מה זה פוליאמיד?

פוליאמיד הוא גם ניילון.

פוליאמידים הם פולימרים ליניאריים המכילים קבוצות אמידים חוזרות בעמוד השדרה של המולקולה. זה יכול להיווצר על ידי פילמור עיבוי של דיאמין וחומצה די-בסיסית. תוצר הקונדנסציה של הקסמתילנדיאמין וחומצה סבאצית נקרא פוליאמיד 610. 6 ו-10 בהתאמה מתייחסים למספר אטומי הפחמן הכלולים בהקסמתילנדיאמין וחומצה סבאצית ביחידה החוזרת. זה יכול להיות גם עשוי מחומצות אמינו או לקטמים, כגון קפרולקטם. הפולימר נקרא פוליאמיד 6, כאשר המספר 6 מציין את מספר אטומי הפחמן ביחידה החוזרת.

ישנם בעצם שני סוגים של מבנים כימיים של ניילון: האחד נעשה על ידי פילמור של חומצות אמינו אומגה או הלקטמים שלה, והשני נעשה על ידי עיבוי רב של חומצה די-בסיסית ודיאמין.

סוּג

ניילון-6 נקרא על שם מספר אטומי הפחמן בקפרולקטם. ניילון-66 הוא קופולימר של hexamethylenediamine וחומצה אדיפית. ניילון-6/12 הוא תרכובת בינארית של hexamethylenediamine וחומצה דודקנואית או חומצה דודקנואית. קופולימרים חומציים וכו' ישנם סוגים רבים של ניילון, כולל ניילון-6, ניילון-66, ניילון-69, ניילון-610, ניילון-612 , ניילון-11, ניילון-12, ניילון-46 וניילון-1212 וכו'.

הומפולימר מונומר בודד

פוליאמיד 6: [NH - (CH 2 ) 5 - CO] N עשוי מ- ε-קפרולקטם;

פוליאמיד 11, (חומצה polyω-aminoundecanoic): [NH - (CH 2 ) 10 - CO] N עשוי מחומצה 11-aminoundecanoic;

פוליאמיד 12, (פולילאורולקטם): [NH - (CH 2 ) 11 - CO] N עשוי מ-12 חומצה אמינולארית;

הומופולימר מונומר כפול

פוליאמיד 66: [NH - (CH 2 ) 6 - NH - CO - (CH 2 ) 4 - CO] N עשוי מהקסמתילנדיאמין וחומצה אדיפית;

פוליאמיד 610: [NH - (CH 2 ) 6 - NH - CO - (CH 2 ) 8 - CO] N עשוי מהקסמתילנדיאמין וחומצה סבאצית;

פוליאמיד 6T: [NH - (CH 2 ) 6 - NH - CO - (C 6 H 4 ) - CO] N עשוי מהקסמתילנדיאמין וחומצה טרפתלית;

פוליאמיד 6I: [NH - (CH 2 ) 6 - NH - CO - (C 6 H 4 ) - CO] N עשוי מהקסמתילנדיאמין וחומצה איזופטלית;

פוליאמיד 9T: [NH - (CH 2 ) 9 - NH - CO - (C 6 H 4 ) - CO] N עשוי מ-1,9 nonanediamine וחומצה טרפתלית;

פוליאמיד M5T: [NH - (C2 H 3 ) - (CH 3 ) - (CH 2 ) 3 ) - NH - CO - (C 6 H 4 ) - CO] N מ-2-מתיל-1,5-פנטן עשוי מדיאמין וחומצה טרפתלית;

קופולימר:

פוליאמיד 6/66: [NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO]n-[NH-(CH2)5-CO]m המורכב מקפרולקטם, הקסמתילנדיאמין וייצור חומצה אדיפית;

פוליאמיד 66/610 [NH−(CH2)6−NH−CO−(CH2)4−CO]n−[NH−(CH2)6−NH−CO−(CH2)8−CO]m מורכב מהקסמתילן עשוי מדיאמין, חומצה אדיפית וחומצה סבאצית.

מְאַפיֵן

פוליאמיד הוא התרמופלסטי ההנדסי המוקדם ביותר. יש לו חוזק מתיחה גבוה, קשיחות השפעה, עמידות טובה בשמן, עמידות בפני עייפות, עמידות בפני שחיקה ושימון עצמי. זה יכול לשמש כמיסבים, גלגלי שיניים ורכיבי מכונות הנדסיות אחרות. החסרונות הם טמפרטורת דפורמציה תרמית נמוכה, היגרוסקופיות גבוהה ותכונת זחילה גבוהה. טמפרטורת השימוש לטווח ארוך חייבת להיות נמוכה מ-80 מעלות צלזיוס.

[שינוי של תרכובת פוליאמיד ]

בשל הקוטביות החזקה של פוליאמיד, יש לו היגרוסקופיות חזקה ויציבות מימדית ירודה, אך ניתן לשפר זאת באמצעות שינוי.

1) PA מחוזק בסיבי זכוכית

על ידי הוספת 10-50% סיבי זכוכית לפוליאמיד, המאפיינים המכניים, יציבות הממדים, עמידות החום ועמידות ההזדקנות של הפוליאמיד משתפרים משמעותית, וחוזק העמידות בפני עייפות הוא פי 2.5 מזה שלפניו אינו מחוזק. תהליך הדפוס של PA מחוזק בסיבי זכוכית זהה בערך לזה ללא חיזוק, אך מכיוון שהזרימה גרועה יותר מאשר לפני החיזוק, יש להגביר את לחץ ההזרקה ומהירות ההזרקה בצורה מתאימה, ולהעלות את טמפרטורת החבית ב-10-40 מעלות צלזיוס. מכיוון שסיבי זכוכית יהיו מכוונים לאורך כיוון הזרימה במהלך תהליך ההזרקה, התכונות המכניות וההתכווצות ישפרו בכיוון הכיוון, מה שיגרום למוצר להתעוות ולהתעוות. לכן, בעת תכנון התבנית, מיקום וצורת השער צריכים להיות סבירים, וניתן לשפר את התהליך. לאחר הוצאת המוצר, הניחו אותו במים חמים והניחו לו להתקרר באיטיות. בנוסף, ככל ששיעור סיבי הזכוכית שנוספו גדול יותר, כך גדל הבלאי של רכיבי הפלסטיק של מכונת ההזרקה. עדיף להשתמש בברגים ובחביות דו-מתכתיות.

2) PA מעכב בעירה

מכיוון שמוסיפים ל-PA מעכבי בעירה, מרבית מעכבי הבעירה קלים לפירוק בטמפרטורות גבוהות ומשחררים חומרים חומציים, בעלי השפעה קורוזיבית על מתכות. לכן, רכיבי פלסטיים (ברגים, ראשי דבק, טבעות גומי, טבעות דבק וכו') אטמים, אוגנים וכו') צריכים להיות מצופים כרום קשיח. מבחינה טכנולוגית, השתדלו לשלוט בטמפרטורת החבית שלא תהיה גבוהה מדי ומהירות ההזרקה לא מהירה מדי כדי למנוע שינוי צבע של המוצר וירידה בתכונות המכניות הנגרמות מפירוק חומר הגומי עקב טמפרטורה מופרזת.

3) PA שקוף

יש לו חוזק מתיחה טוב, חוזק השפעה, קשיחות, עמידות בפני שחיקה, עמידות כימית, קשיות פני השטח ותכונות אחרות. יש לו העברת אור גבוהה, בדומה לזכוכית אופטית. טמפרטורת העיבוד היא 300--315 ℃. במהלך דפוס ועיבוד, הוא צריך לשלוט בקפדנות על טמפרטורת החבית. אם טמפרטורת ההיתוך גבוהה מדי, זה יגרום לשינוי צבע המוצר עקב השפלה. אם הטמפרטורה נמוכה מדי, השקיפות של המוצר תיפגע עקב פלסטיקה לקויה. טמפרטורת התבנית צריכה להיות נמוכה ככל האפשר. טמפרטורת עובש גבוהה תפחית את השקיפות של המוצר עקב התגבשות.

4) PA עמיד בפני מזג אוויר

הוספת תוספים סופחי UV כגון פחמן שחור ל-PA משפרת מאוד את הסיכה העצמית והבלאי של PA של מתכת, מה שישפיע על חיתוך ובלאי חלקים במהלך היציקה. לכן, יש צורך להשתמש בשילוב של בורג, חבית, ראש גומי, טבעת גומי ומכונת כביסה עם יכולת הזנה חזקה ועמידות בפני שחיקה גבוהה.

חומרי הגלם לייצור פוליאמיד מעובדים ומזוקקים בעיקר ממוצרי נפט. בשל מונומרים שונים, שיטות הייצור מחולקות ל-3 קטגוריות: עשויות ממונומר של לקטם או חומצת אמינו, ונתונים לסדרה של תגובות כגון הידרוליזה, פתיחת טבעת, הוספה ופולי עיבוי בתנאים מסוימים של זרזים וטמפרטורה. כגון ניילון 6; הוא מסונתז משני מונומרים: חומצה די-בסיסית ודיאמין, לעתים קרובות באמצעות פילמור עיבוי ושיטות הסרת מים בלחץ מופחת, כגון ניילון 66; הוא עשוי מדיאמין ארומטי ודיפורמיל כלוריד ארומטי באמצעות פילמור תמיסה בטמפרטורה נמוכה. לתוך, למשל, poly(m-phenylene isophthalamide).

בשל צמיגות ההיתוך הנמוכה שלו, לפוליאמיד נזילות טובה. משמש בעיקר להזרקה ודפוס שחול. בהתאם לצרכים, ניתן להשתמש גם בסינטר ויציקה.