Polüamiid, mida üldtuntud kui nailon, on kõikjal. Autoosadest tarbekaupadeni on selle kasutusviisid lõputud. Wallace Carothers avastatud nailon revolutsiooniliselt materjaliteadus. Miks seda nii laialdaselt kasutatakse? Selle muljetavaldav kulumiskindlus, kerge struktuur ja kõrge termiline stabiilsus muudavad selle ideaalseks erinevatele tööstusharudele.
Selles postituses saate teada nende mitmekesiste tüüpide, tähelepanuväärsete omaduste ja laiaulatuslike rakendustega. Avastage, miks PA Plastics on jätkuvalt kaasaegses tootmises mängude vahetaja.
Polüamiid (PA) plastik, mida sageli nimetatakse nailoniks, on mitmekülgne tehniline termoplastne. See on tuntud oma erakordse tugevuse, vastupidavuse ning kulumiskindluse ja kemikaalide vastu. Polüamiidi ja nailoni erinevuste mõistmiseks võite viidata meie artiklile erinevus polüamiidi ja nailoni vahel.
PA-plasti iseloomustab amiidi (-konh-) seoste kordamine nende molekulaarstruktuuris. Need sidemed moodustavad polümeeriahelate vahel tugevad vesiniksidemed, andes PA -le ainulaadsed omadused.
Polüamiidi põhistruktuur näeb välja selline:
-[NH-CO-R-NH-CO-R '-]-
Siin esindavad R ja R 'erinevaid orgaanilisi rühmi, määrates konkreetse PA tüüpi.
PA plasti sünteesitakse erinevate monomeeride abil. Kõige tavalisemad hõlmavad:
Kaprolaktaam: kasutatakse PA 6 tootmiseks
Heksametüleendiamiin ja adipiinhape: kasutatakse PA 66 jaoks
11-aminoundekaanhape: kasutatakse PA 11 tootmises
Laurolactam: kasutatakse PA 12 valmistamiseks
Kas olete kunagi mõelnud, mida need PA tüüpi numbrid tähendavad? Jagame selle maha:
Üks arv (nt PA 6): tähistab monomeeri süsinikuaatomite arvu
Topeltnumber (nt PA 66): näitab süsinikuaatomeid mõlemas kasutatud monomeeris
Polüamiidi (PA) plast ehk nailonid sünteesitakse erinevate polümerisatsioonimeetodite abil, mis mõjutavad nende omadusi ja kasutamist. Kaks levinumat meetodit on kondensatsiooni polümerisatsioon ja tsükli avav polümerisatsioon. Uurime, kuidas need protsessid toimivad.
See meetod on nagu keemiline tants kahe partneri vahel: diatsiidid ja diamiinid. Nad reageerivad konkreetsetes tingimustes, kaotades protsessis vett. Tulemus? Nailonpolümeeride pikad ahelad.
Siit saate teada, kuidas see töötab:
Diacids ja diamiinid segatakse võrdsetes osades.
Kuumus rakendatakse, põhjustades reaktsiooni.
Veemolekulid vabanevad (dehüdratsioon).
Polümeeriahelad moodustuvad ja kasvavad kauem.
Reaktsioon jätkub, kuni soovitud ahela pikkus on saavutatud.
Selle meetodi hea näide on PA 66. tootmine. See on tehtud heksametüleendiamiini ja adipiinhappe kombineerimise teel.
Kondensatsiooni polümerisatsiooni peamised eelised:
Polümeeri struktuuri täpne kontroll
Võimalus luua erinevaid PA -tüüpi
Suhteliselt lihtne protsess
See meetod on nagu molekulaarse ringi pakkimine. See kasutab PA plastide loomiseks tsüklilisi monomeerisid, näiteks kaprolaktaami.
Protsess hõlmab:
Kuumutamine tsüklilise monomeeri (nt kaprolaktaam PA 6 jaoks).
Reaktsiooni kiirendamiseks katalüsaatori lisamine.
Rõngastruktuuri avamine.
Avatud rõngaste ühendamine pikkade polümeeriahelate moodustamiseks.
Ringi avav polümerisatsioon on eriti kasulik PA 6 ja PA 12 loomiseks.
Selle meetodi eelised hõlmavad järgmist:
Lõpptoote kõrge puhtus
Tooraine tõhus kasutamine
Võimalus luua spetsialiseeritud PA tüüpi
Mõlemal meetodil on ainulaadsed tugevused. Valik sõltub soovitud PA tüübist ja selle kavandatud rakendusest.
Polüamiidi (PA) plasti on erinevat tüüpi, millest igaüks pakub ainulaadseid omadusi, mis põhinevad nende molekulaarsel struktuuril. Need tüübid klassifitseeritakse peamiselt alifaatilisteks, poolauromaatseteks ja aromaatseteks polüamiidideks. Sukeldume kõige tavalisematesse tüüpidesse.
Need on kõige tavalisemad PA tüübid. Nad on tuntud oma mitmekülgsuse ja laia valiku poolest.
Valmistatud kaprolaktaamist
Suurepärane sitkus ja hõõrdumiskindlus
Laialdaselt kasutatud tekstiilides ja inseneriplastides
Toodetud heksametüleendiamiinist ja adipiinhappest
Suurem sulamistemperatuur kui PA 6 (255 ° C vs 223 ° C)
Suurepärane kõrge temperatuuriga rakenduste jaoks
Tuletatud riitsinusõlist (biopõhine)
Niiskuse madal imendumine
Suurepärane keemiline vastupidavus
Valmistatud Laurolactamist
Madalaim niiskuse imendumine polüamiidide vahel
Parem mõõtmete stabiilsus
Ühendab PA 6 ja PA 66 omadused
Madalam vee imendumine kui PA 6 või PA 66
Hea keemiline vastupidavus
Alifaatiliste polüamiidide kõrgeim sulamistemperatuur (295 ° C)
Erakordsed termilised ja mehaanilised omadused
Kasutatakse sageli suure jõudlusega rakendustes
PPA -d sillasid lõhe alifaatsete ja aromaatsete polüamiidide vahel. Nad pakuvad:
Täiustatud kuumakindlus
Parem mõõtmete stabiilsus
Täiustatud keemiline vastupidavus
Need suure jõudlusega polüamiidid kiitlevad:
Erakordne tugevuse ja kaalu suhe
Silmapaistev kuumakindlus
Suurepärane keemiline stabiilsus
Populaarsete aramiidide hulka kuuluvad Kevlar ja Nomex.
Siin on võtmeomaduste kiire võrdlus:
PA tüüpi | sulamistemperatuur (° C) | niiskuse neeldumine | Keemiline takistus |
---|---|---|---|
Pa 6 | 223 | Kõrge | Hea |
PA 66 | 255 | Kõrge | Hea |
Pa 11 | 190 | Madal | Suurepärane |
Pa 12 | 178 | Väga madal | Suurepärane |
PPA | 310+ | Madal | Väga hea |
Aramiidid | 500+ | Väga madal | Suurepärane |
alifaatilised | polüamiidid | pool-aromaatsete polüamiidide | aromaatsete polüamiidide omadused |
---|---|---|---|
Kulumiskindlus | Kõrge, eriti PA 66 ja PA 6 -s. | Kõrgem kui alifaatiline PAS. | Suurepärane äärmuslikes tingimustes. |
Soojusstabiilsus | Hea, kuni 150 ° C (PA 66). | Parem, kuni 200 ° C. | Erakordne, kuni 500 ° C. |
Tugevus | Hea, saab täiustada täiteaineid. | Kõrgem kui alifaatiline PAS. | Äärmiselt kõrge, kasutatud nõudlikes rakendustes. |
Sitkus | Väga head, PA 11 ja PA 12 on paindlikud. | Hea, jäigem. | Madal, välja arvatud juhul, kui seda ei muudeta. |
Mõjutugevus | Kõrge, eriti PA 6 ja PA 11. | Hea, pisut madalam kui alifaatne PA -d. | Madal, välja arvatud juhul, kui seda ei muudeta. |
Hõõrdumine | Madal, suurepärane libisevate rakenduste jaoks. | Väga madal, ideaalne kulumiskeskkonna jaoks. | Madal, silma paistab stressi all. |
Keemiline vastupidavus | Hea, eriti PA 11 ja PA 12. | Parem alifaatilisest PA -st. | Suurepärane, väga vastupidav. |
Niiskuse imendumine | Kõrge PA 6/66, madalam PA -s 11/12. | Madal, niiskuse stabiilne. | Väga madal, väga vastupidav. |
Elektriisolatsioon | Suurepärane, laialdaselt kasutatav. | Hea, pisut madalam. | Suurepärane, kasutatud suure jõudlusega süsteemides. |
Mehaaniline summutus | Hea, eriti PA 6 ja PA 11. | Mõõdukas, sobib struktuurseks kasutamiseks. | Vaene, välja arvatud juhul, kui seda ei muudeta. |
Libisevad omadused | Hea, eriti PA 6 ja PA 66. | Suurepärane, ideaalne komponentide liikumiseks. | Erakordne stressi all. |
Kuumakindlus | Kuni 150 ° C (PA 66), suurem koos modifikatsioonidega. | Parem, kuni 200 ° C. | Silmapaistev, kuni 500 ° C. |
UV -vastupidavus | Madal, PA 12 vajab välistingimustes kasutamist. | Mõõdukas, parem kui alifaatne PAS. | Madal, vajab lisaaineid. |
Leegi aeglane | Saab vastavuse tagamiseks muuta. | Loomulikult leekikindel. | Väga leekikindel. |
Mõõtmete stabiilsus | Niiskuse imendumisele, stabiilne PA 11/12. | Parem, madal niiskuse imendumine. | Suurepärane, väga stabiilne. |
Kulumiskindlus | Kõrge, eriti PA 66 ja PA 6 -s. | Parem kui alifaatilised hinded. | Erakordne, ideaalne kõrge hõõrdumise jaoks. |
Väsimuskindlus | Hea dünaamilistes rakendustes. | Parem, eriti stressi all. | Kõrge, mida kasutatakse pikaajalises kõrgpinges. |
Polüamiidi (PA) plasti saab muuta, et täiustada nende omadusi konkreetsete rakenduste jaoks. Vaatame mõnda ühist modifikatsiooni.
PA -plasti tugevuse, jäikuse ja mõõtmete stabiilsuse parandamiseks lisatakse klaaskiud. See modifikatsioon on eriti kasulik autotööstuses ja tööstuslikes rakendustes, kus suurenenud vastupidavus on hädavajalik.
Efekt | kasu |
---|---|
Tugevus | Suurenenud koormuse kandmisvõimsus |
Jäikus | Suurenenud jäikus |
Mõõtmete stabiilsus | Vähenenud kokkutõmbumine ja väändumine |
Süsinikikiudude lisamine suurendab polüamiidide mehaanilisi omadusi ja soojusjuhtivust. See sobib ideaalselt suure jõudlusega osade jaoks, mis on kokku puutunud mehaanilise stressi või kuumuse, näiteks kosmosekomponentidega.
Efekt | kasu |
---|---|
Mehaaniline tugevus | Paranenud vastupanu deformatsioonile |
Soojusjuhtivus | Parem kuumuse hajumine |
Määrded vähendavad hõõrdumist ja parandavad kulumiskindlust sellistes rakendustes nagu laagrid ja käigud. Hõõrdumise vähendamisega suudab PA plast saavutada sujuvama töö ja pikema osa eluiga.
Efekt | kasu |
---|---|
Hõõrde vähendamine | Täiustatud kulumiskindlus |
Sujuvam operatsioon | Suurenenud tõhusus ja osa pikaealisus |
UV -i stabilisaatorid laiendavad polüamiidide vastupidavust väliskeskkonnas, kaitstes neid ultraviolettkiirguse lagunemise eest. See on hädavajalik välistingimustes kasutatavate rakenduste jaoks nagu autotööstus või välivarustus.
Efekt | kasu |
---|---|
UV -vastupidavus | Pikaajaline õues vastupidavus |
Vähenenud lagunemine | Parem jõudlus päikesevalguse kokkupuutel |
Leegi aeglustujad tagavad, et polüamiidid vastavad tuleohutuse standarditele elektri- ja autosektoris. See modifikatsioon muudab PA kasutamiseks keskkonnas, kus tulekindlus on kriitiline.
Efekt | kasu |
---|---|
Leegi takistus | Ohutum kuute või tuleohtlikes piirkondades |
Vastavus | Vastab tööstuse tuleohutuse eeskirjadele |
Löögi modifikaatorid suurendavad polüamiidide sitkust, muutes need dünaamilise stressi all pragunemisele vastupidavamaks. See modifikatsioon on eriti kasulik rakendustes, kus osad mõjutavad korduvat mõju, näiteks spordiseadmete või tööstusmasinate osas.
Efekt | kasu |
---|---|
Suurenenud sitkus | Parem vastupanu mõjule ja pragunemisele |
Vastupidavus | Pikendatud elu dünaamilises keskkonnas |
Polüamiidi (PA) plasti saab töödelda erinevate meetodite abil, millest igaüks sobib erinevatele rakendustele. Uurime peamisi töötlemise tehnikaid.
Süstevormimist kasutatakse PA osade tootmiseks laialdaselt selle suurepärase voolavuse ja vormitavuse tõttu. Protsess nõuab temperatuuri, kuivatamise ja hallituse tingimuste hoolikat kontrolli.
Temperatuur : PA 6 nõuab sulamistemperatuuri 240–270 ° C, samas kui PA 66 vajab 270-300 ° C.
Kuivatamine : Nõuetekohane kuivatamine on niiskusesisalduse vähendamiseks alla 0,2%. Niiskus võib põhjustada defekte nagu pritsimismärgid ja vähendada mehaanilisi omadusi.
Vormi temperatuur : Ideaalne hallituse temperatuur on vahemikus 55–80 ° C, sõltuvalt PA tüübist ja osa kujundusest.
PA tüüpi | sulamistemperatuuri | kuivatamise nõue | hallituse temperatuur |
---|---|---|---|
Pa 6 | 240–270 ° C | <0,2% niiskus | 55-80 ° C |
PA 66 | 270-300 ° C | <0,2% niiskus | 60-80 ° C |
Lisateavet süstimisvormimisparameetrite kohta leiate meie artikli kohta Sissepritsevormimisteenuse protsessiparameetrid on kasulikud.
Ekstrusioon on veel üks levinud meetod PA töötlemiseks, eriti pidevate kujundite loomiseks nagu torud, torud ja filmid. See meetod nõuab polüamiidide väga viskoossete klasside jaoks eritingimusi. Erinevuste mõistmiseks ekstrusiooni ja süstimisvormimise vahel võite viidata meie võrdlusele süstimispuhumisvormimine vs ekstrusiooni puhumisvormimine.
Kruvi disain : PA väljapressimiseks on soovitatav kolmel sektsiooni kruvi l/D suhtega 20-30.
Temperatuur : PA 66 korral peaks PA 66 ja 270–290 ° C vahemikus 240–270 ° C vahemikus 240–270 ° C olema.
seadistus | soovitatav |
---|---|
Kruvi L/D suhe | 20-30 |
PA 6 töötlemistemperatuur | 240–270 ° C |
PA 66 töötlemistemperatuur | 270-290 ° C |
Valikuline laser paagutamine (SLS) on polüamiidide populaarne 3D -printimise tehnika. See kasutab laseriga pulbristatud PA -materjalide kihi kihtide kaupa, luues keerulised ja täpsed osad. SLS sobib ideaalselt prototüüpimiseks ja madala mahu tootmiseks, kuna see välistab hallituse vajaduse. Lisateavet 3D -printimise kohta ja selle kohta, kuidas see võrrelda traditsiooniliste tootmismeetoditega, vaadake meie artiklit Kas 3D -printimine asendab sissepritsevormimist.
Eelised : SLS võimaldab luua keerukaid kujundusi, vähendab materiaalseid jäätmeid ja on kohandatud kuju jaoks väga paindlik.
Rakendused : tavaliselt kasutatakse autotööstuses, kosmose- ja meditsiinitööstuses kiirete prototüüpide ja funktsionaalsete osade jaoks.
3D -printimise meetod | eelised |
---|---|
Valikuline laser paagutamine (SLS) | Suur täpsus, vormid pole vaja |
Lisateavet kiirete prototüüpimise tehnoloogiate kohta võiksite leida meie artikli kohta Millised on kiire prototüübi tootmistehnoloogia omadused kasulikud.
Polüamiidi (PA) tooted on erinevates füüsilistes vormides. Igal vormil on oma ainulaadsed omadused ja rakendused. Uurime PA erinevaid kujusid ja suurusi:
Graanulid on PA kõige tavalisem vorm
Need on väikesed, silindrilised või kettakujulised tükid
Graanulid mõõdavad tavaliselt 2-5 mm läbimõõduga
Neid kasutatakse peamiselt süstimisvormimisprotsesside jaoks
PA pulbrid on peene osakeste suurus, vahemikus 10-200 mikronit
Neid kasutatakse erinevates rakendustes, näiteks:
Pöörlemisvormimine
Pulbervärv
Valikuline laser paagutamine (SLS) 3D -printimiseks
Graanulid on pisut suuremad kui graanulid
Nende läbimõõt on 4-8 mm
Graanuleid on pulbritega võrreldes ekstrusioonide masinaid lihtsam.
Need parandavad materjali voolavust töötlemise ajal
PA -d saab töödelda erinevatesse tahketesse kujudesse
Tavaliste vormide hulka kuuluvad vardad, taldrikud ja eritellimusel kujundatud osad
Need kujud on loodud PA varude materjalist
Nad pakuvad mitmekülgsust konkreetsete rakenduste ja kujunduste jaoks
moodustavad | suuruse | rakendused |
---|---|---|
Graanulid | 2-5 mm läbimõõt | Süstimisvormimine |
Pulbrid | 10-200 mikronit | Pöörlemisvormimine, pulbervärv, SLS 3D printimine |
Graanulid | 4-8 mm läbimõõt | Ekstrusiooniprotsessid |
Tahked ained | Mitmesugused kohandatud kujundid | Töödeldud komponendid ja spetsialiseeritud kujundused |
Polüamiid (PA) plastik on mitmekülgne, muutes selle erinevates tööstusharudes oluliseks. Selle tugevus, keemiline vastupidavus ja vastupidavus pakuvad kasu paljudes nõudlikes keskkondades.
Autotööstuses kasutatakse polüamiide mitme kriitilise komponendi jaoks. Mootori osad, kütusesüsteemid ja elektri isolaatorid tuginevad kuumakindluse, tugevuse ja vastupidavuse tõttu PA -plastikust.
Rakenduse | põhieelised |
---|---|
Mootori komponendid | Kuumakindlus, tugevus |
Kütusesüsteemid | Keemiline vastupidavus, madal läbilaskvus |
Elektriisolaatorid | Elektriline isolatsioon, kuumuse stabiilsus |
Tööstuslikud seaded kasutavad ära polüamiidi kulumiskindlust ja madala hõõrdeomadusi. PA-st valmistatud laagrid, käigud, ventiilid ja tihendid on vastupidavad, vähendavad hõõrdumist ja toimivad hästi suure stressiga keskkonnas.
Rakenduse | põhieelised |
---|---|
Laagrid ja käigud | Kulumiskindlus, madal hõõrdumine |
Ventiilid ja tihendid | Keemiline ja mehaaniline vastupidavus |
Alates spordiseadmetest kuni igapäevaste majapidamistarveteni kasutatakse polüamiidi laialdaselt selle sitkuse ja paindlikkuse tõttu. Sellised esemed nagu tennisereketid ja köögiriistad saavad kasu PA vastupidavusest ja töötlemise lihtsusest.
Rakenduse | põhieelised |
---|---|
Spordiseadmed | Sitkus, paindlikkus |
Majapidamistarbed | Vastupidavus, vormimise lihtsus |
Elektroonikas hinnatakse polüamiide nende elektriisolatsiooni omaduste osas. Neid kasutatakse pistikutes, lülitites ja korpustes, kus isolatsioon ja kuumakindlus on üliolulised.
Rakenduse | põhieelised |
---|---|
Pistikud ja lülitid | Elektriline isolatsioon, kuumakindlus |
Korpused | Tugevus, keemiline vastupidavus |
Toidukvaliteedilised polüamiidid on ohutud otsese toiduga kokkupuuteks ja neid kasutatakse pakendite, konveieri vööde ja masinate osades. Need materjalid pakuvad suurepärast keemilist vastupidavust ja madalat niiskuse imendumist.
Rakenduse | põhieelised |
---|---|
Toiduklassi pakend | Keemiline vastupidavus, kontakti jaoks ohutu |
Konveierilindid | Vastupidavus, niiskusekindlus |
Polüamiidi (PA) plastik paistab silma ainulaadse tugevuse, paindlikkuse ja keemilise vastupidavuse kombinatsiooniga. Siit saate teada, kuidas see võrrelda teiste tavaliste materjalidega.
Polüamiid ja polüester on mõlemad sünteetilised polümeerid, kuid neil on peamised erinevused. PA pakub paremat tugevust ja löögikindlust, samas kui polüestrid on venitusele ja kahanemisele vastupidavamad. PA imab ka rohkem niiskust kui polüestrist, mis mõjutab selle mõõtmete stabiilsust niiskes keskkonnas.
Omaduste | polüamiid (PA) | polüester |
---|---|---|
Tugevus | Kõrgem | Mõõdukas |
Löögikindlus | Suurepärane | Madalam |
Niiskuse imendumine | Kõrge | Madal |
Venituskindlus | Madalam | Kõrgem |
PA -l on võrreldes polüpropüleeniga (PP) paremad mehaanilised omadused, näiteks suurem tugevus ja kulumiskindlus. Kuid PP -l on parem keemiline resistentsus, eriti hapete ja leeliste vastu. PA on rohkem kuumakindlad, samas kui PP on tuntud oma paindlikkuse ja kergema kaalu poolest.
Omaduste | polüamiid (PA) | polüpropüleen (PP) |
---|---|---|
Tugevus | Kõrgem | Madalam |
Keemiline vastupidavus | Hea, kuid nõrk hapete vastu | Suurepärane |
Kuumakindlus | Kõrgem | Madalam |
Paindlikkus | Madalam | Kõrgem |
Polüamiid pakub polüetüleeniga (PE) võrreldes palju suuremat tugevust ja soojustakistust. PE on paindlikum ja sellel on parem niiskustuskindlus, muutes selle ideaalseks pakendmaterjalideks. PA seevastu silma paistab rakendustes, mis nõuavad mehaanilist vastupidavust ja soojustakistust. PE -tüüpide erinevuste mõistmiseks võite viidata meie artiklile Erinevused HDPE ja LDPE vahel.
omaduste | polüamiid (PA) | polüetüleeni (PE) |
---|---|---|
Tugevus | Kõrgem | Madalam |
Kuumakindlus | Kõrgem | Madalam |
Paindlikkus | Madalam | Kõrgem |
Niiskuskindlus | Madalam | Suurepärane |
Kuigi metallid nagu alumiinium ja teras on palju tugevamad, on PA -plastik palju kergem ja hõlpsam töödelda. PA on korrosioonikindlad ega vaja sama hooldust kui metallid söövitavates keskkondades. Metallid sobivad paremini ekstreemset tugevust ja kandevõimet vajavate rakenduste jaoks, samas kui PA paistab silma kaalu vähendamisel ja paindlikkuse suurendamisel. Erinevate metallide võrdluseks võite leida meie artikli kohta Titaan vs alumiinium huvitav.
Omaduste | polüamiid (PA | alumiiniumteras | ) |
---|---|---|---|
Tugevus | Madalam | Kõrge | Väga kõrge |
Kaal | Madal (kerge) | Mõõdukas | Kõrge |
Korrosioonikindlus | Suurepärane | Hea | Vaene |
Paindlikkus | Kõrgem | Madalam | Madalam |
Lisateavet metallmaterjalide ja nende omaduste kohta saate meie juhendi kontrollida saidil Erinevat tüüpi metalle.
Polüamiid (PA) plast on mitmekülgsed, pakkudes tugevust, soojustakistust ja vastupidavust. Need omadused muudavad need tänapäevases tehnika- ja tootmises oluliseks. Kas autotööstuses, elektroonikas või tööstusrakendustel kasutatakse PA plast, pakub usaldusväärset jõudlust.
PA tüüpi valimisel kaaluge konkreetseid nõudeid, nagu tugevus, paindlikkus ja keskkonnakindlus. Iga PA hinne pakub ainulaadseid eeliseid erinevatele rakendustele, tagades töö jaoks sobiva materjali.
Näpunäited: olete võib -olla huvitatud kõigist plastidest
Lemmikloom | PSU | Pesa | Pa | Piiluma | Lk |
Pom | PPO | Tpu | Tpe | San | PVC |
PS | Arvutis | Pps | Abs | PBT | PMMA |
Team MFG on kiire tootmisettevõte, kes on spetsialiseerunud ODM -ile ja OEM -ile 2015. aastal.