پلی آمیدها؛ معرفی، کاربردها، ویژگی‌ها و انواع آن
پلی آمیدها از جمله ترموپلاست‌های نیمه کریستالی هستند که می‌توانند زنجیره‌های ماکرومولکولی خود را بر پایه دو نوع مونومر تشکیل دهند. رنگ طبیعی پلی آمیدها به دلیل کریستالیته بودن شیری و در عین حال رنگ‌پذیر است. اگرچه پلی آمیدها مواد قابل اشتعالی هستند، اما می‌توان از آن‌ها در دمای ثابتی از منفی 30 تا مثبت 70 درجه سانتی‌گراد استفاده کرد.
آشنایی با ویژگی‌های پلی آمیدها
ویژگی پلی آمیدهای نیمه کریستالی به عوامل متعددی مانند درصد کریستالی پلیمر، درصد رطوبت جذب شده، درصد و نوع نرم‌کننده‌های مصرفی و درصد، اندازه و نوع تقویت‌کننده‌ها بستگی دارد. از ویژگی‌های عمومی پلی آمیدها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
• نیمه کریستال بودن
• قابل اشتعال بودن
• دارای قابلیت پخت و استریل شدن
• جذب رطوبت بالا
چنانچه درصد کریستالیتی پلی آمیدها را افزایش دهیم، ویژگی‌هایی نظیر تنش در نقطه تسلیم، مقاومت شیمیایی، درجه ذوب‌شوندگی و الاستیکی بودن آن افزایش می‌یابد. در مقابل، ویژگی‌هایی مانند ضریب دی الکتریکی، ایزولاسیونی، شفافیت و تمایل به جذب رطوبت پلیمر در آب 20 درجه کاهش می‌یابد.
مزایای پلی آمیدها کدامند؟
• استحکام و چقرمگی خوب
• مقاومت بالا در برابر مواد نفتی و حلال‌ها
• ضربه‌پذیری بالا
• مقاومت سایشی بالا
• قابلیت انعطاف‌پذیری
• مقاومت بسیار بالا در برابر خستگی
• نفوذپذیری در برابر بو
• مقاومت ترک‌خوردگی بالا
• مقاومت ترکیدگی بالا
معایب پلی آمیدها چیست؟
• قیمت بالا
• جذب بالای آب (که موجب افت خواص مکانیکی این پلیمر میشود.)
• عدم مقاومت در برابر اسیدهای قوی
• نفوذناپذیری پایین فیلم‌های آن در برابر بخار آب
پلی آمیدها چه کاربردهایی دارند؟
• تولید ورق
• تولید لوله و شیلنگ
• تولید فیلم
• ساخت روکش‌های کابل و مفتول مقاوم در برابر خورندگی
• تولید چرخ دنده
• ساخت قاب پمپ و مته برقی
• تولید فلاش دوربین
• ساخت قاب چراغ‌های خودرو‌ها
• تولید تسمه‌های بسته‌بندی
• ساخت تانکر و مخازن روغن سوخت
• تولید واشر
• ساخت کلاه ایمنی
• تولید طناب و برس
• تولید قطعات پلاستیک اتومبیل
• صنعت نساجی
• تولید نخ بخیه و رگ مصنوعی
تاریخچه پلی آمیدها
نام عمومی پلی آمید نایلون است که جزوی از خانواده پلیمرهای مصنوعی محسوب میشود. پلی آمید برای نخستین بار در شرکت DuPont توسط والاس کاروترز تولید شد. به دلیل این که این پلیمر از اتصال واحدهای تکرار شونده پیوند آمید تولید میشود، نام آن را پلی آمید نهادند. استفاده تجاری از این پلیمر در سال 1938 آغاز شد و در تولید رشته‌های مسواک مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن، این ماده در سال 1940 در تولید جوراب‌های زنانه به کار گرفته شد. گسترش کاربرد پلی آمید در تولید قطعات پلاستیکی از سال 1950 به بعد صورت گرفت؛ به طوری که در سال 2000، میزان 25 درصد کل مصرف پلی آمیدها در صنعت تولید پلاستیک بود.
معرفی انواع پلی آمید
• پلی آمید 6
• پلی آمید 11
• پلی آمید 66
• پلی آمید 12
• پلی آمید 46
• پلی فتال آمید (PPA)
به طور کلی، تفاوت انواع پلی آمیدها در زوج یا فرد بودن تعداد کربن، درجه کریستالی آن‌ها و فاصله بین زنجیره‌های مولکولی یا شدت و ضعف نیروهای بین مولکولی آن‌هاست. در پلی آمیدهایی که تعداد اتم‌های کربن آن زوج باشد مانند PA6 یا PA12، نیروی جاذبه بین مولکولی بسیار زیاد است که موجب بالا رفتن ویژگی‌های مکانیکی این نوع پلی آمید ها میشود. اما، در پلی آمیدهایی که تعداد اتم‌های کربن آن فرد است مانند PA11، نیروی جاذبه بین مولکولی کمتری وجود دارد و این نوع پلی آمیدها نرم‌تر هستند و قدرت ضربه‌پذیری بالاتری دارند.
پلی آمیدهای 6 و 66 به دلیل چرخه قالبگیری سریع، از جمله پرکاربردترین پلی آمیدها به شمار می‌روند. این گروه از پلی آمیدها کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف از جمله صنعت خودروسازی، صنایع برق و الکترونیک و تولید کالاهای مصرفی و صنعتی دارند.
پلی آمیدهای 11 و 12 مواد پلاستیکی با منشا گیاهی هستند که از منابع تجدیدپذیر مشتق شده‌اند. این گروه از پلی آمیدها اگرچه مقاومت حرارتی بالایی ندارند، اما در طولانی مدت می‌توانند ثبات عملکرد داشته باشند و کارایی خود را حفظ کنند، همچنین این پلی آمیدها می‌توانند در دماها، فشارها و شرایط شیمیایی گوناگون مورد استفاده قرار گیرند. پلی آمیدهای 11 و 12 در تولید قطعاتی که کاربرد ایمنی دارند و به ماندگاری و قابلیت اطمینان بالا نیاز دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
پلی آمیدهای 46 در صنایع خودروسازی، برق و الکترونیک و تولید کالاهای مصرفی کاربرد دارند. این پلی آمید مقاومت حرارتی بسیار بالایی دارد و دمای انحنای تحت بار آن 160 درجه سانتی‌گراد است. این پلیمر به دلیل دارا بودن مقاومت سایشی بالا، خواص مکانیکی خوب، مقاومت در برابر خستگی بالا و ثبات ابعادی در دمای بالا، در تولید چرخ دنده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پلی فتال آمید یا PPA پلی آمیدی است که مقاومت حرارتی بالایی دارد و نیمه آروماتیک است. جذب رطوبت در این نوع پلی آمید پایین است، به همین دلیل در محیط‌های شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر این، این ماده مقاومت بالایی در برابر خزش دارد و در مقایسه با سایر پلی آمیدها به دلیل دارا بودن ساختار آروماتیک، ثبات ابعاد بهبود یافته، خواص مکانیکی و مقاومت بهتری در برابر حلال‌ها دارد. پلی فتال آمید در تولید قطعات محفظه موتور مانند شیر حرارتی، ژاکت آب موتور و روکش تزئینی سیلندر کاربرد دارد. در صورت تقویت این پلی آمید با الیاف شیشه، می‌توان آن را جایگزین فلزات کرد.
منبع:google search
