响应变形，作用力容易集中在缠绕点上，导致高分子键容易发生断裂。高分子链的刚性，其越大非晶区域的弹性率越大，作为热性性质，虽然会使得上述Tg上升（提高热软化温度），但会带来熔融流动性降低（熔融粘度上升，成形性恶化）的影响，为了提高熔融流动性而缩小分子量，又会出现上述所说的韧性上的不利，可以说是实际使用时会引发相反的复杂作用。

（4）结晶性树脂和非晶性树脂

线状高分子，如果选择冷却条件，基本上具有结晶化的能力。但是，通常所说的“结晶性树脂”，是指在射出成形或挤压成形等通常的成形条件下，在保证实用性的前提条件下，结晶过程能够进行，同时能得到各方面物性比较平衡的树脂。与之相反，所谓“非晶性树脂”，是指在这种成形条件下，几乎不会结晶化的树脂。

作为“结晶树脂”的工程塑料，可以列举出PA树脂、POM树脂、PBT树脂、聚对苯二甲酸乙酯树脂、聚苯硫醚树脂等，具有良好的熔融流动性及耐药品性，利用玻璃纤维等填充物具有很好的补强效果（提高弹性率、强度、耐热性的效果）等特点。

作为“非晶性树脂”的工程塑料，可以列举出PC树脂、PPE树脂、聚芳酯树脂等，具有拥有透明性、低异向性和低成形收缩等特点。

 三菱瓦斯株式会社PA-MXD6 Reny系列牌号：