Pitkäketjuisella nailonilla tarkoitetaan yleensä nailonia, jonka metyleenipituus segmenttiketjussa on yli 10. Yleisten nailonominaisuuksien lisäksi sillä on myös hyvä sitkeys ja joustavuus, alhainen veden imeytyminen, hyvä mittastabiilisuus ja erinomaiset dielektriset ominaisuudet.
27. lokakuuta 1938 DuPont julkisti maailman ensimmäisen synteettisen kuidun synteesin ja antoi sille nimen polyamidi 66 (nailon 66); nylon 66 teollistettiin täysin vuoden 1939 lopulla, alkuperäisistä vaatetuotteista jatkosuunnitteluun. Sen kehityshistoria on yli 80 vuotta. Orinko Plasticsilla on erittäin ainutlaatuisia etuja teknisissä muoveissa.
Tunnetut nailon 66 ja nylon 6 kuuluvat lyhytketjuisten nylonien sarjaan, kun taas pitkäketjuinen nailon voi suurelta osin kompensoida lyhytketjuisen nylonin koon korkean veden imeytymisen ansiosta amidisidosten ja metyleeniryhmien alhaisesta suhteesta johtuen. Muotoa on helppo muuttaa ja niin edelleen.
Samaan aikaan pitkällä hiiliketjuisella nailonilla on erinomainen sitkeys ja pehmeys, ja pitkällä hiiliketjuisella nailonilla on useimpien nailonien yleiset ominaisuudet, kuten voitelu, kulutuskestävyys ja puristuskestävyys sekä helppo käsittely. Voidaan sanoa, että pitkällä hiiliketjuisella nailonilla on ainutlaatuisia etuja, joten sillä on ainutlaatuinen sovellustila ja tulevaisuuden kehityspotentiaali.
Pitkän hiiliketjun nailonin ominaisuudet
Yleensä nailonilla on korkea vetolujuus, korkea sitkeys, hyvä itsevoitelu ja kitkankestävyys. Esimerkiksi nailon 6 ja nylon 66 muodostavat lähes 90 % maailman nailontuotannosta.
Lisäksi pitkäketjuisella nailonilla on myös edut ja ominaisuudet alhainen veden imeytyminen, hyvä sitkeys, hyvä joustavuus, alhainen tiheys ja erinomaiset dielektriset ominaisuudet. Kunkin nailonin fyysiset parametrit on lueteltu taulukossa 1.
1. Veden imeytyminen ja mittojen vakaus
Pitkän hiiliketjuisen nailonin alempi veden imeytyminen on yksi sen tärkeistä ominaisuuksista, joka eroaa lyhytketjuisesta nailonista. Koska nailonmolekyylissä oleva amidiryhmä (—NHCO—) on hydrofiilinen ryhmä, nailonilla on voimakas hydrofiilisyys. ominaisuudet, ja mitä suurempi amidiryhmien tiheys on, sitä suurempi on veden absorptio.
Pitkähiiliketjuisessa nailonissa on kuitenkin suuri määrä metyleeniryhmiä, mikä johtaa alhaiseen amidisidosten suhteeseen metyleeniryhmiin ja alhaiseen amidisidospitoisuuteen, mikä johtaa pitkän hiiliketjun nailonin alhaiseen veden imeytymiseen verrattuna lyhytketjuiseen nyloniin. Vertailun vuoksi PA6:n vedenabsorptioaste on 1,8 %, kun taas PA11:n vedenabsorptioaste voi olla 0,3 %.
Vedenabsorption vaikutus nailontuotteisiin heijastuu pääasiassa kiderakenteeseen, mekaanisiin ominaisuuksiin, dielektrisiin ominaisuuksiin ja mittapysyvyyteen. Siksi pitkä hiiliketjuinen nailon on korvaamaton rooli ympäristöissä, kuten kosteus ja korkeat mittastabiiliusvaatimukset.
2. Sitkeys ja joustavuus
Koska pitkäketjuisessa nailonissa on paljon metyleeniä (-CH2-), sillä on vapaan venymisen ja pyörimisen ominaisuudet, mikä tekee molekyyliketjuista joustavampia ja siten sitkeämpiä. Murtovenymä on tärkeä mekaaninen indeksi, joka voi luonnehtia kuidun sitkeyttä ja pehmeyttä.
23°C:ssa PA6:n murtovenymä on 180 %, kun taas PA11:n murtovenymä on 330 %. Nailonin mekaanisen lujuuden parantamiseksi monissa tieteellisissä tutkimuksissa nailoniin on lisätty materiaaleja, kuten lasikuitua ja hiilikuitua.
Lasikuidun ja hiilikuidun lisääntyminen heikentää kuitenkin materiaalin sitkeyttä vaihtelevasti. Sitkeysaine on hyvä valinta joissakin tapauksissa, mutta liiallinen sitkeytin johtaa ongelmiin, kuten suurempaan hiukkaskokoon ja huonoon leviämiseen.
Pitkähiiliketjuisella nailonilla on edelleen hyvä sitkeys ja joustavuus alhaisissa lämpötiloissa, joten pitkää hiiliketjuista nailonia voidaan käyttää pehmeiden tuotteiden ja kylmänkestäviä osia valmistamaan matalan lämpötilan alueilla.
3. Sähköiset ominaisuudet
Kuten me kaikki tiedämme, nylon on tyypillinen eristysmateriaali. Dielektrinen lujuus on tärkeä indikaattori eristysmateriaaleille. Se tarkoittaa läpilyöntijännitteen suhdetta eristeen paksuuteen, eli maksimikenttävoimakkuuteen, jonka materiaali kestää pitkään.
Kuten aiemmin mainittiin, nailonilla on yleensä korkea veden absorptionopeus amidisidosten suuren pitoisuuden vuoksi. Korkea veden imeytyminen heikentää nailonin dielektristä lujuutta.
Vedenabsorptiokyky vaikuttaa siten kaikkiin dielektrisen lujuusteollisuuden linkkeihin, kuten valmistukseen, varastointiin ja käyttöön, ja materiaalien valinnalla on suuri merkitys turvallisuuden ja pitkäaikaisen käytön kannalta. Pitkän hiiliketjuisen nailonin suhteellisen alhainen vedenabsorptio mahdollistaa sen, että se toimii edelleen materiaalina, jolla on erinomaiset dielektriset ominaisuudet kosteassa ympäristössä.
