نایلون با زنجیره کربنی بلند

نایلون با زنجیره بلند به طور کلی به نایلونی با طول متیلن بیش از 10 در زنجیره سگمنت اطلاق می شود. علاوه بر ویژگی های معمول نایلون، دارای ویژگی های چقرمگی و انعطاف پذیری خوب، جذب آب کم، پایداری ابعادی خوب و خواص دی الکتریک عالی است.

در 27 اکتبر 1938، DuPont سنتز اولین الیاف مصنوعی جهان را اعلام کرد و آن را پلی آمید 66 (نایلون 66) نامید. نایلون 66 در پایان سال 1939 به طور کامل صنعتی شد، از محصولات اولیه پوشاک تا مهندسی بعدی، بیش از 80 سال سابقه توسعه دارد. Orinko Plastics مزایای بسیار منحصر به فردی در مهندسی پلاستیک دارد.

نایلون های شناخته شده 66 و نایلون 6 به طیف نایلون های با زنجیره کوتاه تعلق دارند، در حالی که نایلون های با زنجیره بلند به دلیل جذب آب زیاد به دلیل نسبت پایین پیوندهای آمیدی و گروه های متیلن می توانند تا حد زیادی اندازه نایلون های زنجیره کوتاه را جبران کنند. شکل به راحتی تغییر می کند و غیره.

در عین حال، نایلون با زنجیره بلند کربنی دارای چقرمگی و نرمی عالی است و نایلون با زنجیره کربنی بلند دارای خواص کلی اکثر نایلون ها مانند روانکاری، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر فشار و پردازش آسان است. می توان گفت که نایلون با زنجیره بلند کربن دارای مزایای منحصر به فردی است که باعث می شود فضای کاربردی منحصر به فرد و پتانسیل توسعه آینده داشته باشد.

خواص نایلون زنجیره کربنی بلند

به طور کلی، نایلون دارای ویژگی های استحکام کششی بالا، چقرمگی بالا، خود روانکاری خوب و مقاومت در برابر اصطکاک است. به عنوان مثال، نایلون 6 و نایلون 66 تقریبا 90 درصد تولید نایلون جهان را تشکیل می دهند.

علاوه بر این، نایلون با زنجیره بلند همچنین دارای مزایا و ویژگی های جذب آب کم، چقرمگی خوب، انعطاف پذیری خوب، چگالی کم و خواص دی الکتریک عالی است. پارامترهای فیزیکی هر نایلون در جدول 1 آمده است.

1. جذب آب و پایداری ابعادی

جذب آب کمتر نایلون با زنجیره بلند کربنی یکی از خواص مهم آن متفاوت از نایلون با زنجیره کوتاه است. از آنجایی که گروه آمید (—NHCO—) در مولکول نایلون یک گروه آبدوست است، نایلون آب دوستی قوی دارد. خواص، و هر چه چگالی گروه های آمید بیشتر باشد، جذب آب بیشتر است.

با این حال، نایلون با زنجیره کربنی طولانی دارای تعداد زیادی گروه متیلن است که در نتیجه نسبت پیوندهای آمیدی به گروه‌های متیلن و غلظت پایین پیوندهای آمیدی به وجود می‌آید که منجر به جذب آب کم نایلون زنجیره کربنی بلند در مقایسه با نایلون با زنجیره کوتاه می‌شود. به عنوان مقایسه، میزان جذب آب PA6 1.8٪ است، در حالی که نرخ جذب آب PA11 می تواند به 0.3٪ برسد.

تأثیر جذب آب بر روی محصولات نایلونی عمدتاً در ساختار کریستالی، خواص مکانیکی، خواص دی الکتریک و پایداری ابعادی منعکس می شود. بنابراین، نایلون با زنجیره کربنی بلند نقش بی بدیلی در محیط هایی مانند رطوبت و پایداری ابعادی بالا خواهد داشت.

2. سختی و انعطاف پذیری

به دلیل وجود مقدار زیادی متیلن (-CH2-) در نایلون با زنجیره بلند، دارای ویژگی های گسترش و چرخش آزاد است که باعث انعطاف پذیری زنجیره های مولکولی و در نتیجه چقرمگی بالاتری می شود. ازدیاد طول در هنگام شکست یک شاخص مکانیکی مهم است که می تواند چقرمگی و نرمی الیاف را مشخص کند.

در دمای 23 درجه سانتیگراد، ازدیاد طول در شکست PA6 180٪ است، در حالی که PA11 به 330٪ می رسد. به منظور بهبود مقاومت مکانیکی نایلون، در بسیاری از مطالعات علمی، موادی مانند الیاف شیشه و فیبر کربن به نایلون اضافه شده است.

با این حال، افزایش الیاف شیشه و فیبر کربن باعث کاهش چقرمگی مواد به درجات مختلف می شود. سفت کننده در برخی موارد انتخاب خوبی است، با این حال، سختی گیر بیش از حد منجر به مشکلاتی مانند اندازه ذرات بزرگتر و پراکندگی ضعیف می شود.

نایلون با زنجیره کربنی بلند هنوز در شرایط دمای پایین دارای چقرمگی و انعطاف پذیری خوبی است، بنابراین می توان از نایلون زنجیره کربنی بلند برای تهیه محصولات نرم و قطعات مقاوم در برابر سرما در مناطق با دمای پایین استفاده کرد.

3. خواص الکتریکی

همانطور که همه می دانیم، نایلون یک ماده عایق معمولی است. مقاومت دی الکتریک یک شاخص مهم برای مواد عایق است. این به نسبت ولتاژ شکست به ضخامت عایق اشاره دارد، یعنی حداکثر قدرت میدانی که ماده می تواند برای مدت طولانی تحمل کند.

همانطور که قبلا ذکر شد، به طور کلی نایلون به دلیل غلظت بالای پیوندهای آمیدی، سرعت جذب آب بالایی دارد. جذب آب زیاد باعث کاهش استحکام دی الکتریک نایلون می شود.

بنابراین، ظرفیت جذب آب بر کلیه پیوندهای صنعت استحکام دی الکتریک مانند ساخت، ذخیره سازی و استفاده تأثیر می گذارد و انتخاب مواد برای ایمنی و استفاده طولانی مدت از اهمیت بالایی برخوردار است. جذب آب نسبتا کم نایلون با زنجیره بلند کربنی به آن اجازه می دهد تا همچنان نقش ماده ای با خواص دی الکتریک عالی را در محیط مرطوب ایفا کند.