پلی آمید چیست؟ فرمول+انواع پلی آمید

پلی آمید

پلی آمید پلیمر های از گروه تررموپلاست های می باشند. پلی آمید ها قابل استعال هستند و در دمای 90 تا منفی 30 درجه کاربرد دارند. همچنین پلی آمید ها استحکام زیادی به دلیل چسبندگی و کشش زیاد خود دارند. برای اطلاعات بیشتر در مورد پلی آمید ها همراه ما باشید.

روش تولید پلی آمید

پلی آمید ها را می توان جز پلاستیک های مهندسی دانست و روش تولید آنها به دو صورت می باشد:

انواع آمید

در ادامه ویژگی های پلی آمید ها را باهم برررسی خواهیم کرد:

ویژگی پلی آمیدها

درجه کریستالیتی تاثیر به سزایی بر محدوده ذوب شوندگی کریستال ها و جذب رطوبت توسط پلی آمید ها دارد. افزایش درصد کریستالیتی سبب افزایش مقاومت شیمیایی در برابر اسید و باز، استحکام و مقاومت در برابر سایش، مقدار تنش نقطه تسلیم، افزایش دمای ذوب و محدوده ی دمای کاربردی  شده  و بالعکس سبب کاهش  ویژگی ایزولاسیونی، ازدیادطول، ضریب دی الکتریکی، شفافیت (مات شدن) و تمایل به جذب رطوبت (به دلیل کم شدن فضاهای خالی در بین زنجیر های آمیدی) می شود.

نایلون رطوبت زیادتری را نسبت به سایر پلیمرها جذب می کنند. رطوبت تاثیر قابل ملاحظه ای  خواص فیزیکی و پایداری ابعادی دارد.

عمدتا تقویت نایلون ها بر روی رزین پایه خود با الیاف شیشه یا کربن سبب بهبود مقاومت کششی و خمشی می شود که قابل مقایسه با برخی از آلیاژهای ریخته گری هستند.

 اضافه کردن فیبر کربن به نایلون ۶٫۶ سبب افزایش مقاومت کششی تا bar2300 و و افزایش نیروی خمشی تا bar 3400 است. این عامل همچنین سبب بهبود هدایت حرارتی ، الکتریکی و مقاومت سایشی می شود.

پلی آمید معمولا با یک عدد شناسایی می شوند.که بیانگر تعداد اتم های کربن در آمینو اسید های اولیه(نایلون ۶)، و یا تعداد اتم های کربن در دی آمین و دی اسید(نایلون ۶٫۶) است.

انواع پلی آمید ها

پلی آمید ها به دو نوع طبیعی و مصنوعی می باشند.

پلی آمیدها به دوصورت طبیعی مانند: پروتئین ها(ابریشم و پشم)، ومصنوعی مانند: نایلون، آرامید ها و پلی سدیم وجود دارند.

در یک تقسیم بندی دیگر پلی آمید ها از لحاظ ساختار ملکولی به دو دسته ی آلفاتیک و آروماتیک تقسیم می شوند.

آلفاتیک: پلی آمید های آلفاتیک به خاطرفاز های بلوری و آمورف، نیم کریستالی بوده، و دارای نام تجاری نایلون اند. و در ساختار پلیمری خود دارای پیوند تکراری آمید هستند.

پلی آمید های ۱۲، ۱۱، ۶,۶ و ۶ جز این دسته اند.
آروماتیک: این پلی آمید ها شامل حلقه بنزنی در بین گروه های آمیدی است.کولار(پلی فنیل ترفتالات) جز پلی آمید های معروف آروماتیک است.

آرامیدها، الیافی مصنوعی هستند که مواد تشکیل دهنده این الیاف پلی آمیدهای مصنوعی با زنجیره ی طویل هستند. ۸۵% از اتصالات آرامیدی در پلی آمیدهای آروماتیک به دو حلقه ی آروماتیک وصل می شوند.

                پلی آمید                  مونومر ها
پلی آمید 6 کاپرولاکتوم
پلی آمید 12 لاورولاکتام
پلی آمید 66 هگزامتیلن دی آمین/ اسید آدیپیک
پلی آمید 69 هگزامتیلن دیامین/ آزلائیک اسید
پلی آمید 6-10 هگزامتیلن دیامین/ 1،12-دودکاندیوئیک اسید
پلی آمید 6-12 هگزامتیلن دیامین/ سباکیک اسید
پلی آمید 46 1،4-دی آمینوبوتان/ اسید آدیپیک
پلی آمید 1212 1،12-دودکانادیامین/ 1،12-دودکاندیوئیک اسید

مقایسه پلی آمید های PA6-PA6,6-PA11- PA12  

ساختار شیمیایی:

پلی آمید ها با توجه به مونومر سازنده ی آنها به دو دسته ی مهم تقسیم می شوند.

۱-پلی آمید های بر پایه دی آمین با فرمول ذیل:

(-NH-(CH2)a-CO-)n

نام گذاری این پلیمر ها برحسب تعداد اتم کربن در ملکول اولیه می باشد. که از جمع(C+1)a  حاصل می شود. و a بیانگر تکرارگروه CH2 می باشد.

PA6 ; a=5                PA11 ; a=10                     PA12 ; a=11

۲-پلی آمین های بر پایه دی آمین و اسید دی کربن با فرمول ذیل:

(NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)b-CO-)n

نام گذاری این پلیمر ها بر اساس تعداد اتم کربن در هریک از گروه است. b عدد دوم فرمول طبق (C+2)b بدست

می آید.

PA6,6  ; b=4                         PA6,10 ;b=8                   PA6,12 ; b=10

کاربرد ها

کاربرد های انواع مختلف پلی آمید ها را با هم بررسی می کنیم:

  • نایلون ۶٫۶ یا  PA 6,6:

این دسته از پلی‌آمید ها از هگزا متیل دی آمین و اسید آدیپیک سنتز می شوند. و به خاطرنقطه‌ی ذوب بالا، مقاومت حرارتی نسبت به نایلون ۶، مقاومت سایشی، استحکام و پایداری بالایی که دارند. در ساخت انواع قطعات اتومبیل، کیسه هوا، پوشاک، الیاف فرش، ساخت سی دی، چرخ دنده ها بلبرینگ ها، عایق برق و… کاربرد دارند.

جذب بالای آب و مقاومت شیمیایی پایین از معایب این گرید از پلی آمید به شمار می آید. تولید محصولات  پلی آمید ۶٫۶ بصورت قالب ریزی تزریقی برای ساخت لوله، پروفیل ها، شیلنگ، خودکار مورد استفاده قرار می گیرند. برای افزایش سختی، مقاومت حرارتی وخزشی و… این پلی آمید می توان از الیاف شیشه استفاده کرد.

  • نایلون ۶ یا  PA 6

این پلی آمید نیمه کریستالی مقاومت کششی، انعطاف پذیری، ضد چروک، مقاومت سایشی و مقاومت شیمیایی در برابر اسیدها و بازها را داراست. رنگ پذیری خوب از ویژگی های بارز این پلیمر به حساب می آید.

نایلون ۶ را می توان با استفاده از تثبیت کننده ها در طول پلیمریزاسیون اصلاح کرده و خواص شیمیایی و واکنش پذیری آن را تقویت نمود. نایلون ۶ پایداری هیدرولیکی خوب، هزینه ی ساخت و تولید کمتر و در تست های حرارتی عملکرد خیلی خوبی نسبت به نایلون ۶٫۶  دارد.

نایلون ۶ در صنعت هواپیما و خودروسازی، ساخت تور،کالاهای مصرفی وصنعتی،  طناب، لباس های کشی، ساخت رشته ی ابزار آلات موسیقی(تار، سه تارو ویولن)، صنایع الکترونیکی و برق مورد استفاده قرار می گیرند. فرایند ساخت و تولید نایلون ۶ خیلی سخت و پیچیده نیست.

ولی شرکت ها و صنایع خاص آن را تحت استاندارد و لیسانس های خاصی به کیفیت مرغوب و خوبی از محصولات آن دست می یابند.

  • نایلون ۱۱ یا  PA 11

این نایلون ها از روغن کرچک سنتز می شوند، وبه آنها بیوپلاستیک نیز گفته می شود. ولی با این وجود در محیط تجزیه نمی شوند. و زیست تخریب پذیر نیستند.  نایلون ۱۱دارای مقاومت حرارتی کمی است. ولی با این وجود در طولانی مدت کارکرد و توانمندی خود را حفظ کرده، و در طیف گسترده ای از تغییرات(دما، فشار،تغییرات شیمیایی و…) کاربرد دارد.

این پلی آمید ها نسبت به سایر نایلون ها در برابر اشعه ی فرابنفش مقاوم هستند. ولی در برابر هالوژن ها و اسید های قوی مقاومت خیلی کمی دارند. این گرید دانسیته و نقطه ی ذوب کمتری نسبت به نایلون ۶ دارد. نوع شفاف آن که انعطاف پذیری تقریبا خوبی دارد برای ساخت انواع قطعات وارد بازار شده است.

نایلون ۱۱ در تولید لوازم ورزشی، دسته ی ابزارآلات، چرخ دنده‌ ها، خطوط سوخت خودرو، قطعات مکانیکی و پوشش‌ پودری و…استفاده می‌شوند.

برای مطالعه پلی استال چیست؟ کلیک کنید.

بازار جهانی پلی آمید

عمده تمرکز تجارت جهانی پلی آمید ها که از ۸۰ سال پیش آغاز شده، بیشتر بر روی PA6 و PA6,6 و به دلیل کاربرد های زیاد این دو پلی آمید حدود ۹۰ % از تولید پلی آمید ها را به خود اختصاص داده اند.

در سال ۲۰۱۴ میزان تجارت جهانی این دو پلیمر ۲۴٫۴ میلیارد دلار بوده، و بیش بینی ها و دیدگاه ها حاکی از افزایش ۳۱٫۲ میلیارد دلاری تا سال ۲۰۲۲می باشد. در سال ۲۰۱۳ میزان تقاضای جهانی برای پلی آمیدها حدود ۷ میلیون تن بوده که این رقم با رشد تقریبی ۳/۴ % در سال ۲۰۱۶ به ۳/۷ میلیون تن رسید.

که از این میزان تقاضا برای PA6 در حدود ۶۵% برای PA6,6 در حدود۲۵%  وبرای سایر پلی آمید ها ۱۰% بوده است. چین بزرگترین تولید کننده پلی آمید ۶ در جهان است که ۳۲ درصد از ظرفیت تولید جهانی را به خود اختصاص داده است. ایالات متحده نیز بزرگترین تولیدکننده فیبرهای پلی آمید ۶٫۶ است که ۴۱ درصد از ظرفیت کل جهان را تشکیل می دهد.

بازار جهانی پلی آمید

نقاط ضعف پلی آمید چیست

از نقاط ضعف پلی امید می توان به جذب رطوبت و مقاومت کم در برابر اسید های قوی اشاره کرد.

مقاومت کششی نایلون مرطوب می تواند بیش از ۵۰ درصد کمتر از پلی آمید خشک باشد.

نایلون را می توان به روش های گوناگون مانند اکستروژن یا قالب گیری تحت فشار تولید نمود. اشکال ساخته شده با این روش ها را semi-finished می نامند. محصولات پیش ساخته نایلون مانند میلگرد، ورق و لوله را می توان با ماشین کاری تبدیل به انواع قطعات صنعتی کرد. بسیاری ازین قطعات جایگزین های خوبی برای سایر مواد مورد استفاده قبلی می باشند.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *