Poliamid, obično poznat kao najlon, svuda je. Od automobilskih dijelova do robe široke potrošnje, njegova upotreba su beskrajna. Otkrio je Wallace Carothers, najlonski revolucionirani nauka o materijalima. Zašto se tako široko koristi? Njegova impresivna otpornost na habanje, lagana struktura i visoka toplotna stabilnost čine ga idealnim za razne industrije.
U ovom postu naučit ćete o njihovim raznolikim vrstama, izvanrednim svojstvima i širokim aplikacijama. Otkrijte zašto PA Plastika i dalje predstavlja mjenjač igre u modernom proizvodnji.
Šta je poliamid (PA) plastika?
Poliamid (PA) plastika, često naziva najlon, je svestran inženjerski termoplastičan. Poznato je po izuzetnoj snazi, izdržljivosti i otporu na habanje i hemikalije. Da biste razumjeli razlike između poliamida i najlona, možete se odnositi na naš članak o Razlika između poliamida i najlona.
Hemijski sastav i struktura
PA plastika karakteriziraju ponavljanje amidnih (-conh-) u njihovoj molekularnoj strukturi. Ove veze formiraju snažne vodikove veze između polimernih lanaca, dajući PA njegovim jedinstvenim svojstvima.
Osnovna struktura poliamida izgleda ovako:
- [NH-CO-R-NH-CO-R '-] -
Ovdje R i R 'predstavljaju različite organske grupe, određujući određenu vrstu PA.
Monomeri koji se koriste u proizvodnji PA
PA plastika sintetizira se koristeći različite monomere. Najčešće uključuju:
Kaprolaktam: koristi se za proizvodnju PA 6
Heksametakloniamina i adipična kiselina: koristi se za PA 66
11-AminoundOunCanoic Kisela: koristi se u proizvodnji PA 11
Laurolaktam: Koristi se za pravljenje PA 12
Razumijevanje sistema numeriranja PA
Jeste li se ikad zapitali što znače ti brojevi u PA vrstama? Razbijmo ga:
Metode sinteze od poliamida (PA) plastike
Plastika od poliamida (PA), ili najloni, sintetiraju se kroz različite metode polimerizacije, a svaka utječe na njihova svojstva i koristi. Dvije zajedničke metode su polimerizacija kondenzacije i polimerizacija otvaranja zvona. Istražimo kako ovi procesi rade.
Polimerizacija kondenzacije
Ova metoda je poput hemijskog plesa između dva partnera: diacidi i diamonika. Oni reagiraju u određenim uvjetima, gubeći vodu u procesu. Rezultat? Dugi lanci najlonskih polimera.
Evo kako to funkcionira:
Dijacidi i diamoni su pomiješani u jednakim dijelovima.
Toplina se primjenjuje, uzrokujući reakciju.
Molekuli vode se oslobađaju (dehidracija).
Polimerni lanci obrazac i raste duže.
Reakcija se nastavlja sve dok se ne postigne željena dužina lanca.
Glavni primjer ove metode je proizvodnja PA 66. Izrađen je kombiniranjem šestehtilendirane i adipičke kiseline.
Ključne prednosti polimerizacije kondenzacije:
Precizna kontrola nad polimernom strukturom
Sposobnost stvaranja različitih vrsta PA
Relativno jednostavan proces
Polimerizacija otvaranja zvona
Ova metoda je poput neprimještanja molekularnog kruga. Koristi cikličke monomere, poput kaprolaktama, za stvaranje PA plastike.
Proces uključuje:
Grijanje cikličkog monomera (npr. Kaprolaktam za PA 6).
Dodavanje katalizatora da ubrza reakciju.
Razbijanje otvorite strukturu zvona.
Povezivanje otvorenih prstenova za formiranje dugih polimernih lanaca.
Polimerizacija otvaranja zvona posebno je korisna za stvaranje PA 6 i PA 12.
Prednosti ove metode uključuju:
Visoka čistoća konačnog proizvoda
Efikasna upotreba sirovina
Sposobnost stvaranja specijaliziranih vrsta PA
Obje metode imaju svoje jedinstvene snage. Izbor ovisi o željenom vrstu PA i njenom namjeravanom aplikaciji.
Vrste poliamida (PA) plastika
Plastika od poliamida (PA) dolaze u raznim vrstama, a svaka nudi jedinstvena svojstva na osnovu njihove molekularne strukture. Ove vrste su uglavnom klasificirane u alifatske, polu-aromatične i aromatične poliamide. Zaronimo u najčešće vrste.
Alifatski poliamidi
Ovo su najčešći PA tipovi. Poznati su po svojoj svestranosti i širokom rasponu aplikacija.
PA 6 (najlon 6)
Napravljen od kaprolaktama
Izvrsna otpornost na žilavost i abraziju
Široko se koristi u tekstilu i inženjerskoj plastici
PA 66 (NYLON 66)
Proizvedeno iz heksametalendizene i adipičke kiseline
Veća talište od PA 6 (255 ° C vs 223 ° C)
Odlično za visokotemperaturne aplikacije
PA 11 (najlon 11)
PA 12 (najlon 12)
Napravljen od laurolaktama
Najniža apsorpcija vlage među poliamidima
Stabilnost superiorne dimenzija
PA 6-10 (najlon 6-10)
PA 4-6 (najlon 4-6)
Najveća tačka topljenja među alifatskim poliamidima (295 ° C)
Izuzetna toplotna i mehanička svojstva
Često se koristi u aplikacijama visokih performansi
Polu-aromatični poliamidi (poliyphalamidi, PPA)
PPAS most jaz između alifatskog i aromatičnog poliamida. Oni nude:
Poboljšana otpornost na toplinu
Bolja dimenzijska stabilnost
Poboljšana hemijska otpornost
Aromatični poliamidi (aramidi)
Ovi visokokvalitetni poliamidi imaju:
Izuzetna omjer snage i težine
Izvanredna otpornost na toplinu
Odlična hemijska stabilnost
Popularne aramide uključuju Kevlar i Nomex.
Evo brze usporedbe ključnih svojstava:
| PA Tip | talište (° C) | koja vlaža | Komplika |
| PA 6 | 223 | Visoko | Dobro |
| PA 66 | 255 | Visoko | Dobro |
| PA 11 | 190 | Niska | Odličan |
| PA 12 | 178 | Vrlo nizak | Odličan |
| PPA | 310+ | Niska | Vrlo dobar |
| Aramids | 500+ | Vrlo nizak | Odličan |
Svojstva poliamida (PA) Plastične
| nekretnine | Alifatski poliamidi | Polu-aromatični poliamidi | aromatični poliamidi |
| Otpornost na habanje | Visok, posebno u PA 66 i PA 6. | Viši od alifatskog pasa. | Izvrsno u ekstremnim uvjetima. |
| Termička stabilnost | Dobro, do 150 ° C (PA 66). | Bolje, do 200 ° C. | Izuzetno, do 500 ° C. |
| Snaga | Dobro, može se poboljšati punilama. | Viši od alifatskog pasa. | Izuzetno visok, koristi se u zahtjevnim aplikacijama. |
| Žilavost | Vrlo dobro, PA 11 i PA 12 su fleksibilni. | Dobro, krutije. | Niska, osim ako nije modifikovana. |
| Jačina uticaja | Visok, posebno u PA 6 i PA 11. | Dobar, nešto niži od alifatskog pasa. | Niska, osim ako nije modifikovana. |
| Trenje | Niska, odlična za klizne aplikacije. | Vrlo nizak, idealan za habanje okruženja. | Niska, izlaže se pod stresom. |
| Kemijska otpornost | Dobro, posebno u PA 11 i PA 12. | Superiorniji od alifatskog pasa. | Odlično, vrlo otporan. |
| Apsorpcija vlage | Visoko u PA 6/66, niže u PA 11/12. | Niska, stabilna u vlažnosti. | Vrlo nizak, vrlo otporan. |
| Električna izolacija | Odlično, široko korišteno. | Dobro, malo niže. | Odlično, koristi se u sistemima visokih performansi. |
| Mehanički prigušivanje | Dobro, posebno u PA 6 i PA 11. | Umjereno, pogodno za strukturne namjene. | Loše, osim ako nije modifikovan. |
| Klizna svojstva | Dobro, posebno u PA 6 i PA 66. | Odlično, idealno za pomicanje komponenata. | Izuzetno pod stresom. |
| Otpornost na toplinu | Do 150 ° C (PA 66), veće sa modifikacijama. | Bolje, do 200 ° C. | Izvanredan, do 500 ° C. |
| UV otpor | Niska, PA 12 treba modifikaciju za vanjsku upotrebu. | Umjerena, bolja od alifatskog pasa. | Niski, trebaju aditivi. |
| Plamen Retardant | Može se izmijeniti za usklađenost. | Prirodno otporan na plamen. | Visoko otporan na plamen. |
| Stabilnost dimenzija | Skloni apsorpciji vlage, stabilno u PA 11/12. | Superior, mala apsorpcija vlage. | Odlično, vrlo stabilan. |
| Otpornost na abraziju | Visok, posebno u PA 66 i PA 6. | Bolje od alifatskih razreda. | Izuzetan, idealan za visoko trenje. |
| Otpornost na umora | Dobro u dinamičkim aplikacijama. | Superior, posebno pod stresom. | Visok, koristi se dugoročno, visokog stresa koristi. |
Izmjene na poliamid
Plastika od poliamida (PA) može se modificirati tako da poboljšaju njihova svojstva za određene aplikacije. Pogledajmo neke uobičajene izmjene.
Ojačanje staklenih vlakana
Dodaju se staklena vlakna kako bi se poboljšala čvrstoća, krutost i dimenzionalna stabilnost PA plastike. Ova izmjena je posebno korisna u automobilskim i industrijskim primjenama, gdje je veća izdržljivost ključna.
| Efektna | korist |
| Snaga | Povećani nosivost nosivosti |
| Ukočenost | Poboljšana krutost |
| Stabilnost dimenzija | Smanjeno skupljanje i izbijanje |
Armatura u karbonskim vlaknima
Dodavanje ugljičnih vlakana povećava mehanička svojstva i toplotnu provodljivost poliamida. Ovo je idealno za dijelove visokih performansi izloženih mehaničkom stresu ili toplom, poput zrakoplovnih komponenti.
| Efektna | korist |
| Mehanička čvrstoća | Poboljšana otpornost na deformaciju |
| Toplotna provodljivost | Bolja rasipanja topline |
Maziva
Maziva smanjuju trenje i poboljšavaju otpornost na habanje u aplikacijama poput ležajeva i zupčanika. Smanjenjem trenja, PA Plastika može postići glatkiji rad i duže život.
| Efektna | korist |
| Smanjenje trenja | Poboljšana otpornost na habanje |
| Glatkiji operacija | Povećana efikasnost i deo dugovječnosti |
UV stabilizatori
UV stabilizatori proširuju izdržljivost poliamida u vanjskom okruženju zaštitom od ultraljubičasti degradacije. Ovo je neophodno za aplikacije na otvorenom poput automobilskih eksterijera ili vanjske opreme.
| Efektna | korist |
| UV otpor | Produljena izdržljivost na otvorenom |
| Smanjena degradacija | Bolje performanse pod izlaganjem sunčeve svjetlosti |
Retardanti plamena
Retardanti plamena osiguravaju da poliamidi ispunjavaju standarde zaštite od požara u električnom i automobilskom sektoru. Ova izmjena čini PA pogodnim za upotrebu u okruženjima u kojima je otpor vatre kritičan.
| Efektna | korist |
| Otpornost na plamen | Sigurniji u područjima s visokim toplotom ili vatrom |
| Poštivanje | Susreće se sa propisima o sigurnosti požara u industriji |
Modifikatori udara
Modifikatori udara povećavaju žilavost poliamida, čineći ih otpornijim na pucanje u dinamičnom stresu. Ova izmjena posebno je korisna u prijavama gdje se dijelovi prolaze opetovani utjecaj, kao što su u sportskoj opremi ili industrijskoj mašinama.
| Efektna | korist |
| Povećana žilavost | Bolja otpornost na udarce i pucanje |
| Izdržljivost | Prošireni život u dinamičkim okruženjima |
Metode obrade za poliamid (PA) plastike
Plastika od poliamida (PA) može se obraditi pomoću različitih metoda, a svaka je prikladna za različite aplikacije. Istražimo glavne tehnike prerade.
Obriši ubrizgavanje
Ubrizgavanje se široko koristi za proizvodnju PA dijelova zbog svoje izvrsne protoke i lijepe. Proces zahtijeva pažljivu kontrolu temperature, sušenja i uvjeti plijesni.
Temperatura : PA 6 zahtijeva temperaturu topline od 240-270 ° C, dok je PA 66 potreban 270-300 ° C.
Sušenje : Pravilno sušenje je presudno za smanjenje sadržaja vlage ispod 0,2%. Vlažnost može dovesti do oštećenja poput prskanja i smanjenje mehaničkih svojstava.
Temperatura kalupa : idealna temperatura kalupa kreće se od 55-80 ° C, ovisno o vrsti PA i dijelu dizajna.
| TIP PA | TEPLJIŠTE TEMPETNIH ZAHTEVA | HLUDEtem | Temperatura |
| PA 6 | 240-270 ° C | <0,2% vlaga | 55-80 ° C |
| PA 66 | 270-300 ° C | <0,2% vlaga | 60-80 ° C |
Za više detalja o parametrima ubrizgavanja, možda ćete pronaći naš članak o Procesni parametri za uslugu ubrizgavanja korisno.
za ekstrudiranje
Ekstruzija je još jedna uobičajena metoda za obradu PA, posebno za stvaranje kontinuiranih oblika poput cijevi, cijevi i filmova. Ova metoda zahtijeva posebne uvjete za visoko viskozne ocjene poliamida. Da biste razumjeli razlike između ekstruzije i ubrizgavanja, možete se odnositi na našu usporedbu Ubrizgavanje puhanja VS ekstruzijsko puhanje.
| parametara | Preporučena postavka |
| Vijak L / D omjer | 20-30 |
| PA 6 Temperatura obrade | 240-270 ° C |
| PA 66 Temperatura obrade | 270-290 ° C |
3D štampanje
Selektivno laserski sintering (SLS) popularna je 3D tehnika štampanja za poliamide. Koristi laser za sinterski sloj materijala u prahu po sloju, stvarajući složene i precizne dijelove. SLS je idealan za prototipiranje i proizvodnju niske količine jer eliminira potrebu za kalupima. Za više informacija o 3D štampanju i kako se uspoređuje sa tradicionalnim proizvodnim metodama, pogledajte naš članak o Da li je 3D štampanje zamena ubrizgavanja ubrizgavanja.
Prednosti : SLS omogućava stvaranje zamršenih dizajna, smanjuje materijalni otpad, a vrlo je fleksibilan za prilagođene oblike.
Primjene : obično se koristi u automobilskoj, zrakoplovi i medicinskoj industriji za brze prototipiranje i funkcionalne dijelove.
| 3D metode ispisa | Prednosti |
| Selektivna laserska sinterija (SLS) | Visoka preciznost, nisu potrebni kalupi |
Za više informacija o brzom tehnologiju prototipiranja možda ćete pronaći naš članak o Koje su karakteristike tehnologije za proizvodnju brzog prototipa korisna.
Fizički oblici proizvoda od poliamida (PA)
Proizvodi od poliamida (PA) dolaze u različitim fizičkim oblicima. Svaki oblik ima svoje jedinstvene karakteristike i aplikacije. Istražimo različite oblike i veličine PA:
Peleti
Pelete su najčešći oblik PA
Oni su mali, cilindrični ili komadi u obliku diska
Pelete obično mjere 2-5 mm promjera
Prije svega se koriste za procese ubrizgavanja
Puderi
PA puder imaju veličinu fine čestice, u rasponu od 10-200 mikrona
Koriste se u različitim aplikacijama, kao što su:
Granules
Granule su nešto veće od peleta
Mjere 4-8 mm promjera
Granule su lakše nahraniti strojeve za ekstruziranje u odnosu na pudere
Poboljšavaju materijalnu protok tokom prerade
čvrstog
PA se može obraditi u razne čvrste oblike
Uobičajeni oblici uključuju šipke, ploče i dijelove dizajnirane po mjeri
Ovi oblici se kreiraju iz pantalnih materijala
Nude svestranost za određene aplikacije i dizajne
| oblika | veličine | Primjene |
| Peleti | Prečnik 2-5 mm | Obriši ubrizgavanje |
| Puderi | 10-200 mikrona | Rotacijsko oblikovanje, praškasti premaz, SLS 3D štampanje |
| Granules | Prečnik 4-8 mm | Procesi ekstrudiranja |
| Čvrste tvari | Razni prilagođeni oblici | Obrađene komponente i specijalizirani dizajni |
Primjene poliamida (PA) plastike
Plastika od poliamida (PA) je svestran, što je bitno u skladu s raznim industrijama. Njegova snaga, hemijska otpornost i izdržljivost pružaju koristi u mnogim zahtjevnim okruženjima.
Automobilska industrija
U automobilskom sektoru se poliamidi koriste za nekoliko kritičnih komponenti. Dijelovi motora, sustavi za gorivo i električni izolatori oslanjaju se na PA plastiku zbog njegove otpornosti na toplinu, snagu i izdržljivost.
| aplikacije | Prednosti ključnih prednosti |
| Komponente motora | Otpornost na toplinu, snaga |
| Sistemi za gorivo | Hemijska otpornost, mala propusnost |
| Električni izolatori | Električna izolacija, stabilnost topline |
Industrijske aplikacije
Industrijske postavke Iskoristite poliamidni otpor na habanje i nekretnine sa niskim trenjem. Ležajevi, zupčanici, ventili i brtvi izrađeni od PA-a su izdržljivi, smanjuju trenje i rade dobro u okruženjima visokog stresa.
| aplikacije | Prednosti ključnih prednosti |
| Ležajevi i zupčanici | Nošenje otpora, nisko trenje |
| Ventili i brtvi | Hemijska i mehanička otpornost |
Roba široke potrošnje
Od sportske opreme do svakodnevnih predmetima domaćinstava, poliamid se široko koristi za čvrstinu i fleksibilnost. Predmeti poput tenisa i kuhinjskih pribora imaju koristi od izdržljivosti PA-a i jednostavnosti obrade.
| aplikacije | Prednosti ključnih prednosti |
| Sportska oprema | Čvrstoća, fleksibilnost |
| Predmeti za domaćinstvo | Izdržljivost, jednostavnost oblikovanja |
Električna i elektronika
U elektronici se vrednuju poliamidi za svoju električnu izolacijsku svojstva. Koriste se u konektorima, sklopkama i kućištama u kojima su izolacijska i toplotna otpornost ključna.
| aplikacije | Prednosti ključnih prednosti |
| Konektori i prekidači | Električna izolacija, otpornost na toplinu |
| Kućišta | Snaga, hemijska otpornost |
Prehrambena industrija
Poliamidi s hranom su sigurni za izravan kontakt s hranom i koriste se u ambalažnim, transportnim pojasevima i dijelovima strojeva. Ovi materijali nude odličnu hemijsku otpornost i malu apsorpciju vlage.
| aplikacije | Prednosti ključnih prednosti |
| Pakovanje na hrani | Hemijska otpornost, sigurno za kontakt |
| Transportne trake | Izdržljivost, otpornost na vlagu |
Poređenje poliamida (PA) plastike s drugim materijalima
Plastika od poliamida (PA) ističe se za jedinstvenu kombinaciju čvrstoće, fleksibilnosti i hemijskog otpora. Evo kako se to uspoređuje sa drugim zajedničkim materijalima.
PA Plastika protiv Poliestera
Poliamid i poliester su oba sintetička polimera, ali imaju ključne razlike. PA nudi bolju čvrstoću i otpornost na udar, dok je poliester otporniji na istezanje i smanjivanje. PA također upija više vlage od poliestera, što utječe na njegovu dimenzijsku stabilnost u vlažnim sredinama.
| Nekretnina | Poliamid (PA) | Poliester |
| Snaga | Viši | Umjeren |
| Otpornost na udarce | Odličan | Donji |
| Apsorpcija vlage | Visoko | Niska |
| Otpornost na istezanje | Donji | Viši |
PA plastika protiv polipropilena (pp)
PA ima bolju mehanička svojstva u usporedbi s polipropilenom (PP), kao što su veća čvrstoća i otpornost na habanje. Međutim, PP ima vrhunsku hemijsku otpornost, posebno na kiselinu i alkaliju. PA je više otporan na toplinu, dok je PP poznat po svojoj fleksibilnosti i lakšim težinama.
| Nekretnina | Poliamid (PA) | Polipropilen (PP) |
| Snaga | Viši | Donji |
| Kemijska otpornost | Dobro, ali slabo protiv kiselina | Odličan |
| Otpornost na toplinu | Viši | Donji |
| Fleksibilnost | Donji | Viši |
PA Plastika protiv Polietilena (PE)
Poliamid nudi mnogo veću čvrstoću i otpornost na toplinu u odnosu na polietilen (PE). PE je fleksibilniji i ima bolju otpornost na vlagu, što ga čini idealnim za ambalažnu materijale. PA, s druge strane, izdvajaju se u aplikacijama koje zahtijevaju mehaničku izdržljivost i otpornost na toplinu. Da biste razumjeli razlike između vrsta PE, možete se odnositi na naš članak o razlike između HDPE i LDPE.
| Nekretnine | Poliamid (PA) | Polietilen (PE) |
| Snaga | Viši | Donji |
| Otpornost na toplinu | Viši | Donji |
| Fleksibilnost | Donji | Viši |
| Otpornost na vlagu | Donji | Odličan |
PA Plastika protiv Metala (aluminijum, čelik)
Dok su metali poput aluminija i čelika mnogo jače, plastika PA je mnogo lakša i lakše je obrađivati. PA je otporan na koroziju i ne zahtijeva isto održavanje kao metali u korozivnom okruženju. Metali su pogodniji za aplikacije koje zahtijevaju ekstremnu čvrstoću i nosivost, dok PA odlikuje smanjenju težine i povećanju fleksibilnosti. Za usporedbu između različitih metala možete pronaći naš članak o Titanium vs aluminijum zanimljiv.
| Nekretnina | Poliamid (PA) | Aluminijski | čelik |
| Snaga | Donji | Visoko | Vrlo visok |
| Težina | Niska (lagana) | Umjeren | Visoko |
| Otpornost na koroziju | Odličan | Dobro | Loš |
| Fleksibilnost | Viši | Donji | Donji |
Za više informacija o metalnim materijalima i njihovim svojstvima možete provjeriti naš vodič Različite vrste metala.
Zaključak
Plastika od poliamida (PA) su svestrana, nudeći čvrstoću, otpornost na toplinu i izdržljivost. Ove kvalitete čine ih suštinskim u modernom inženjerstvu i proizvodnji. Bilo da se koristi u automobilskoj, elektronici ili industrijskim primjenama, PA plastika pruža pouzdane performanse.
Prilikom odabira vrste PA razmislite o specifičnim zahtjevima poput snage, fleksibilnosti i otpornosti na okoliš. Svaka ocjena PA nudi jedinstvene pogodnosti za različite aplikacije, osiguravajući pravi materijal za posao.
Savjeti: Možda ste zainteresirani za sva plastiku
