Pólýamíð, almennt þekkt sem nylon, er alls staðar. Frá bifreiðum til neysluvöru, notkun þess er endalaus. Nylon uppgötvaði af Wallace Carothers og gjörbylti efnisvísindum. Af hverju er það svona mikið notað? Glæsileg slitþol þess, létt uppbygging og mikill hitauppstreymi gerir það tilvalið fyrir ýmsar atvinnugreinar.
Í þessari færslu muntu læra um fjölbreyttar gerðir þeirra, merkilegar eiginleika og víðtæk forrit. Uppgötvaðu hvers vegna PA Plastics heldur áfram að vera leikjaskipti í nútíma framleiðslu.
Hvað er pólýamíð (PA) plast?
Pólýamíð (PA) plast, oft kallað nylon, er fjölhæfur hitauppstreymi. Það er þekkt fyrir óvenjulegan styrk, endingu og ónæmi gegn sliti og efnum. Til að skilja muninn á pólýamíði og nylon geturðu vísað til greinar okkar um munurinn á pólýamíði og nylon.
Efnasamsetning og uppbygging
PA plast einkennist af því að endurtaka amíð (-conh-) tengsl í sameindauppbyggingu þeirra. Þessar tengingar mynda sterk vetnistengi milli fjölliða keðjur, sem gefur PA einstaka eiginleika þess.
Grunnbygging pólýamíðs lítur svona út:
-[NH-CO-R-NH-CO-R '-]-
Hér tákna R og R 'ýmsa lífræna hópa og ákvarða sérstaka gerð PA.
Einliða notaðir í PA framleiðslu
PA plast er búið til með mismunandi einliða. Þeir algengustu fela í sér:
Caprolactam: Notað til að framleiða PA 6
Hexametýlendíamín og adipínsýra: Notað fyrir PA 66
11-Ainoundecanoic Acid: Notað í PA 11 framleiðslu
Laurolactam: Notað til að búa til PA 12
Að skilja PA númerakerfið
Hefurðu einhvern tíma velt því fyrir sér hvað þessar tölur í PA -gerðum þýða? Brotum það niður:
Stök tala (td, PA 6): gefur til kynna fjölda kolefnisatóms í einliða
Tvöföld tala (td, PA 66): sýnir kolefnisatóm í hvorum tveggja einliða sem notaðir eru
Nýmyndunaraðferðir pólýamíðs (PA) plast
Pólýamíð (PA) plast, eða nylons, eru samstillt með mismunandi fjölliðunaraðferðum, sem hver um sig hafa áhrif á eiginleika þeirra og notkun. Tvær algengar aðferðir eru þétting fjölliðun og fjölliðun á hringi. Við skulum kanna hvernig þessir ferlar virka.
Þétting fjölliðun
Þessi aðferð er eins og efnafræðileg dans milli tveggja félaga: diacids og diamines. Þeir bregðast við við sérstakar aðstæður og missa vatn í ferlinu. Niðurstaðan? Langar keðjur af nylon fjölliðum.
Svona virkar það:
Diacids og díamín eru blandað saman í jöfnum hlutum.
Hita er beitt og veldur viðbrögðum.
Vatnsameindir losna (ofþornun).
Fjölliða keðjur myndast og vaxa lengur.
Viðbrögðin halda áfram þar til viðkomandi keðjulengd er náð.
Aðal dæmi um þessa aðferð er framleiðsla PA 66. Það er gert með því að sameina hexametýlendíamín og adipic sýru.
Lykilávinningur af þéttingu fjölliðun:
Nákvæm stjórn á fjölliða uppbyggingu
Geta til að búa til ýmsar PA gerðir
Tiltölulega einfalt ferli
Fjölliðun hringopna
Þessi aðferð er eins og að losa um sameindahring. Það notar hringlaga einliða, svo sem caprolactam, til að búa til PA plast.
Ferlið felur í sér:
Hitun hringlaga einliða (td caprolactam fyrir PA 6).
Bæta við hvata til að flýta fyrir viðbrögðum.
Að brjóta upp hringbygginguna.
Að tengja opnu hringina til að mynda langar fjölliða keðjur.
Fjölliðun hringopna er sérstaklega gagnleg til að búa til PA 6 og PA 12.
Kostir þessarar aðferðar fela í sér:
Báðar aðferðirnar hafa sinn einstaka styrkleika. Valið fer eftir viðeigandi PA gerð og fyrirhugaðri notkun þess.
Tegundir pólýamíðs (PA) plast
Pólýamíð (PA) plastefni eru í ýmsum gerðum, sem hver býður upp á einstaka eiginleika byggða á sameindauppbyggingu þeirra. Þessar gerðir eru aðallega flokkaðar í alifatísk, hálf-arómatísk og arómatísk pólýamíð. Kafa í algengustu gerðirnar.
Alifatísk pólýamíð
Þetta eru algengustu PA gerðirnar. Þeir eru þekktir fyrir fjölhæfni og fjölbreytt úrval af forritum.
PA 6 (Nylon 6)
PA 66 (Nylon 66)
Framleitt úr hexametýlendíamíni og fitusýru
Hærri bræðslumark en PA 6 (255 ° C á móti 223 ° C)
Frábært fyrir háhita forrit
PA 11 (Nylon 11)
PA 12 (Nylon 12)
PA 6-10 (Nylon 6-10)
PA 4-6 (Nylon 4-6)
Hæsti bræðslumark meðal alifatískra pólýamíða (295 ° C)
Óvenjulegur hitauppstreymi og vélrænni eiginleikar
Oft notað í afkastamiklum forritum
Hálf-arómatísk pólýamíð (pólýftalamíð, PPA)
PPas brúa bilið milli alifatískra og arómatískra pólýamíða. Þau bjóða upp á:
Bætt hitamótstöðu
Betri víddarstöðugleiki
Aukin efnaþol
Arómatísk pólýamíð (aramids)
Þessi afkastamiklu pólýamíð státa:
Vinsælir aramídar eru Kevlar og Nomex.
Hér er fljótur samanburður á lykileiginleikum:
| PA Tegund | bræðslumark (° C) | Raka | frásogsefnisviðnám |
| PA 6 | 223 | High | Gott |
| PA 66 | 255 | High | Gott |
| PA 11 | 190 | Lágt | Framúrskarandi |
| PA 12 | 178 | Mjög lágt | Framúrskarandi |
| PPA | 310+ | Lágt | Mjög gott |
| Aramída | 500+ | Mjög lágt | Framúrskarandi |
Eiginleikar pólýamíðs (PA) plasteignir
| Alifatísk | pólýamíð | hálf-arómatísk pólýamíð | arómatísk pólýamíð |
| Klæðast viðnám | Hátt, sérstaklega í PA 66 og PA 6. | Hærra en alifatískt pas. | Framúrskarandi við erfiðar aðstæður. |
| Varma stöðugleiki | Gott, allt að 150 ° C (PA 66). | Betra, allt að 200 ° C. | Óvenjulegur, allt að 500 ° C. |
| Styrkur | Gott, er hægt að auka með fylliefni. | Hærra en alifatískt pas. | Einstaklega hátt, notað í krefjandi forritum. |
| Hörku | Mjög gott, PA 11 og PA 12 eru sveigjanlegir. | Gott, stífara. | Lágt, nema breytt. |
| Höggstyrk | Hátt, sérstaklega í PA 6 og PA 11. | Gott, aðeins lægra en alifatísk PAS. | Lágt, nema breytt. |
| Núning | Lágt, frábært fyrir renniforrit. | Mjög lágt, tilvalið fyrir slitsumhverfi. | Lágt, skar sig undir streitu. |
| Efnaþol | Gott, sérstaklega í PA 11 og PA 12. | Betri en alifatísk pas. | Framúrskarandi, mjög ónæmur. |
| Raka frásog | Hátt í PA 6/66, lægra í PA 11/12. | Lágt, stöðugt í rakastigi. | Mjög lágt, mjög ónæmt. |
| Rafmagns einangrun | Framúrskarandi, mikið notað. | Gott, aðeins lægra. | Framúrskarandi, notað í afkastamiklum kerfum. |
| Vélræn demping | Gott, sérstaklega í PA 6 og PA 11. | Miðlungs, hentugur til að nota uppbyggingu. | Lélegt, nema breytt. |
| Rennieiginleikar | Gott, sérstaklega í PA 6 og PA 66. | Frábært, tilvalið til að flytja íhluti. | Óvenjulegur undir álagi. |
| Hitaþol | Allt að 150 ° C (PA 66), hærri með breytingum. | Betra, allt að 200 ° C. | Framúrskarandi, allt að 500 ° C. |
| UV mótspyrna | Lágt, PA 12 þarf breytingu fyrir notkun úti. | Miðlungs, betri en alifatísk PAS. | Lágt, þarf aukefni. |
| Logahömlun | Er hægt að breyta fyrir samræmi. | Auðvitað meira logaþolið. | Mjög logaþolinn. |
| Víddarstöðugleiki | Hreinsa frásog raka, stöðugt í PA 11/12. | Yfirburði, lítið frásog raka. | Frábært, mjög stöðugt. |
| Slípun mótspyrna | Hátt, sérstaklega í PA 66 og PA 6. | Betri en alifatísk einkunn. | Óvenjulegur, tilvalinn fyrir mikinn núning. |
| Þreytuþol | Gott í kraftmiklum forritum. | Superior, sérstaklega undir álagi. | Hátt, notað til langs tíma, hár-stress notar. |
Breytingar á pólýamíði
Pólýamíð (PA) plast er hægt að breyta til að auka eiginleika þeirra fyrir tiltekin forrit. Við skulum skoða nokkrar algengar breytingar.
Styrking glertrefja
Glertrefjum er bætt við til að bæta styrk, stífni og víddar stöðugleika PA plastefna. Þessi breyting er sérstaklega gagnleg í bifreiðum og iðnaðarforritum, þar sem aukin ending er nauðsynleg.
| Áhrif | ávinningur |
| Styrkur | Aukin álagsgeta |
| Stífleiki | Auka stífni |
| Víddarstöðugleiki | Minnkað rýrnun og vinda |
Styrking koltrefja
Með því að bæta við kolefnistrefjum eykur vélrænni eiginleika og hitaleiðni pólýamíða. Þetta er tilvalið fyrir afkastamikla hluta sem verða fyrir vélrænni streitu eða hita, svo sem íhlutum í geimferðum.
| Áhrif | ávinningur |
| Vélrænn styrkur | Bætt viðnám gegn aflögun |
| Hitaleiðni | Betri hitaleiðni |
Smurefni
Smurefni draga úr núningi og bæta slitþol í notkun eins og legur og gíra. Með því að draga úr núningi getur PA plast náð sléttari notkun og lengri hluta lífsins.
| Áhrif | ávinningur |
| Minnkun á núningi | Bætt slitþol |
| Sléttari aðgerð | Aukin skilvirkni og hluti langlífi |
UV stöðugleika
UV sveiflujöfnun lengir endingu pólýamíða í útiumhverfi með því að vernda þau fyrir útfjólubláu niðurbroti. Þetta er nauðsynlegt fyrir útivist eins og bifreiðar ytri eða útibúnað.
| Áhrif | ávinningur |
| UV mótspyrna | Langvarandi endingu úti |
| Minnkað niðurbrot | Betri frammistaða undir sólarljósi |
Logahömlun
Logarhömlur tryggja að pólýamíð uppfylli brunaöryggisstaðla í raf- og bifreiðargeirum. Þessi breyting gerir PA hentugan til notkunar í umhverfi þar sem brunaviðnám er mikilvægt.
| Áhrif | ávinningur |
| Logaviðnám | Öruggara á háhitnum eða eldsvæðum svæðum |
| Samræmi | Uppfyllir reglugerðir um brunaöryggi í iðnaði |
Áhrifabreytingar
Áhrifabreytingar auka hörku pólýamíða, sem gerir þau ónæmari fyrir sprungum undir kraftmiklu streitu. Þessi breyting er sérstaklega gagnleg í forritum þar sem hlutar gangast undir endurtekin áhrif, svo sem í íþróttabúnaði eða iðnaðarvélum.
| Áhrif | ávinningur |
| Aukin hörku | Betri mótspyrna gegn áhrifum og sprungum |
| Varanleiki | Framlengdur líf í kraftmiklu umhverfi |
Vinnsluaðferðir fyrir pólýamíð (PA) plast
Pólýamíð (PA) plast er hægt að vinna með ýmsum aðferðum, sem hver hentar mismunandi forritum. Við skulum kanna helstu vinnslutækni.
Sprautu mótun
Innspýtingarmótun er mikið notuð til að framleiða PA hluta vegna framúrskarandi rennslis og moldunar. Ferlið krefst vandaðrar stjórnunar á hitastigi, þurrkun og mygluskilyrðum.
Hitastig : PA 6 þarfnast bræðsluhitastigs 240-270 ° C en PA 66 þarf 270-300 ° C.
Þurrkun : Rétt þurrkun skiptir sköpum til að draga úr rakainnihaldi undir 0,2%. Raki getur leitt til galla eins og stigamerkja og dregið úr vélrænni eiginleika.
Mót hitastig : Hinn fullkominn mygluhitastig er á bilinu 55-80 ° C, allt eftir PA gerð og hlutarhönnun.
| PA Tegund | bráðnar hitastig | þurrkunarþörf | mygla hitastig |
| PA 6 | 240-270 ° C. | <0,2% raka | 55-80 ° C. |
| PA 66 | 270-300 ° C. | <0,2% raka | 60-80 ° C. |
Fyrir frekari upplýsingar um færibreytur í sprautu gætirðu fundið grein okkar um Vinnslustærðir fyrir innspýtingarmótunarþjónustu gagnlegar.
extrusion
Extrusion er önnur algeng aðferð til að vinna úr PA, sérstaklega til að búa til stöðug form eins og slöngur, rör og kvikmyndir. Þessi aðferð krefst sérstakra skilyrða fyrir mjög seigfljótandi stig af pólýamíðum. Til að skilja muninn á útpressun og sprautumótun geturðu vísað til samanburðar okkar á sprautublástur mótun vs extrusion blow molding.
| breytu | Mælt er með |
| Skrúfa L/D hlutfall | 20-30 |
| PA 6 Vinnsluhitastig | 240-270 ° C. |
| PA 66 Vinnsluhitastig | 270-290 ° C. |
3D prentun
Selective Laser Sintering (SLS) er vinsæl 3D prentunartækni fyrir pólýamíð. Það notar leysir til að sinta duftformi PA efni lag eftir lag og búa til flókna og nákvæmar hluta. SLS er tilvalið fyrir frumgerð og framleiðslu með litla rúmmál vegna þess að það útrýma þörfinni fyrir mót. Fyrir frekari upplýsingar um 3D prentun og hvernig það er borið saman við hefðbundnar framleiðsluaðferðir, skoðaðu grein okkar um er 3D prentun í stað sprautu mótun.
Ávinningur : SLS gerir kleift að búa til flókna hönnun, dregur úr efnislegum úrgangi og er mjög sveigjanlegur fyrir sérsniðin form.
Forrit : Algengt er að nota í bifreiða-, geim- og læknaiðnaði fyrir skjótan frumgerð og virkni.
| prentunaraðferð | 3D |
| Selective Laser Sintering (SLS) | Mikil nákvæmni, engin mót krafist |
Fyrir frekari upplýsingar um skjótar frumgerð tækni gætirðu fundið grein okkar um Hver eru einkenni framleiðslutækni Rapid Prototype gagnleg.
Líkamleg form af pólýamíði (PA) vörum
Pólýamíð (PA) vörur eru í ýmsum líkamlegum myndum. Hvert form hefur sín einstöku einkenni og forrit. Við skulum kanna mismunandi form og stærðir PA:
Kögglar
Pellets eru algengasta form PA
Þeir eru litlir, sívalur eða diskformaðir stykki
Pellets mæla venjulega 2-5mm í þvermál
Þeir eru fyrst og fremst notaðir við innspýtingarmótunarferli
Duft
PA duft er með fína agnastærð, á bilinu 10-200 míkron
Þau eru notuð í ýmsum forritum, svo sem:
Korn
Korn eru aðeins stærri en kögglar
Þeir mæla 4-8mm í þvermál
Auðvelt er að fæða korn í extrusion vélum samanborið við duft
Þeir bæta efnið efni við vinnslu
Solid
Hægt er að vinna PA í ýmis traust form
Algeng form inniheldur stangir, plötur og sérhönnuð hlutar
Þessi form eru búin til úr hlutabréfaefni PA
Þeir bjóða upp á fjölhæfni fyrir tiltekin forrit og hönnun
| form | | |
| Kögglar | 2-5mm þvermál | Sprautu mótun |
| Duft | 10-200 míkron | Snúningsmótun, dufthúð, SLS 3D prentun |
| Korn | 4-8mm þvermál | Extrusion ferli |
| Fast efni | Ýmis sérsniðin form | Vélaðir íhlutir og sérhæfð hönnun |
Forrit af pólýamíði (PA) plasti
Pólýamíð (PA) plast er fjölhæft, sem gerir það mikilvægt í ýmsum atvinnugreinum. Styrkur þess, efnaþol og endingu veita ávinning í mörgum krefjandi umhverfi.
Bifreiðariðnaður
Í bifreiðageiranum eru pólýamíð notuð fyrir nokkra mikilvæga íhluti. Vélarhlutar, eldsneytiskerfi og rafmagns einangrunartæki treysta á PA plast vegna hitamótstöðu, styrkleika og endingu.
| umsóknar | Lykilbætur |
| Vélarhlutir | Hitaþol, styrkur |
| Eldsneytiskerfi | Efnaþol, lítil gegndræpi |
| Rafmagns einangrunarefni | Rafmagns einangrun, hitastöðugleiki |
Iðnaðarforrit
Iðnaðarstillingar nýta sér slitþol pólýamíðs og litla núningseiginleika. Burðir, gírar, lokar og innsigli úr PA eru endingargóðar, draga úr núningi og standa sig vel í mikilli stressuumhverfi.
| umsóknar | Lykilbætur |
| Legur og gírar | Klæðast viðnám, lítill núningur |
| Lokar og innsigli | Efna- og vélrænni viðnám |
Neytendavörur
Frá íþróttabúnaði til daglegra heimilishluta, pólýamíð er mikið notað til hörku og sveigjanleika. Hlutir eins og tennissprettur og eldhúsáhöld njóta góðs af endingu PA og auðvelda vinnslu.
| umsóknar | Lykilbætur |
| Íþróttabúnaður | Hörku, sveigjanleiki |
| Heimilisvörur | Endingu, auðvelda mótun |
Rafmagns- og rafeindatækni
Í rafeindatækni eru pólýamíð metin fyrir rafeinangrunareiginleika þeirra. Þau eru notuð í tengjum, rofa og girðingum þar sem einangrun og hitaþol skiptir sköpum.
| umsóknar | Lykilbætur |
| Tengi og rofa | Rafmagns einangrun, hitaþol |
| Girðing | Styrkur, efnaþol |
Matvælaiðnaður
Pólýamíð í matvælum er öruggt fyrir beina snertingu við mat og eru notuð í umbúðum, færiböndum og vélum. Þessi efni bjóða upp á framúrskarandi efnaþol og lítið frásog raka.
| umsóknar | Lykilbætur |
| Umbúðir um matarstig | Efnaþol, öruggt fyrir snertingu |
| Færibönd | Endingu, rakaþol |
Samanburður á pólýamíði (PA) plasti við önnur efni
Pólýamíð (PA) plast er áberandi fyrir einstaka samsetningu styrkleika, sveigjanleika og efnaþol. Svona er það borið saman við önnur algeng efni.
PA plast á móti pólýester
Pólýamíð og pólýester eru bæði tilbúið fjölliður, en þau hafa lykilmun. PA býður upp á betri styrk og höggþol en pólýester er ónæmari fyrir því að teygja og minnka. PA frásogar einnig meiri raka en pólýester, sem hefur áhrif á víddarstöðugleika hans í röku umhverfi.
| Eign | pólýamíð (PA) | pólýester |
| Styrkur | Hærra | Miðlungs |
| Höggþol | Framúrskarandi | Lægra |
| Raka frásog | High | Lágt |
| Teygjuþol | Lægra | Hærra |
PA plast vs. pólýprópýlen (PP)
PA hefur betri vélræna eiginleika samanborið við pólýprópýlen (PP), svo sem hærri styrk og slitþol. Samt sem áður hefur PP yfirburða efnaþol, sérstaklega gegn sýrum og basa. PA er hitaþolinn en PP er þekktur fyrir sveigjanleika og léttari þyngd.
| Eign | pólýamíð (PA) | pólýprópýlen (PP) |
| Styrkur | Hærra | Lægra |
| Efnaþol | Gott, en veikt gegn sýrum | Framúrskarandi |
| Hitaþol | Hærra | Lægra |
| Sveigjanleiki | Lægra | Hærra |
PA plast vs. pólýetýlen (PE)
Pólýamíð býður upp á miklu meiri styrk og hitaþol miðað við pólýetýlen (PE). PE er sveigjanlegri og hefur betri rakaþol, sem gerir það tilvalið fyrir umbúðaefni. PA skar sig aftur á móti í forritum sem krefjast vélrænnar endingu og hitaþol. Til að skilja muninn á tegundum PE geturðu vísað til greinar okkar um munur á HDPE og LDPE.
| eiginleiki | pólýamíð (PA) | pólýetýlen (PE) |
| Styrkur | Hærra | Lægra |
| Hitaþol | Hærra | Lægra |
| Sveigjanleiki | Lægra | Hærra |
| Rakaþol | Lægra | Framúrskarandi |
PA plast vs. málmar (ál, stál)
Þó að málmar eins og ál og stál séu miklu sterkari, er PA plast miklu léttara og auðveldara að vinna. PA er tæringarþolinn og þarfnast ekki sama viðhalds og málmar í ætandi umhverfi. Málmar henta betur fyrir forrit sem krefjast mikils styrks og burðargetu en PA skar sig fram úr því að draga úr þyngd og auka sveigjanleika. Til samanburðar á milli mismunandi málma gætirðu fundið grein okkar um Títan vs ál áhugavert.
| Eign | pólýamíð (PA) | ál | stál |
| Styrkur | Lægra | High | Mjög hátt |
| Þyngd | Lágt (létt) | Miðlungs | High |
| Tæringarþol | Framúrskarandi | Gott | Aumingja |
| Sveigjanleiki | Hærra | Lægra | Lægra |
Fyrir frekari upplýsingar um málmefni og eiginleika þeirra geturðu skoðað leiðbeiningar okkar um Mismunandi tegundir af málmum.
Niðurstaða
Pólýamíð (PA) plastefni eru fjölhæf og bjóða styrk, hitaþol og endingu. Þessir eiginleikar gera þá nauðsynlega í nútíma verkfræði og framleiðslu. Hvort sem það er notað í bifreiða-, rafeindatækni eða iðnaðarforritum, þá veitir PA plast áreiðanlega afköst.
Þegar þú velur PA gerð skaltu íhuga sérstakar kröfur eins og styrk, sveigjanleika og umhverfisþol. Hver PA bekk býður upp á einstaka ávinning fyrir mismunandi forrit og tryggir rétt efni fyrir starfið.
Ábendingar: Þú hefur kannski áhuga á öllum plastunum
