Полиамидът, обикновено известен като найлон, е навсякъде. От автомобилни части до потребителски стоки, неговите употреби са безкрайни. Открит от Wallace Carothers, найлонови революционизирани материали. Защо се използва толкова широко? Впечатляващата му устойчивост на износване, лека структура и висока термична стабилност го правят идеален за различни индустрии.
В тази публикация ще научите за техните разнообразни видове, забележителни свойства и широкообхватни приложения. Открийте защо PA Plastics продължава да бъде смяна на играта в съвременното производство.
Какво е полиамид (PA) пластмаса?
Полиамидната (PA) пластмаса, често наричана найлон, е универсален инженерен термопластик. Известен е със своята изключителна сила, издръжливост и устойчивост на износване и химикали. За да разберете разликите между полиамид и найлон, можете да се обърнете към нашата статия на разликата между полиамид и найлон.
Химичен състав и структура
PA пластмасите се характеризират с повтаряне на връзки на амид (-conh-) в тяхната молекулна структура. Тези връзки образуват силни водородни връзки между полимерните вериги, придавайки на ПА неговите уникални свойства.
Основната структура на полиамид изглежда така:
-[NH-CO-R-NH-CO-R '-]-
Тук R и R 'представляват различни органични групи, определящи специфичния тип PA.
Мономери, използвани в производството на ПА
PA пластмасите се синтезират с помощта на различни мономери. Най -често срещаните включват:
Капролактам: Използва се за производство на PA 6
Хексаметилендиамин и адипинова киселина: Използва се за PA 66
11-аминаунеканова киселина: Използва се в PA 11 производство
Laurolactam: Използва се за направата на PA 12
Разбиране на системата за номериране на ПА
Някога се чудихте какво означават тези числа в типовете БКП? Нека го разбием:
Методи за синтез на пластмаса на полиамид (PA)
Полиамидните (PA) пластмаси или найлони се синтезират чрез различни методи на полимеризация, всеки от които влияе върху техните свойства и употреби. Два често срещани метода са полимеризация на конденза и полимеризация за отваряне на пръстена. Нека проучим как работят тези процеси.
Кондензационна полимеризация
Този метод е като химически танц между двама партньори: диациди и диамини. Те реагират при специфични условия, губейки вода в процеса. Резултата? Дълги вериги от найлонови полимери.
Ето как работи:
Диацидите и диамините се смесват в равни части.
Прилага се топлина, което води до реакция.
Водните молекули се отделят (дехидратация).
Полимерните вериги се образуват и растат по -дълго.
Реакцията продължава, докато се постигне желаната дължина на веригата.
Превъзходен пример за този метод е производството на PA 66. Той е направен чрез комбиниране на хексаметилендиамин и адипинова киселина.
Основни предимства на кондензационната полимеризация:
Полимеризация за отваряне на пръстена
Този метод е като разкопчаване на молекулен кръг. Той използва циклични мономери, като капролактам, за да създаде ПА пластмаса.
Процесът включва:
Нагряване на цикличния мономер (напр. Капролактам за PA 6).
Добавяне на катализатор за ускоряване на реакцията.
Разбиване на структурата на пръстена.
Свързване на отворените пръстени за образуване на дълги полимерни вериги.
Полимеризацията за отваряне на пръстена е особено полезна за създаване на PA 6 и PA 12.
Предимствата на този метод включват:
Висока чистота на крайния продукт
Ефективно използване на суровини
Способност за създаване на специализирани типове PA
И двата метода имат своите уникални силни страни. Изборът зависи от желания тип PA и неговото предвидено приложение.
Видове полиамид (PA) пластмаса
Полиамид (PA) пластмасите се предлагат в различни видове, като всеки предлага уникални свойства въз основа на тяхната молекулна структура. Тези видове са класифицирани главно в алифатни, полуароматни и ароматни полиамиди. Нека се потопим в най -често срещаните видове.
Алифатни полиамиди
Това са най -често срещаните типове PA. Те са известни със своята гъвкавост и широк спектър от приложения.
PA 6 (Найлон 6)
PA 66 (Найлон 66)
Произведени от хексаметилендиамин и адипинова киселина
По -висока точка на топене от PA 6 (255 ° C срещу 223 ° C)
Чудесно за приложения с висока температура
PA 11 (Найлон 11)
PA 12 (Найлон 12)
PA 6-10 (Найлон 6-10)
Комбинира свойствата на PA 6 и PA 66
По -ниска абсорбция на вода от PA 6 или PA 66
Добра химическа устойчивост
PA 4-6 (Найлон 4-6)
Най -висока точка на топене сред алифатни полиамиди (295 ° С)
Изключителни топлинни и механични свойства
Често се използва в приложения с висока производителност
Полуароматични полиамиди (полифталамиди, PPA)
PPAS мост пролуката между алифатни и ароматни полиамиди. Те предлагат:
Подобрена топлинна устойчивост
По -добра стабилност на размерите
Подобрена химическа устойчивост
Ароматни полиамиди (арамиди)
Тези високоефективни полиамиди се гордеят:
Изключително съотношение сила към тегло
Изключителна топлинна устойчивост
Отлична химическа стабилност
Популярните арамиди включват Kevlar и Nomex.
Ето бързо сравнение на ключовите свойства:
| PA тип | точка на топене (° C) | на влагата на влагата | Химична устойчивост |
| PA 6 | 223 | Високо | Добре |
| PA 66 | 255 | Високо | Добре |
| PA 11 | 190 | Ниско | Отличен |
| PA 12 | 178 | Много ниско | Отличен |
| PPA | 310+ | Ниско | Много добре |
| Арамиди | 500+ | Много ниско | Отличен |
Свойства на полиамид (PA) Пластмасови
| свойства | Алифатни полиамиди | полуароматни полиамиди | ароматни полиамиди |
| Устойчивост на износване | Високо, особено в PA 66 и PA 6. | По -високи от алифатните PAS. | Отличен при екстремни условия. |
| Термична стабилност | Добър, до 150 ° C (PA 66). | По -добре, до 200 ° C. | Изключителни, до 500 ° C. |
| Сила | Добре, може да се подобри с пълнители. | По -високи от алифатните PAS. | Изключително високо, използвано в взискателни приложения. |
| Здравина | Много добре, PA 11 и PA 12 са гъвкави. | Добър, по -твърд. | Ниско, освен ако не е променено. |
| Силата на удара | Високо, особено в PA 6 и PA 11. | Добър, малко по -нисък от алифатния PAS. | Ниско, освен ако не е променено. |
| Триене | Ниско, отлично за плъзгащи се приложения. | Много нисък, идеален за среда за износване. | Ниско, превъзхожда под стрес. |
| Химическа устойчивост | Добре, особено в PA 11 и PA 12. | Превъзходно на алифатните PAS. | Отличен, силно устойчив. |
| Абсорбция на влага | Високо в PA 6/66, по -ниско в PA 11/12. | Ниско, стабилно по влажност. | Много нисък, силно устойчив. |
| Електрическа изолация | Отличен, широко използван. | Добър, малко по -нисък. | Отличен, използван във високоефективни системи. |
| Механично затихване | Добре, особено в PA 6 и PA 11. | Умерено, подходящо за структурни приложения. | Лошо, освен ако не е променено. |
| Плъзгащи се свойства | Добре, особено в PA 6 и PA 66. | Отличен, идеален за движещи се компоненти. | Изключителен под стрес. |
| Топлинна устойчивост | До 150 ° C (PA 66), по -високи с модификации. | По -добре, до 200 ° C. | Изключителен, до 500 ° C. |
| UV съпротива | Ниско, PA 12 се нуждае от модификация за употреба на открито. | Умерен, по -добър от алифатния PAS. | Ниско, има нужда от добавки. |
| Пламък забавител | Може да бъде модифициран за съответствие. | Естествено по-устойчив на пламък. | Силно устойчив на пламък. |
| Стабилност на размерите | Предразположен към абсорбция на влага, стабилна в PA 11/12. | Превъзходна, ниска абсорбция на влага. | Отличен, силно стабилен. |
| Устойчивост на абразия | Високо, особено в PA 66 и PA 6. | По -добре от алифатни степени. | Изключителен, идеален за високо триене. |
| Устойчивост на умора | Добър в динамични приложения. | Превъзходен, особено под стрес. | Високо, използвано при дългосрочни употреби с висок стрес. |
Модификации на полиамид
Полиамид (PA) пластмасите могат да бъдат модифицирани, за да подобрят свойствата им за специфични приложения. Нека разгледаме някои общи модификации.
Армиране на стъклени влакна
Стъклените влакна се добавят за подобряване на здравината, твърдостта и стабилността на размерите на ПА пластмасата. Тази модификация е особено полезна в автомобилните и индустриалните приложения, където повишената трайност е от съществено значение.
| за ефект | Полза |
| Сила | Повишен капацитет за носене на товар |
| Скованост | Подобрена твърдост |
| Стабилност на размерите | Намалено свиване и изкривяване |
Армиране на въглеродни влакна
Добавянето на въглеродни влакна повишава механичните свойства и топлинната проводимост на полиамидите. Това е идеално за високоефективни части, изложени на механично напрежение или топлина, като аерокосмически компоненти.
| за ефект | Полза |
| Механична якост | Подобрена устойчивост на деформация |
| Топлинна проводимост | По -добро разсейване на топлината |
Смазочни материали
Смазките намаляват триенето и подобряват устойчивостта на износване в приложения като лагери и зъбни колела. Чрез намаляване на триенето, PA Plastics може да постигне по -плавна работа и по -дълъг живот.
| за ефект | Полза |
| Намаляване на триенето | Подобрена устойчивост на износване |
| По -плавна операция | Повишена ефективност и дълголетие на част |
UV стабилизатори
UV стабилизаторите разширяват издръжливостта на полиамидите във външна среда, като ги предпазват от ултравиолетово разграждане. Това е от съществено значение за приложенията на открито като автомобилни екстериори или оборудване на открито.
| за ефект | Полза |
| UV съпротива | Продължителна издръжливост на открито |
| Намалено деградация | По -добро представяне при излагане на слънчева светлина |
Забавници на пламъка
Забавките на пламъка гарантират, че полиамидите отговарят на стандартите за пожарна безопасност в електрическите и автомобилните сектори. Тази модификация прави ПА подходящ за използване в среди, където пожарната съпротива е от решаващо значение.
| за ефект | Полза |
| Устойчивост на пламък | По-безопасни в райони с висока топка или пожар |
| Съответствие | Отговаря на правилата за пожарна безопасност в индустрията |
Модификатори на удара
Модификаторите на удара увеличават здравината на полиамидите, което ги прави по -устойчиви на напукване при динамичен стрес. Тази модификация е особено полезна при приложения, при които частите претърпяват многократно въздействие, например в спортно оборудване или индустриални машини.
| за ефект | Полза |
| Повишена здравина | По -добра съпротива срещу въздействието и напукване |
| Издръжливост | Удължен живот в динамична среда |
Методи за обработка на пластмаса за полиамид (PA)
Полиамидната (PA) пластмаса може да се обработва с помощта на различни методи, всеки подходящ за различни приложения. Нека да проучим основните техники за обработка.
Инжекционно формоване
Инжекционното формоване се използва широко за производство на части от PA поради отличната си течност и плесенямост. Процесът изисква внимателен контрол на температурата, сушенето и условията на плесен.
Температура : PA 6 изисква температура на стопилката от 240-270 ° C, докато PA 66 се нуждае от 270-300 ° C.
Изсушаване : Правилното изсушаване е от решаващо значение за намаляване на съдържанието на влага под 0,2%. Влагата може да доведе до дефекти като маркировки за пръскане и да намали механичните свойства.
Температура на плесен : Идеалната температура на плесента варира от 55-80 ° C, в зависимост от типа на PA и дизайна на частта.
| PA Тип ТИП | ТЕМПЕРТИРАНЕ | Изискване за сушене | на плесенната температура |
| PA 6 | 240-270 ° C. | <0,2% влага | 55-80 ° C. |
| PA 66 | 270-300 ° C. | <0,2% влага | 60-80 ° C. |
За повече подробности относно параметрите за формоване на инжектиране, може да намерите нашата статия за Процесните параметри за услуга за инжекционно формоване полезни.
за екструдиране
Екструзията е друг често срещан метод за обработка на ПА, особено за създаване на непрекъснати форми като тръби, тръби и филми. Този метод изисква специфични условия за силно вискозни степени на полиамиди. За да разберете разликите между екструзия и формоване на инжектиране, можете да се обърнете към нашето сравнение на Инжекционно формоване на удар срещу екструдиране на издухване.
| параметъра | Препоръчителна настройка на |
| Съотношение L/D на винта | 20-30 |
| Температура на обработка на PA 6 | 240-270 ° C. |
| PA 66 Температура на обработка | 270-290 ° C. |
3D печат
Селективното лазерно синтероване (SLS) е популярна 3D техника за печат за полиамиди. Той използва лазер за синтероване на прахообразни материали PA слой по слой, създавайки сложни и прецизни части. SLS е идеален за прототипиране и производство с нисък обем, тъй като елиминира нуждата от плесени. За повече информация относно 3D печат и как се сравнява с традиционните методи на производство, вижте нашата статия за е 3D печат, който замества инжекционното формоване.
Предимства : SLS позволява създаването на сложни дизайни, намалява материалните отпадъци и е много гъвкав за персонализирани форми.
Приложения : Обикновено се използва в автомобилната, аерокосмическата и медицинската индустрия за бързо прототипиране и функционални части.
| 3D метод за печат | предимства |
| Селективно лазерно синтероване (SLS) | Висока точност, не се изискват форми |
За повече информация относно технологиите за бързо прототипиране, може да намерите нашата статия за Какви са характеристиките на полезната технология за производство на бърз прототип.
Физически форми на продукти от полиамид (PA)
Продуктите от полиамид (PA) се предлагат в различни физически форми. Всяка форма има свои уникални характеристики и приложения. Нека да проучим различните форми и размери на PA:
Пелети
Пелетите са най -често срещаната форма на PA
Те са малки, цилиндрични или дисковидни парчета
Пелетите обикновено измерват диаметър 2-5 мм
Те се използват предимно за процеси на инжекционно формоване
Прахове
PA Powders имат фин размер на частиците, вариращи от 10-200 микрона
Те се използват в различни приложения, като:
Гранули
Гранулите са малко по -големи от пелетите
Те измерват диаметър 4-8 мм
Гранулите са по -лесни за хранене в екструдирани машини в сравнение с прахове
Те подобряват течността на материала по време на обработката
Твърдите форми
PA може да бъде обработен в различни твърди форми
Общите форми включват пръти, плочи и части, проектирани по поръчка
Тези форми са създадени от PA Stock Materials
Те предлагат гъвкавост за конкретни приложения и дизайни
| формират | за размер | приложения |
| Пелети | Диаметър 2-5 мм | Инжекционно формоване |
| Прахове | 10-200 микрона | Ротационно формоване, прахово покритие, SLS 3D печат |
| Гранули | 4-8 мм диаметър | Екструзионни процеси |
| Твърди вещества | Различни персонализирани форми | Обработени компоненти и специализирани дизайни |
Приложения на пластмаса от полиамид (ПА)
Полиамидната (PA) пластмаса е универсална, което я прави от съществено значение в различните индустрии. Неговата сила, химическа устойчивост и издръжливост осигуряват ползи в много взискателни среди.
Автомобилна индустрия
В автомобилния сектор полиамидите се използват за няколко критични компонента. Частите на двигателя, горивните системи и електрическите изолатори разчитат на PA пластмаса поради неговата топлинна устойчивост, здравина и издръжливост.
| на приложението | Предимства на ключовете |
| Компоненти на двигателя | Топлинна устойчивост, сила |
| Системи за гориво | Химическа устойчивост, ниска пропускливост |
| Електрически изолатори | Електрическа изолация, топлинна стабилност |
Индустриални приложения
Индустриалните настройки се възползват от устойчивостта на износване на полиамид и свойствата с ниско триене. Лагерите, зъбните колела, клапаните и уплътненията, направени от PA, са издръжливи, намаляват триенето и се представят добре в среди с висок стрес.
| на приложението | Предимства на ключовете |
| Лагери и зъбни колела | Устойчивост на износване, ниско триене |
| Клапани и уплътнения | Химическа и механична устойчивост |
Потребителски стоки
От спортно оборудване до ежедневни предмети от домакинството, полиамидът се използва широко за своята здравина и гъвкавост. Елементи като тенис ракети и кухненски прибори се възползват от издръжливостта на PA и лекотата на обработка.
| на приложението | Предимства на ключовете |
| Спортно оборудване | Здравина, гъвкавост |
| Домакински предмети | Издръжливост, лекота на формоване |
Електрическа и електроника
В електрониката полиамидите се оценяват за техните електрически изолационни свойства. Те се използват в конектори, превключватели и заграждения, където изолацията и топлинната устойчивост са от решаващо значение.
| на приложението | Предимства на ключовете |
| Конектори и превключватели | Електрическа изолация, топлинна устойчивост |
| Заграждения | Сила, химическа устойчивост |
Хранителна промишленост
Полиамидите с храна са безопасни за директен контакт с храната и се използват в опаковки, конвейерни ленти и части от машините. Тези материали предлагат отлична химическа устойчивост и ниска абсорбция на влага.
| на приложението | Предимства на ключовете |
| Опаковка за хранителни класове | Химическа устойчивост, безопасна за контакт |
| Конвейерни ленти | Издръжливост, устойчивост на влага |
Сравнение на пластмаса от полиамид (PA) с други материали
Пластмасата Polyamide (PA) се откроява с уникалната си комбинация от здравина, гъвкавост и химическа устойчивост. Ето как се сравнява с други общи материали.
PA пластмаса срещу полиестер
Полиамидът и полиестер са както синтетични полимери, но те имат ключови разлики. PA предлага по -добра сила и устойчивост на удара, докато полиестерът е по -устойчив на разтягане и свиване. PA също абсорбира повече влага от полиестер, което влияе върху неговата размерена стабилност във влажна среда.
| Имот | полиамид (Пенсилвания) | полиестер |
| Сила | По -високо | Умерен |
| Устойчивост на въздействие | Отличен | По -ниско |
| Абсорбция на влага | Високо | Ниско |
| Устойчивост на разтягане | По -ниско | По -високо |
PA пластмаса срещу полипропилен (PP)
PA има по -добри механични свойства в сравнение с полипропилен (PP), като по -висока якост и устойчивост на износване. Въпреки това, PP има превъзходна химическа резистентност, особено срещу киселини и алкали. PA е по-устойчив на топлина, докато PP е известен със своята гъвкавост и по-леко тегло.
| Свойства | полиамид (ПА) | Полипропилен (PP) |
| Сила | По -високо | По -ниско |
| Химическа устойчивост | Добре, но слаб срещу киселини | Отличен |
| Топлинна устойчивост | По -високо | По -ниско |
| Гъвкавост | По -ниско | По -високо |
PA пластмаса срещу полиетилен (PE)
Полиамидът предлага много по -висока якост и топлинна устойчивост в сравнение с полиетилен (PE). PE е по -гъвкав и има по -добра устойчивост на влага, което го прави идеален за опаковъчни материали. PA, от друга страна, превъзхожда приложения, изискващи механична издръжливост и топлинна устойчивост. За да разберете разликите между видовете PE, можете да се обърнете към нашата статия за Разлики между HDPE и LDPE.
| свойство | полиамид (PA) | полиетилен (PE) |
| Сила | По -високо | По -ниско |
| Топлинна устойчивост | По -високо | По -ниско |
| Гъвкавост | По -ниско | По -високо |
| Устойчивост на влага | По -ниско | Отличен |
PA пластмаса срещу метали (алуминий, стомана)
Докато металите като алуминий и стомана са много по -силни, PA пластмасата е много по -лека и по -лесна за обработка. PA е устойчив на корозия и не изисква същата поддръжка като металите в корозивна среда. Металите са по-подходящи за приложения, изискващи изключителна здравина и капацитет за носене на товари, докато PA се отличава с намаляване на теглото и увеличаване на гъвкавостта. За сравнение между различни метали може да намерите нашата статия на Титан срещу алуминий интересен.
| на имота | полиамид (Пенсилвания) | Алуминиева | стомана |
| Сила | По -ниско | Високо | Много високо |
| Тегло | Ниско (лек) | Умерен | Високо |
| Корозионна устойчивост | Отличен | Добре | Беден |
| Гъвкавост | По -високо | По -ниско | По -ниско |
За повече информация относно металните материали и техните имоти, можете да проверите нашето ръководство различни видове метали.
Заключение
Полиамидните (PA) пластмасите са универсални, предлагайки сила, топлинна устойчивост и издръжливост. Тези качества ги правят от съществено значение за съвременното инженерство и производство. Независимо дали се използва в автомобилни, електроника или индустриални приложения, PA Plastics осигуряват надеждна ефективност.
Когато избирате тип PA, помислете за специфичните изисквания като сила, гъвкавост и устойчивост на околната среда. Всяка степен на PA предлага уникални предимства за различни приложения, осигурявайки подходящия материал за работата.
Съвети: Може би се интересувате от всички пластмаси
