Umfassende technische Daten zu den Materialeigenschaften von Nylon/PA – thermische, mechanische und chemische Beständigkeit sowie elektrische Eigenschaften und Vergleichstabellen der verschiedenen Typen.
Überblick über die Materialeigenschaften von Nylon
Nylon (Polyamid)-Werkstoffe nehmen unter den technischen Thermoplasten eine Sonderstellung ein: Sie bieten unter den unverstärkten Kunststoffen die beste Kombination aus Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit und lassen sich dennoch auf Standardanlagen für Spritzguss und Extrusion verarbeiten. Diese technische Referenz fasst die wichtigsten Eigenschaften zusammen, die Ingenieure, Konstrukteure und Beschaffungsspezialisten benötigen, um Nylon für bestimmte Anwendungen zu bewerten.
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich alle Angaben in dieser Referenz auf konditioniertes Material (23 °C, 50% relative Luftfeuchtigkeit). Der Feuchtigkeitsgehalt hat einen erheblichen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften – bei ungefülltem Nylon können die Werte im trockenen Formzustand um 20–40% höher liegen als die Werte im konditionierten Zustand.
Mechanische Eigenschaften nach Nylon-Typ
Tensile Properties:
| Eigentum | PA6 | PA66 | PA46 | PA12 | PA6-GF30 | PA66-GF30 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit (MPa) | 80 | 82 | 90 | 55 | 170 | 185 |
| Bruchdehnung (%) | 150 | 60 | 45 | 200 | 3 | 3 |
| Zugmodul (GPa) | 2.8 | 3.0 | 3.2 | 1.7 | 9.0 | 10.0 |
| Biegefestigkeit (MPa) | 100 | 110 | 130 | 75 | 240 | 270 |
| Biegemodul (GPa) | 2.6 | 2.8 | 2.9 | 1.6 | 8.5 | 9.2 |
| Notched Izod Impact (J/m) | 55 | 45 | 60 | 45 | 100 | 105 |
| Izod-Zugfestigkeit ohne Kerbe (J/m) | Keine Pause | Keine Pause | 450 | Keine Pause | 600 | 700 |
Wichtigste Erkenntnisse: – PA6 has higher elongation (more ductile) but PA66 has higher strength – Glass fiber reinforcement (GF30 = 30% glass fiber) increases strength 2-2.5× but dramatically reduces ductility – PA46 outperforms all standard nylons in both strength and thermal resistance, at higher cost – PA12 is the softest and most flexible — lowest strength but best impact resistance at low temperatures
Thermische Eigenschaften
Die thermische Leistung ist oft der entscheidende Faktor bei der Wahl der Güteklasse:
| Eigentum | PA6 | PA66 | PA46 | PA12 | PA6-GF30 |
|---|---|---|---|---|---|
| Schmelzpunkt (°C) | 225 | 265 | 295 | 180 | 225 |
| Glasübergangstemperatur (°C) | 50-60 | 65-70 | 75 | 40-45 | 50-60 |
| HDT bei 0,45 MPa (°C) | 170 | 250 | 285 | 145 | 215 |
| HDT bei 1,82 MPa (°C) | 65 | 90 | 160 | 55 | 195 |
| Dauerbetriebstemperatur (°C) | 100-115 | 130-150 | 170-180 | 80-95 | 140-160 |
| Thermal Conductivity (W/m·K) | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.23 | 0.47 |
| Spezifische Wärme (J/g·K) | 1.7 | 1.7 | 1.4 | 1.6 | 1.3 |
HDT-Hinweise: – Heat Deflection Temperature (HDT) measures temperature at which a specimen deflects 0.25mm under specified load – Glass fiber reinforcement dramatically improves HDT — GF30 grades achieve 2-3× the HDT of unfilled grades at 1.82 MPa – PA66-GF30 at 1.82 MPa: 250°C — suitable for under-hood automotive applications – PA12’s low HDT limits use to room-temperature applications
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Feuchtigkeitsaufnahme und Umwelteinflüsse
Die Feuchtigkeitsaufnahme von Nylon ist ein entscheidender Faktor – mehr noch als bei fast jedem anderen technischen Kunststoff:
| Klasse | Moisture Absorption (24h, 50% RH) | Moisture Absorption (saturation, 23°C/50% RH) | Equilibrium Humidity |
|---|---|---|---|
| PA6 | 1.6% | 9.5% | 2.5-3.0% |
| PA66 | 1.2% | 8.5% | 2.5% |
| PA46 | 1.2% | 6.5% | 2.0% |
| PA12 | 0.3% | 1.5% | 0.7% |
| PA11 | 0.4% | 2.0% | 0.8% |
Einfluss von Feuchtigkeit auf die Eigenschaften: – Tensile strength decreases 15-25% at saturated condition vs. dry-as-molded – Impact resistance INCREASES with moisture absorption (nylon becomes tougher when conditioned) – Dimensional change: PA6 swells approximately 0.4% per 1% moisture absorbed — must be accounted for in precision parts – Electrical insulation properties degrade significantly with moisture (dielectric constant increases 2×)
Empfehlungen zur Gestaltung: – PA12 for parts exposed to humid environments or water immersion – Dry-as-molded properties for designing dimensional tolerances in molds – Condition parts to equilibrium before measuring critical dimensions
Chemische Beständigkeit von Nylon
Die chemische Beständigkeit von Nylon bestimmt seine Eignung für industrielle Umgebungen:
Gute Beständigkeit (kein nennenswerter Angriff bei 23 °C): – Aliphatic hydrocarbons (gasoline, mineral oils, diesel) – Alcohols (methanol, ethanol, isopropanol) – Esters and ketones (acetone, MEK — limited exposure) – Weak acids (acetic acid, citric acid — verify case-by-case) – Dilute alkalis and salts
Geringe Beständigkeit (gegen Angriffe oder Zersetzung): – Concentrated mineral acids (HCl, H2SO4, HNO3) — rapid hydrolysis – Strong oxidizing agents (hydrogen peroxide >10%) – Phenol and formic acid — dissolves nylon – Calcium chloride (desiccant) — causes stress cracking – Strong alkalis at elevated temperature
Spezialqualitäten für den Einsatz in der chemischen Industrie: – PA12 for automotive fuel lines — resistant to aromatic fuels and alcohol blends – PA6I/6T (transparent nylon) for chemical contact applications requiring clarity – Glass-filled grades for chemical pump housings and valve components
Elektrische Eigenschaften und Entflammbarkeit
Elektrische Eigenschaften (bei einer Konditionierung von 50% RH):
| Eigentum | PA6 | PA66 | PA12 |
|---|---|---|---|
| Durchschlagfestigkeit (kV/mm) | 20 | 20 | 18 |
| Volumenwiderstand (Ω·cm) | 10^15 | 10^15 | 10^14 |
| Oberflächenwiderstand (Ω) | 10^13 | 10^13 | 10^12 |
| Dielectric Constant (1 MHz) | 3.8 | 3.6 | 3.1 |
| Verlustfaktor (1 MHz) | 0.02 | 0.02 | 0.03 |
Brandschutzklassen:
| Klasse | UL94-Klassifizierung | Sauerstoffindex (%) |
|---|---|---|
| — | — | PA6 |
| HB | 24 | PA66 |
| HB | 24 | PA12 |
| HB | 22 | PA6-GF30 |
| HB | 23 | FR-Noten |
| V-0 | 32+ |
Nylon brennt mit einer selbstunterhaltenden Flamme und tropft. Für Schaltschränke oder Bauteile, die flammhemmend sein müssen, sollten Sie FR-Typen (flammhemmend) spezifizieren – in der Regel PA66 mit halogen- oder phosphorbasierten Flammschutzmitteln.
ESD properties + 5x stiffness — specialty line
Custom nylon parts from CAD to delivery — ISO9001
FAQ
When is Nylon Material Properties: A Complete Technical Reference a good option?
Nylon Material Properties: A Complete Technical Reference is a good option when fast iteration, complex geometry, low tooling cost, or low-volume production is more important than molded-part unit cost.
What should be checked before choosing Nylon Material Properties: A Complete Technical Reference?
Prüfen Sie die Größe des Teils, die Materialeigenschaften, die Oberflächenbeschaffenheit, die Maßtoleranz, die Wärmeeinwirkung, die Belastungsrichtung und ob eine Nachbearbeitung erforderlich ist.
How does Nylon Material Properties: A Complete Technical Reference compare with CNC machining?
Mit dem 3D-Druck lassen sich komplexe Formen schnell erstellen, während die CNC-Bearbeitung für präzise Oberflächen, engere Toleranzen und serienreife Materialien oft besser geeignet ist.
What affects the cost of Nylon Material Properties: A Complete Technical Reference?
Die Kosten hängen vom Material, dem Bauvolumen, der Druckzeit, der Schichthöhe, der Entfernung von Stützen, der Endbearbeitung, der Prüfung und der Anzahl der Teile im Bau ab.
