โซ่ไนล่อนคาร์บอนยาว

ไนลอนสายโซ่ยาวโดยทั่วไปหมายถึงไนลอนที่มีความยาวเมทิลีนมากกว่า 10 ในห่วงโซ่ส่วน นอกเหนือจากคุณลักษณะทั่วไปของไนลอนแล้ว ยังมีคุณลักษณะของความเหนียวและความยืดหยุ่นที่ดี การดูดซึมน้ำต่ำ ความคงตัวของขนาดที่ดี และคุณสมบัติไดอิเล็กตริกที่ดีเยี่ยม

เมื่อวันที่ 27 ตุลาคม พ.ศ. 2481 ดูปองท์ได้ประกาศการสังเคราะห์เส้นใยสังเคราะห์ชนิดแรกของโลก และตั้งชื่อเป็นโพลีเอไมด์ 66 (ไนลอน 66) ไนลอน 66 ได้รับการพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างสมบูรณ์ในปลายปี พ.ศ. 2482 ตั้งแต่ผลิตภัณฑ์เสื้อผ้าเริ่มแรกไปจนถึงวิศวกรรมติดตามผล มีประวัติการพัฒนามากกว่า 80 ปี และ Orinko Plastics มีข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใครในด้านพลาสติกวิศวกรรม

ไนลอน 66 และไนลอน 6 ที่รู้จักกันดีอยู่ในกลุ่มไนลอนสายสั้น ในขณะที่ไนลอนสายยาวสามารถชดเชยขนาดของไนลอนสายสั้นได้เป็นส่วนใหญ่เนื่องจากมีการดูดซึมน้ำสูงเนื่องจากอัตราส่วนพันธะเอไมด์และกลุ่มเมทิลีนต่ำ รูปร่างก็เปลี่ยนแปลงได้ง่ายเป็นต้น

ในเวลาเดียวกัน ไนลอนโซ่คาร์บอนยาว มีความเหนียวและความนุ่มนวลเป็นเลิศ ส่วนไนลอนโซ่คาร์บอนยาวมีคุณสมบัติทั่วไปของไนลอนส่วนใหญ่ เช่น การหล่อลื่น ความต้านทานการสึกหรอ และความต้านทานการบีบอัด และการแปรรูปที่ง่ายดาย อาจกล่าวได้ว่าไนลอนโซ่คาร์บอนแบบยาวมีข้อดีเฉพาะตัว ทำให้มีพื้นที่การใช้งานเฉพาะและมีศักยภาพในการพัฒนาในอนาคต

คุณสมบัติของไนลอนโซ่คาร์บอนยาว

โดยทั่วไปแล้ว ไนลอนจะมีลักษณะของความต้านทานแรงดึงสูง ความเหนียวสูง หล่อลื่นในตัวเองได้ดี และต้านทานการเสียดสี ตัวอย่างเช่น ไนลอน 6 และไนลอน 66 คิดเป็นเกือบ 90% ของการผลิตไนลอนทั่วโลก

นอกจากนี้ ไนลอนสายโซ่ยาวยังมีข้อดีและลักษณะของการดูดซึมน้ำต่ำ ความเหนียวที่ดี ความยืดหยุ่นที่ดี ความหนาแน่นต่ำ และคุณสมบัติไดอิเล็กทริกที่ดีเยี่ยม พารามิเตอร์ทางกายภาพของไนลอนแต่ละตัวแสดงอยู่ในตารางที่ 1

1. การดูดซึมน้ำและความคงตัวของมิติ

การดูดซึมน้ำที่ต่ำกว่าของไนลอนโซ่คาร์บอนยาวเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่แตกต่างจากไนลอนโซ่สั้น เนื่องจากกลุ่มเอไมด์ (—NHCO—) ในโมเลกุลไนลอนคือกลุ่มที่ชอบน้ำ ไนลอนจึงมีความสามารถในการชอบน้ำสูง คุณสมบัติและยิ่งความหนาแน่นของกลุ่มเอไมด์มากขึ้น การดูดซึมน้ำก็จะยิ่งสูงขึ้น

อย่างไรก็ตาม ไนลอนโซ่คาร์บอนยาวมีหมู่เมทิลีนจำนวนมาก ส่งผลให้อัตราส่วนพันธะเอไมด์ต่อหมู่เมทิลีนต่ำ และมีพันธะเอไมด์ที่มีความเข้มข้นต่ำ ซึ่งทำให้ไนลอนโซ่คาร์บอนยาวดูดซึมน้ำต่ำเมื่อเทียบกับไนลอนโซ่สั้น เมื่อเปรียบเทียบแล้ว อัตราการดูดซึมน้ำของ PA6 คือ 1.8% ในขณะที่อัตราการดูดซึมน้ำของ PA11 สามารถเข้าถึง 0.3%

ผลกระทบของการดูดซึมน้ำต่อผลิตภัณฑ์ไนลอนส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในโครงสร้างผลึก คุณสมบัติทางกล คุณสมบัติไดอิเล็กทริก และความเสถียรของมิติ ดังนั้นไนลอนโซ่คาร์บอนยาวจะมีบทบาทที่ไม่สามารถทดแทนได้ในสภาพแวดล้อม เช่น ความชื้นและความต้องการความเสถียรของมิติสูง

2. ความเหนียวและความยืดหยุ่น

เนื่องจากมีเมทิลีน (-CH2-) จำนวนมากในไนลอนสายโซ่ยาว จึงมีคุณลักษณะของการยืดและหมุนอย่างอิสระ ซึ่งทำให้โซ่โมเลกุลมีความยืดหยุ่นมากขึ้นและมีความเหนียวสูงขึ้น การยืดตัวที่จุดขาดเป็นดัชนีเชิงกลที่สำคัญ ซึ่งสามารถระบุลักษณะความเหนียวและความนุ่มนวลของเส้นใยได้

ที่ 23°C การยืดตัวที่จุดขาดของ PA6 คือ 180% ในขณะที่ PA11 จะสูงถึง 330% เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงเชิงกลของไนลอน จึงได้มีการเพิ่มวัสดุ เช่น ใยแก้วและคาร์บอนไฟเบอร์ลงในไนลอนในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์จำนวนมาก

อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นของใยแก้วและคาร์บอนไฟเบอร์จะลดความเหนียวของวัสดุลงในระดับที่แตกต่างกัน สารเพิ่มความแกร่งเป็นตัวเลือกที่ดีในบางกรณี อย่างไรก็ตาม สารเพิ่มความแกร่งที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดปัญหา เช่น ขนาดอนุภาคใหญ่ขึ้นและการกระจายตัวไม่ดี

ไนลอนโซ่คาร์บอนแบบยาวยังคงมีความเหนียวและความยืดหยุ่นที่ดีภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่ำ ดังนั้นไนลอนโซ่คาร์บอนแบบยาวจึงสามารถนำมาใช้ในการเตรียมผลิตภัณฑ์ที่อ่อนนุ่มและชิ้นส่วนทนความเย็นในภูมิภาคที่มีอุณหภูมิต่ำ

3. คุณสมบัติทางไฟฟ้า

อย่างที่เราทุกคนทราบกันดีว่า ไนลอน เป็นวัสดุฉนวนทั่วไป ความเป็นฉนวนเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับวัสดุฉนวน หมายถึงอัตราส่วนของแรงดันพังทลายต่อความหนาของฉนวนนั่นคือความแรงของสนามสูงสุดที่วัสดุสามารถทนได้เป็นเวลานาน

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น โดยทั่วไปไนลอนมีอัตราการดูดซึมน้ำสูงเนื่องจากมีพันธะเอไมด์ที่มีความเข้มข้นสูง การดูดซึมน้ำสูงจะทำให้ค่าความเป็นฉนวนของไนลอนลดลง

ดังนั้นความสามารถในการดูดซับน้ำจึงส่งผลกระทบต่อการเชื่อมโยงทั้งหมดในอุตสาหกรรมความเป็นฉนวน เช่น การผลิต การจัดเก็บ และการใช้งาน และการเลือกใช้วัสดุมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยและการใช้งานในระยะยาว การดูดซึมน้ำที่ค่อนข้างต่ำของไนลอนโซ่คาร์บอนยาวช่วยให้ยังคงทำหน้าที่เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่ชื้น