پلی آمید چیست؟
پلی آمیدها (یا نایلون) از پلیمریزاسیون یک دی اسید با دی آمین یا با پلیمریزاسیون حلقه گشا، لاکتام‌ها با 6، 11 یا 12 اتم کربن ساخته می‌شوند. نمونه‌ای از این محصولات پر کاربرد در صنعت انواع پلی آمید نایلون 6، 66، 11، 12 و 46 است. این نام‌ها از طول زنجیره‌های پلیمری آن‌ها آمده است. شماره اول تعداد اتم‌های کربن موجود در دی آمین و دومین تعداد اتم‌های کربن موجود در اسید است.
در اینجا به معرفی انواع پلی آمیدها، ویژگی ها و کاربردهای آن‌ها می پرداریم.
کاربردهای عمده پلی آمیدها :
- مسواک
- دستمال
- چرخ ها
- دستکش
- سیمهای گیتار
- رشته‌های راکت تنیس
- کاشت پزشکی
- اتصالات برقی
- وسایل ماهیگیری
- چادر
- چرخ‌دنده‌ها
پلی آمید 66 (PA 66)
هنگامی که مصرف PA6 محدود باشد یا پایداری هیدرولیکی PA6 کم باشد PA66 مورد استفاده قرار می‌گیرد. ظاهر مناسب و قدرت جوش منجر به مقاومت در برابر فشار می‌شود. چرخه‌های قالب‌گیری تزریقی سریع و اقتصادی است.
پلی آمید 66 یا PA66 دارای خواص مشابه پلی آمید 6 یا PA 6 است.PA 66 که با نام نایلون 66 (Naylon66) نیز شناخته می‌شود به علت استحکام و سختی مناسب، کیفیت سطح خوب و مقاومت الکتریکی و همچنین ارزان بودن و در دسترس بودن از متریال‌های رایج و محبوب مورد استفاده در صنعت می‌باشد.
پلی آمید 66 یا PA66 که به نام نایلون 66 (Naylon66) نیز شناخته می‌شود با فرمول شیمیایی C12H22N2O2 و چگالی 1.14 g/cm3 گرم بر سانتی‌متر مکعب و دمای ذوب 268.8 درجه سانتیگراد جزو پرکاربردترین متریال‌های صنعتی و پلیمرها و یکی از انواع پلی آمیدها است.
این ماده به علت خواص مکانیکی مناسب مانند استحکام و سختی بالا، مقاومت به سایش و قالب‌گیری و تولید آسان مورد توجه صنعتگران و طراحان صنعتی قرار دارد. بدین علت در صنایع الکترونیکی و ساخت قطعات خودرو، لوازم و تجهیزات آتشنشانی، بدنه لوازم و ابزار های صنعتی و صنایع کابل‌سازی مورد استفاد قرار می‌گیرد.
خواص پلی آمید 66:
این ماده از خواص بارزی مانند مقاومت به سایش در بین انواع پلی آمیدها برخوردار است. این خصوصیت موجب محبوبیت این ماده در ماشین‌سازی و قطعات اتوموبیل شده است در نتیجه قطعاتی که به صورت دینامیک کار کرده و در کنار قطعات دیگر در حال درگیری و سایش می‌باشند، می‌توان از این متریال استفاده نمود. در تسمه‌های مدولار مورد استفاده در کانوایرهای مدولار و همچنین استفاده از این متریال در sort یا مرتب‌سازی و هدایت محصولات در حال انتقال از کاربردهای این ماده است.
قالب‌گیری آسان از جمله مزیت‌های پلی آمید 66 است که می‌توان آن را در دمای 80-100 درجه سانتیگراد قالب‌گیری کرد و شکل داد. البته لازم به ذکر است که PA66 قابلیت ماشین‌کاری داشته و در انتها صافی سطح مناسبی را ارائه می‌دهد.
از معایب انواع پلی آمیدها می‌توان جذب آب را نام برد که در این محصول شاهد جذب آب کمتری نسبت به PA6 هستیم و این در حالی است که جذب آب موجب کاهش استحکام و بالا رفتن وزن آن می‌شود. سختی آن‌را بالا برده و خاصیت چکش‌خواری آن را افزایش می‌دهد که البته این جذب آب موضوع نگران کننده‌ای نمی‌باشد.
همچنین خاصیت جذب مایعات موجب جذب روغن نیز به این ماده می‌شود. که این خاصیت باعث می‌شود که از آن برای قطعات با یاتاقان بندی bearing سبک مورد استفاده قرار می‌گیرد زیرا در طی زمان فعالیت، روغن جذب شده به قطعه کار پس داده می‌شود و موجب روانکاری هرچه بهتر می‌شود.
اما لازم به ذکر است که pa 66 دارای مقاومت حرارتی در شک‌های حرارتی می‌باشد و نمی‌تواند حرارت طولانی مدت را تحمل کند در حالی که pa6 مقاومت حرارتی طولانی مدت بیشتری را تحمل می‌کند.
ویژگی‌های پلی آمید 66:
- استحکام و سفتی در دمای بالا
- مقاومت خوب، حتی در دمای پایین
- جریان بسیار خوبی برای پردازش آسان
- سایش خوب و مقاومت در برابر سایش
- مقاومت عالی در برابر سوخت و روغن
- مقاومت در برابر خستگی
- خواص عایق الکتریکی خوب
پلی آمید 6 (PA6)
پلی آمید 6 یکی از انواع پلی آمیدها است که در تلاش برای بازتولید خواص نایلون 66 یا پلی آمید 66 تولید شد. این گرید از نایلون بسیار سخت است و از مقاومت کششی بالایی برخوردار است. لازم به ذکر است که نایلون 6 توسط یک فرآیند منحصر به فرد به نام پلیمریزاسیون حلقه گشا ایجاد می‌شود. همچنین پلی آمید 6 یا PA6 به عنوان نایلون 6 یا پلی کاپرولاکتام نیز شناخته می‌شود که یکی از پرکاربردترین پلی آمیدها در سطح جهان است. نقطه ذوب پلی آمید 6 برابر 223 درجه سانتیگراد است.
در حالی که، Polyamide 66 / PA66 / Nylon 66 یکی از محبوب‌ترین ترموپلاستیک‌های مهندسی است و بیشتر در کاربردهای مختلف به عنوان جایگزینی برای فلز مورد استفاده قرار می‌گیرد. نایلون 66 با چند پلیمریزاسیون تراکمی هگزامتیلن دی آمین و اسید چربی سنتز می‌شود (دو مونوم هر کدام حاوی 6 اتم کربن). نقطه ذوب پلی آمید 66 255 درجه سانتیگراد است.
ویژگی‌های پلی آمید 6
- مقاومت و استحکام بالا در دمای بالا
- مقاومت ضربه خوب، حتی در دمای پایین
- مقاومت در برابر سایش
- مقاومت عالی در برابر سوخت و روغن
- مقاومت در برابر خستگی
- خواص عایق الکتریکی خوب
- جذب زیاد آب و تعادل آب
کاربردهای PA6 :
- حمل و نقل
- الکترونیک و برق
- کالاهای مصرفی ساخت و ساز ساختمان
- بسته بندی استفاده می‌شود.
پلی آمید 11 (PA11) و 12 (PA12)
پلی آمید11 (PA11)
پلی آمید 11 یا Polyamide 11 / PA11 / Nylon 11 یک پلاستیک مهندسی زیست بنیادی نادر است که از منابع تجدیدپذیر (گیاهان کرچک) حاصل می‌شود و با استفاده از پلیمریزاسیون اسید آمینه سدوئیک تولید می‌شود.
Rilsan® یکی از اولین پلیمرهای bio sourced است. نقطه ذوب پلی آمید 11 برابر 190 درجه سانتیگراد است. خواص PA11 شبیه به پلی آمید 12 (PA12) است اما به طور مقایسه‌ای مقاومت حرارتی و اشعه ماوراء بنفش بالاتر، جذب آب کم و اثرات محیطی کمتری دارد. همچنین قدرت ضربه و ثبات ابعادی بهتری را نشان می‌دهد.
پلی آمید12 (PA12)
یک ترموپلاستیک نیمه کریستالی است که عملکردی مشابه با پلی آمید 11 را نشان می‌دهد. پلی آمید 12 یک پلیمر گران قیمت نسبت به سایر انواع پلی آمیدها است. PA 12 دارای مقاومت در برابر ضربه کمتری است اما مقاومت خوبی در برابر ساییدگی و اشعه ماوراء بنفش نشان دارد
نسبت به PA6 ،PA66 و سایر انواع پلی آمیدها میزان جذب آب کمی دارد. پایداری ابعادی خوب و خصوصیات الکتریکی مناسب را نشان می‌دهد برای کاربردهایی ایده آل است که ایمنی، دوام یا قابلیت اطمینان در طول زمان بسیار مهم باشد. نمونه‌های شفاف نیز موجود است که امکان انعطاف پذیری بالایی را از نظر طراحی و ایجاد فراهم می‌کند.
کاربردهای پلی آمید11 و 12
- اتومبیل‌سازی: به دلیل انعطاف پذیری و مقاومت کششی، PA11 / Nylon 11 در ساخت شیلنگ ترمز تریلر، خطوط سوخت و غیره برای بازار خودرو و حمل و نقل استفاده می‌شود.
- ورزش: PA11 / Nylon 11 به دلیل داشتن چربی مناسب و مقاومت در برابر سایش و ضریب اصطکاک مناسب، برای ساخت دوچرخه، کفش ورزشی (کف کفش فوتبال) و غیره استفاده می‌شود.
- در کاربردهای مهندسی / ساخت: مانند لایه‌های محافظ لوله‌های آب، شیلنگ‌های هوا و اسپری نقاشی، از PA11 / Nylon 11 به طور گسترده استفاده می‌شود.
- کاربردهای دیگر: کاربردهای دیگر این ماده عبارتند از بهداشت و درمان- کانترهای پزشکی، لوازم خانگی – پوشش محافظ قفسه‌های ظرفشویی، بازارهای برق- روکش سیمهای مقاوم در برابر ترمینال، کالاهای خانگی، کالاهای مصرفی، سرچکش و غیره
پلی آمید 46 (PA46)
پلی آمید 46 با استفاده از پلیمریزاسیون تراکمی اسید چرب و 1،4-دی آمینوبوتان تولید می‌شود. Diaminobutane از آکریلونیتریل و HCN سنتز می‌شود. نقطه ذوب پلی آمید 46 برابر 295 درجه سانتیگراد است.
PA46 یک پلی آمید با مقاومت حرارتی بالا است که در طیف گسترده ای از کاربردها استفده می‌شود.
این ماده برای ساختن چندین بخش خودرو و حمل و نقل مانند تنگه زنجیر، موتور، قطعات فیلتر روغن، پایه لامپ‌های سیگنالینگ، واشر فشار، گیربکس‌های دنده دستی، چرخ‌دنده‌های سرعت‌سنج، توزیع کنندگان سوخت و غیره اشاره کرد.
این ماده همچنین در کالاهای مصرفی، کالاهای صنعتی، کنترل ایمنی در وسایلی مانند کتری و اجاق گاز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پلی آمید PA46 بالاترین مقاومت دمایی را در بین انواع پلی آمیدها از خود نشان می‌دهد. HDT آن در 1.8 MPA 160 درجه سانتیگراد و در صورت پر شدن 30٪ فیبرهای شیشه‌ای 285 درجه سانتیگراد است. مقاومت مکانیکی PA 46 نسبت به PA66 بالاتر است و مقاومت خستگی آن برابر 50 برابر PA66 است.
PA46 غالباً برای جایگزینی فلز در کاربردهای با دمای بالا مورد نیاز قرار می‌گیرد. این ماده به دلیل مقاومت عالی در برابر فرسایش در ساخت دنده استفاده می‌شود که ترکیبی از عملکردهای مکانیکی و ثابت را در دمای بالا، رفتار عالی قبیله‌ای و مقاومت به خستگی بالا ارائه می‌دهد. PA46 را می‌توان فلزی کرد.
رنگ آمیزی بخشی از PA46 نیز ممکن است، اما مقاومت رنگ به رفتار رنگدانه‌ها در دمای بالا بستگی دارد. PA46 به دلیل روان بودن زیاد، راه حل مناسبی برای شکل‌دهی اشکال پیچیده و قطعات با دیوارهای نازک است.
