Nylon długołańcuchowy ogólnie odnosi się do nylonu o długości metylenowej większej niż 10 w łańcuchu segmentowym. Oprócz typowych właściwości nylonu, ma on również dobrą wytrzymałość i elastyczność, niską absorpcję wody, dobrą stabilność wymiarową i doskonałe właściwości dielektryczne.
27 października 1938 r. firma DuPont ogłosiła syntezę pierwszego na świecie włókna syntetycznego i nazwała je poliamidem 66 (nylon 66); Nylon 66 został całkowicie uprzemysłowiony pod koniec 1939 roku, od początkowych produktów odzieżowych po dalszą inżynierię. Historia rozwoju trwa ponad 80 lat i Orinko Plastics ma bardzo wyjątkowe zalety w zakresie tworzyw konstrukcyjnych.
Dobrze znane nylony 66 i nylon 6 należą do gamy nylonów o krótkich łańcuchach, podczas gdy nylon o długich łańcuchach może w dużym stopniu kompensować rozmiar nylonu o krótkich łańcuchach ze względu na wysoką absorpcję wody ze względu na niski stosunek wiązań amidowych i grup metylenowych. Kształt można łatwo zmienić i tak dalej.
Naraz, Nylon o długim łańcuchu węglowym ma doskonałą wytrzymałość i miękkość, a nylon o długim łańcuchu węglowym ma ogólne właściwości większości nylonów, takie jak smarność, odporność na zużycie i odporność na ściskanie oraz łatwa obróbka. Można powiedzieć, że nylon o długich łańcuchach węglowych ma wyjątkowe zalety, dzięki którym ma wyjątkową przestrzeń zastosowań i przyszły potencjał rozwojowy.
Właściwości nylonu o długich łańcuchach węglowych
Ogólnie rzecz biorąc, nylon charakteryzuje się wysoką wytrzymałością na rozciąganie, wysoką wytrzymałością, dobrym samosmarowaniem i odpornością na tarcie. Na przykład nylon 6 i nylon 66 stanowią prawie 90% światowej produkcji nylonu.
Ponadto nylon o długim łańcuchu ma również zalety i właściwości: niską absorpcję wody, dobrą wytrzymałość, dobrą elastyczność, niską gęstość i doskonałe właściwości dielektryczne. Parametry fizyczne każdego nylonu podano w tabeli 1.
1. Absorpcja wody i stabilność wymiarowa
Niższa absorpcja wody przez nylon o długich łańcuchach węglowych jest jedną z jego ważnych właściwości, różniących się od nylonu o krótkim łańcuchu. Ponieważ grupa amidowa (-NHCO-) w cząsteczce nylonu jest grupą hydrofilową, nylon ma silną hydrofilowość. właściwości, a im większa gęstość grup amidowych, tym większa absorpcja wody.
Jednakże nylon o długich łańcuchach węglowych ma dużą liczbę grup metylenowych, co skutkuje niskim stosunkiem wiązań amidowych do grup metylenowych i niskim stężeniem wiązań amidowych, co prowadzi do niskiej absorpcji wody przez nylon o długich łańcuchach węglowych w porównaniu z nylonem o krótkim łańcuchu. Dla porównania, stopień absorpcji wody PA6 wynosi 1,8%, podczas gdy współczynnik absorpcji wody PA11 może osiągnąć 0,3%.
Wpływ absorpcji wody na produkty nylonowe odzwierciedla się głównie w strukturze krystalicznej, właściwościach mechanicznych, właściwościach dielektrycznych i stabilności wymiarowej. Dlatego nylon o długich łańcuchach węglowych będzie odgrywał niezastąpioną rolę w środowiskach takich jak wilgotność i wysokie wymagania dotyczące stabilności wymiarowej.
2. Wytrzymałość i elastyczność
Ze względu na dużą ilość metylenu (-CH2-) w nylonie o długim łańcuchu, ma on właściwości swobodnego rozciągania i rotacji, co sprawia, że łańcuchy molekularne są bardziej elastyczne, a tym samym mają większą wytrzymałość. Wydłużenie przy zerwaniu jest ważnym wskaźnikiem mechanicznym, który może charakteryzować wytrzymałość i miękkość włókna.
W temperaturze 23°C wydłużenie przy zerwaniu PA6 wynosi 180%, podczas gdy PA11 osiąga 330%. Aby poprawić wytrzymałość mechaniczną nylonu, w wielu badaniach naukowych do nylonu dodano takie materiały, jak włókno szklane i włókno węglowe.
Jednakże wzrost zawartości włókna szklanego i włókna węglowego zmniejszy wytrzymałość materiału w różnym stopniu. W niektórych przypadkach utwardzacz jest dobrym wyborem, jednakże jego nadmiar będzie prowadzić do problemów, takich jak większy rozmiar cząstek i słaba dyspersja.
Nylon o długim łańcuchu węglowym nadal ma dobrą wytrzymałość i elastyczność w warunkach niskich temperatur, dlatego nylon o długim łańcuchu węglowym można stosować do przygotowywania miękkich produktów i części odpornych na zimno w obszarach o niskich temperaturach.
3. Właściwości elektryczne
Jak wszyscy wiemy, nylon jest typowym materiałem izolacyjnym. Wytrzymałość dielektryczna jest ważnym wskaźnikiem materiałów izolacyjnych. Odnosi się do stosunku napięcia przebicia do grubości izolatora, czyli maksymalnego natężenia pola, jakie materiał może wytrzymać przez długi czas.
Jak wspomniano wcześniej, ogólnie nylon ma wysoki współczynnik absorpcji wody ze względu na wysokie stężenie wiązań amidowych. Wysoka absorpcja wody spowoduje zmniejszenie wytrzymałości dielektrycznej nylonu.
Dlatego zdolność absorpcji wody ma wpływ na wszystkie ogniwa w branży wytrzymałości dielektrycznej, takie jak produkcja, przechowywanie i użytkowanie, a dobór materiałów ma ogromne znaczenie dla bezpieczeństwa i długotrwałego użytkowania. Stosunkowo niska absorpcja wody nylonu o długich łańcuchach węglowych pozwala mu nadal pełnić rolę materiału o doskonałych właściwościach dielektrycznych w wilgotnym środowisku.
