Nylons PA6 et PA66

Quelle est la différence entre le PA6 et le PA66 ? 

Le polyamide 6 (PA6) et le polyamide 66 (PA66) sont deux des types de nylon les plus importants dans l'ingénierie. Au niveau moléculaire, le PA66 possède une chaîne polymère légèrement plus complexe que le PA6. Alors que le PA6 est constitué d'une chaîne polymère avec six atomes de carbone entre chaque groupe d'amides, le PA66 possède deux atomes de carbone supplémentaires entre les groupes amides.

Ces différences moléculaires font que le PA66 a un poids moléculaire plus élevé et un degré de cristallinité plus important que le PA6. Cela signifie que le PA66 présente des propriétés supérieures à celles du PA6 en termes de résistance mécanique, de résistance à la température, de résistance chimique et d'absorption d'humidité. 

Le choix entre le PA6 et le PA66 dépendra en fin de compte du budget et des exigences de performance. Le PA66 présente une résistance mécanique, une résistance à la chaleur et une résistance chimique supérieures, mais il est plus cher que le PA6. Le PA6 présente de bonnes caractéristiques de performance à un coût inférieur à celui du PA66, ce qui en fait un matériau privilégié pour les applications où les propriétés améliorées du PA66 ne sont pas essentielles. 

Les nylons présentent généralement une résistance thermique supérieure à celle d'autres plastiques techniques économiques tels que les polyéthylènes, les polypropylènes, les acétals et le PET. Les matériaux PA66 affichent généralement des propriétés thermiques plus avancées que les matériaux PA6. 

Sauf indication contraire, les propriétés thermiques du nylon indiquées ci-dessous sont basées sur des tests effectués sur des grades standard non chargés de Nylatron^™ MC 901 PA6 et Nylatron^™ 101 PA66 / Ertalon^™ 66 SA PA66.

Température de déflexion sous charge (HDT) du nylon

• PA6 - 80 °C (176 °F)
• PA66 - 85 °C (185 °F)

Point de fusion du nylon

• PA6 - 215 °C (419 °F)
• PA66 - 260 °C (500 °F)

Conductivité thermique du nylon

La conductivité thermique est une mesure de la capacité d'un plastique à transférer la chaleur par conduction. Les nylons présentent généralement une conductivité thermique inférieure à celle des thermoplastiques de prix similaire tels que le PET, le POM et le PC.

À 23 °C (73 °F), les matériaux PA6 et PA66 de MCG présentent les valeurs de conductivité thermique suivantes :

• PA6 - 0,29 W/(K.m)
• PA66 - 0,28 W/(K.m)

Coefficient de dilatation thermique linéaire (CLTE) du nylon

Le coefficient de dilatation thermique linéaire (CLTE) est utilisé pour déterminer le taux de dilatation d'un matériau en fonction de la température. Comme le montre le graphique suivant, le PA66 présente un CLTE inférieur à celui des matériaux POM mais un CLTE plus élevé que le PET. Comme il est classé parmi les plastiques techniques généraux, le nylon présente également un CLTE plus élevé que les polymères plus avancés tels que le PPS et PEEK. 

Les nylons techniques sont très largement utilisés en raison de leurs propriétés mécaniques équilibrées, notamment leur résistance élevée à la traction, leur bonne résistance aux chocs et leur durabilité impressionnante. En termes de propriétés mécaniques, le point faible du nylon est son taux d'absorption d'humidité. 

Sauf indication contraire, les propriétés mécaniques du nylon indiquées ci-dessous sont basées sur des tests effectués sur des grades standard non chargés de Nylatron^™ MC 901 PA6 et Nylatron^™ 101 PA66 / Ertalon^™ 66 SA PA66.

Densité du nylon

• PA6 - 1,150 g/cm³
• PA66 - 1,140 g/cm³

Résistance à la traction du nylon

Le PA6 présente les valeurs suivantes en termes de résistance à la traction, de déformation et d'élasticité, conformément à la norme ISO 527-1/-2 :

• Résistance à la traction : 84 MPa
• Déformation à la limite d'élasticité : 5 % 
• Déformation à la rupture : 35 %
• Module d'élasticité en traction : 3 300 MPa

Le PA66 présente les valeurs suivantes pour la résistance à la traction, la déformation et l'élasticité selon les normes ISO 527-1/-2 et ASTM D638 :

• Résistance à la traction : 90 MPa ou 12 000 PSI
• Allongement à la rupture : 5 % ou 4 %
• Allongement à la rupture : 50 %
• Module d'élasticité en traction : 3 550 MPa ou 425 KSI

Dureté et résistance aux chocs du nylon

Le PA6 présente les valeurs suivantes en termes de dureté et de résistance aux chocs : 

• Dureté Rockwell M (ISO 2039-2) - 85
• Dureté Shore D (ISO 868) - 80
• Résistance aux chocs Charpy (sans entaille, ISO 179-1/1eU) - aucune rupture
• Résistance aux chocs Charpy (avec entaille, ISO 179-1/1eA) - 3,0 kJ/m²

Le PA66 présente les valeurs suivantes en termes de dureté et de résistance aux chocs : 

• Dureté Rockwell M (ISO 2039-2) - 88
• Dureté Shore D (ISO 868) - 80
• Résistance aux chocs Charpy (sans entaille, ISO 179-1/1eU) - aucune rupture
• Résistance aux chocs Charpy (avec entaille, ISO 179-1/1eA) - 4,5 kJ/m²

Module d'élasticité et résistance à la flexion du nylon

Le PA6 présente les valeurs suivantes pour la résistance à la flexion selon la norme ISO 178 :

• Résistance à la flexion - 131 MPa
• Module d'élasticité en flexion - 3580 KSI

Le PA66 présente les valeurs suivantes pour la résistance à la flexion selon la norme ISO 178 :

• Résistance à la flexion - 135 MPa
• Module d'élasticité en flexion - 3 240 KSI

Résistance à la compression du nylon

Le PA6 présente les valeurs de contrainte de compression suivantes selon la norme ISO 604 :

• Déformation nominale de 1 % : 32
• Déformation nominale de 2 % : 61
• Déformation nominale de 5 % : 90

Le PA66 présente les valeurs de contrainte de compression suivantes selon la norme ISO 604 :

• Déformation nominale de 1 % : 32
• Déformation nominale de 2 % : 62
• Déformation nominale de 5 % : 100

Absorption d'humidité du nylon

Les nylons sont plus hygroscopiques que la plupart des plastiques techniques, ce qui signifie qu'ils absorbent l'humidité de l'environnement. Cette absorption d'humidité peut entraîner des changements dimensionnels, une réduction des propriétés mécaniques et une altération des propriétés électriques dans les applications techniques. Il est donc essentiel de prendre en compte et de contrôler l'exposition à l'humidité lors de l'utilisation de nylons dans des conditions humides ou mouillées.

Après 24 heures d'immersion dans de l'eau à 23 °C (73 °F), le PA6 et le PA66 présentent les valeurs d'absorption d'eau suivantes :

• PA6 - 0,72 %
• PA66 - 0,6 %

À saturation dans de l'eau à 23 °C (73 °F), le PA6 et le PA66 présentent les valeurs d'absorption d'eau suivantes :

• PA6 - 6,6 %
• PA66 - 8 %

Taux d'usure du nylon

Selon la norme ISO 7148-2, le PA6 et le PA66 présentent les taux d'usure suivants :

• PA6 - 12 µm/km
• PA66 - 14 µm/km

Les nylons présentent une bonne résistance à une large gamme de produits chimiques, en particulier les huiles, les carburants, l'essence, les essences minérales, les hydrocarbures et certains alcools. Leur résistance aux huiles, aux carburants et à l'essence (associée à leur légèreté) a fait du nylon un matériau indispensable dans les applications automobiles et aérospatiales. 

En raison de leur taux d'absorption d'humidité relativement élevé, les nylons peuvent avoir une compatibilité chimique limitée dans les applications où l'exposition à des produits chimiques sensibles à l'humidité ou une exposition prolongée à des environnements humides est un problème, comme dans les applications de lavage à chaud. Les nylons ne sont pas compatibles avec les acides.