铸型聚酰胺浇铸成型故障的成因及对策

    故障名称

    成  因  及  对  策

制品表面发黄

  (1)氢氧化钠催化剂用量太多，空气氧化。应适当减少氢氧化钠的用量。  —‘般用量为l～
1．5S／kS为宜。
  (2)制备活性料时温度太高。应检查抽气脱水装置，降低反应温度。
  (3)聚合速度太慢，物料在空气中暴露时间太长。应适当加快浇铸速度，减少暴露时间，可
适当提高浇铸温度和增加氢氧化钠的用量。
  (4)原料中杂质太多。应提纯原料。
  (5)模具温度太高。应检查自动恒温设备，降低模具温度。一般模温不应超过190~C。
  (6)聚合时物料中混入发黄杂质。应分析污染源，避免杂质混入

制品炸裂

  (1)冷却速度太快，制品内残余应力太大。应缓慢冷却，特别是对于大型制品，冷却降温速
度最好控制在lO~C／h。
  (2)反应速度太快，制品内残余应力太大。应适当调整氢氧化钠的用量和浇铸温度，使聚
合时间控制在20—30min。
  (3)中间有芯子的制品，当芯子直径超过制品半径的一半以上时，制品内会产生较大的残
余应力。中间芯子应采取热脱后保温的方法减少残余应力，不可采取骤冷的方法进行冷却。
  (4)热处理不当。应将制品浸在油、水或其他液体介质中进行热处理，热处理的温度以
160-170~C为宜。通常，热处理的温度约比原料的熔点低60~C；热处理的时间为每毫米厚度
15rain；热处理的加热介质对制品的性能有一定的影响，在油中进行热处理，可以提高制品的
机械性能、硬度和耐磨性，降低摩擦系数和吸水性，采用的油类介质可以是机油、锭子油、石

制品炸裂

蜡、变压器油、汽缸油和硅油等。在水中进行热处理，除韧性可以提高外，其他物理及机械性
能指标不会提高，因为在沸水中进行热处理，材料的晶体结构状态不会改变。而油类介质热
处理温度较高，材料的分子链能够运动后重新排列，进一步改善和提高材料的结晶度。在实
际应用中，可先以油类介质，再以水作为介质进行热处理，效果较好

制品表面皱皮

  (1)浇铸温度太高，聚合放热，芯部很快聚合，模壁处已生成的固态聚合膜向中间收缩，形
成皱皮。应适当降低浇铸温度。一般浇铸温度是指加人助催化剂时己内酰胺的熔体温度，即
聚合反应起始温度，其高低视助催化剂种类的不同而有所不同。提高浇铸温度，活化能力增
加，反应速度加快，但浇铸温度太高时大结晶增加，制品呈半透明状脆化；降低浇铸温度，活化
能力降低，反应速度减慢，浇铸温度过低时水溶性低聚物增加。
  (2)模具型腔表面不清洁。应清理模具

制品表面脱皮

  (1)熔体温度太高，模具温度太低，相互不匹配。应对模具充分保温，适当调整浇铸温度，
使其与模具温度相适宜。
  (2)抽空脱水不良，表面低聚物太多，造成脱皮。应检查抽空装置，适当延长脱水时间，水
含量必须达到质量含量的3x10—‘以下。
  (3)模具型腔表面不清洁或涂油不均匀。应清理模具，在型腔表面涂一薄层硅油

制品内部有气泡孔洞

  (1)反应速度太快，加工温度偏高，浇铸中由于熔体倒流引起气泡或模具温度不一致产生
熔体对流引起气泡。应适当降低浇铸温度和模具保温温度，对于大型模具，各部分的温差应
小于5℃为宜。
  (2)物料中混人易挥发物或易分解物，浇铸时产生挥发性产物，形成气泡和孔洞。应检查
和分析污染原因，避免杂质混入。此外，物料中水分含量不能超标。
  (3)模具设计不合理，型腔死角处排气不良，或模具外壁厚薄悬殊，冷却速度不一致。应改
进模具设计，消除排气死角，模壁应尽量厚薄一致。在制作空心磁结构的制品时，内模锥度应
下部小，上部大。
  (4)如果制品内部产生许多微孔，表明聚合起始温度太低，瞬时聚合的聚合物难以在熔体
中熔化，形成微孔。对此，应适当提高模具温度，调整浇铸温度，使聚合起始温度升高

棒形制品上端产生
缩孔

  (1)模具温度太高，浇铸温度太低，各部位的聚合速度不均匀。应适当降低模具温度，并调
整浇铸温度，使其聚合温度适当，并使各部位的聚合速度均匀一致。
  (2)氢氧化钠催化剂用量太多，反应速度太快。应适当减少氢氧化钠的用量，使反应速度
均匀一致

不聚合或非聚物、低
聚物多

  (1)如果加入填充剂后不聚合，表明填充剂，如二硫化钼酸性未洗净，或填充剂中有其他可
消耗活化中心的杂质。应对填充剂进行烘干、球磨等预处理，并中和酸性。
  (2)抽空脱水不良，脱水未达到质量含量3x10—‘以下，活性料阴离子遭到破坏。应检查抽
空装置，保证脱水质量。在浇铸大型制品前，必须先采取小样进行聚合试验分析，准确测定原
料中的含水量。
  (3)助催化剂用量太多，生成短链分子。应适当减少助催化剂的用量。如果使用多官能团
的助催化剂，制品的抗冲击性能可以得到显著的改善。例如，采用三官能团的二苯甲烷三异
氰酸酯为助催化剂，其抗冲击强度为使用单官能团助催化剂N—z酰基己内酰胺的4．5倍。
  (4)模具保温温度偏低。应适当提高。一般模具保温温度又称聚合温度，聚合温度太高，
容易产生大结晶，导致缩孔及制品脆化；聚合温度太低，易产生脱皮，增加水溶性低聚物。通
常聚合温度应控制在浇铸温度与聚合终了温度的平均温度范围内，一般为165‘5℃，以利于
分子链引发。
  (5)原料中混入酸、醇、水等杂质，或原料纯度低，使聚合活性降低。应提纯原料，增加氢氧
化钠催化剂的用量，避免混入杂质。由于原料中的微量水分不仅使己内酰胺盐回复成己内酰
胺与氢氧化钠，并使己内酰胺水解。而且氢氧化钠也使链生长中心的酰亚胺水解成羧酸钠和
酰胺，故含水量要求控制在3x10—‘以下。此外，己内酰胺中的碱性杂质以及长期加热过程中
的分解产物都有胺类，它们能与酰亚胺作用，很快生成酰胺，消耗活化中心。因此，原料必须
提纯。
  (6)保温箱功率不够，或保温效果差，分子链引发所需热量供应不上。应改进烘箱结构，提
高加热效率。

不聚合或非聚物、低
聚物多

  (7)离心浇铸时，烘箱温度不均匀，使得在多模具生产时，聚合不均匀。应改进烘箱，加强热风
循环，模具保温温度以烘箱最低温度处的温度来确定。可采取多模一次浇铸，以减少浇铸时间。
  (8)离心浇铸时，浇铸件为薄壁空心套，内外径比值太大，或模具保温温度太低。当制品内
外径的比值大于0．7时，模具温度应不低于180~C；如比值超过0．9时，模具温度应控制在
190~C以上。同时，可适当增加氢氧化钠的用量

聚合不完全

  (1)脱水不充分。应适当延长抽空脱水时间。
  (2)模腔不清洁。应清理模具。
  (3)催化剂用量不足。应适当增加。
  (4)模具保温温度太低。应适当提高

聚合太快

  (1)浇铸温度太高。应适当降低。
  (2)原料配方设计不当。应重新调整。
  (3)抽空脱水时间太长。应适当缩短。
  (4)己内酰胺蒸馏太多。应减少蒸馏

助催化剂出现沉淀物

  助催化剂已水解。应加大用量或过滤后使用

活性料浓茶色

  (1)加入催化剂后，由于断电或机械故障，引起脱水不良。应及时处理故障，避免发生水解
或氧化。如果已产生水解或氧化，应进行提纯处理，否则难以聚合。
  (2)原料中杂质含量太多或温度太高引起氧化。应进行提纯处理。如果原料纯度低，消耗
活化中心，反应速度减慢，聚合度小，分子量降低，导致产品性能较差