Полиамид, обично познат као најлон, је свуда. Од аутомобилских делова до робе широке потрошње, његова употреба је бескрајна. Открио је Валлаце Цартхосс, најлонски револуционаризирани науци о материјалима. Зашто се тако широко користи? Његова импресивна отпорност на хабање, лагана структура и висока топлотна стабилност чине га идеалним за различите индустрије.
У овом посту ћете научити о њиховим разноликим типовима, изузетним својствима и широким апликацијама. Откријте зашто ПА пластика и даље је мењач игрица у модерној производњи.
Шта је полиамид (ПА) пластика?
Полиамид (ПА) пластична, која се често назива најлон, свестран је инжењерски термопластичан. Познато је по својој изузетној снази, трабилности и отпорности на хабање и хемикалије. Да бисте разумели разлике између полиамида и најлона, можете се односити на наш чланак о Разлика између полиамида и најлона.
Хемијски састав и структура
ПА пластика карактерише понављање амида (-цонх-) веза у њиховој молекуларној структури. Ове везе формирају јаке водоничне везе између полимерних ланаца, дајући ПА, њене јединствене својства.
Основна структура полиамида изгледа овако:
- [НХ-ЦО-Р-НХ-ЦО-Р '-] -
Овде Р и Р 'представљају различите органске групе, одређују специфичну врсту ПА.
Мономери који се користе у ПА производњи
ПА пластика се синтетише користећи различите мономере. Најчешћи укључују:
Цапролакам: Користи се за производњу па 6
Хексаметилендиамин и адипинска киселина: користи се за ПА 66
11-аминоундонска киселина: користи се у производњи ПА 11
Лауролакам: Користи се за направити ПА 12
Разумевање система нумерирања ПА
Да ли се икад запитали који ти бројеви у ПА типовима значе? Хајде да то прекинемо:
Методе синтезе полиамида (ПА) пластике
Полиамид (ПА) пластика, или најлони, синтетишу се различитим метода полимеризације, а свака која утиче на њихова својства и употребу. Две уобичајене методе су полимеризација кондензације и полимеризација звона. Истражимо како ови процеси функционишу.
Полимеризација кондензације
Ова метода је попут хемијског плеса између два партнера: Диациди и Диаминес. Они реагују под одређеним условима, губе воду у процесу. Резултат? Дуги ланци најлонских полимера.
Ево како то функционише:
Диациди и диамине се мешају у једнаким деловима.
Топлота се примењује, изазивајући реакцију.
Ослобођени су молекули воде (дехидрација).
Полимерни ланци обликују и расту дуже.
Реакција се наставља све док се не постигне жељена дужина ланца.
Главни пример ове методе је производња ПА 66. Направљена је комбиновањем хексаметилендиамин и адипинске киселине.
Кључне предности полимеризације кондензације:
Прецизна контрола полимер структуре
Способност стварања различитих врста ПА
Релативно једноставан процес
Полимеризација отварања звона
Ова метода је попут удаљености молекуларног круга. Користи цикличне мономере, као што је Цапролацтам, за креирање ПА пластике.
Процес укључује:
Гријање цикличког мономера (нпр. Цапролацтам за ПА 6).
Додавање катализатора да убрза реакцију.
Разбијање отворене структуре прстена.
Повезивање отворених прстенова за формирање дугих полимерних ланаца.
Полимеризација отварања звона је посебно корисна за креирање ПА 6 и ПА 12.
Предности ове методе укључују:
Висока чистоћа коначног производа
Ефикасна употреба сировина
Способност стварања специјализованих врста ПА
Обе методе имају своје јединствене снаге. Избор зависи од жељеног типа ПА и његове предвиђене примене.
Врсте полиамида (ПА) пластике
Пластика полиамида (ПА) долази у разним врстама, свака нуди јединствена својства на основу њихове молекуларне структуре. Ове врсте су углавном класификоване у алифатичне, полуароматичне и ароматичне полиамиде. Заронимо у најчешће врсте.
Алифатични полиамиди
Ово су најчешће врсте ПА. Познати су по својој свестраној и широком распону апликација.
ПА 6 (најлон 6)
Направљен од капролактама
Одлична жилавост и отпорност на абразију
Широко се користи у текстилној и инжењерској пластици
ПА 66 (Нилон 66)
Произведено од хексаметилендиамин и адипинске киселине
Већа тачка топљења од ПА 6 (255 ° Ц ВС 223 ° Ц)
Одлично за апликације са високим температурама
ПА 11 (најлон 11)
ПА 12 (најлон 12)
Направљен од лауролактама
Најнижа апсорпција влаге међу полиамидима
Врхунска димензијска стабилност
ПА 6-10 (најлон 6-10)
ПА 4-6 (најлон 4-6)
Највећа тачка топљења међу алифатским полиамидима (295 ° Ц)
Изузетна топлотна и механичка својства
Често се користи у апликацијама за високе перформансе
Полу-ароматични полиамиди (полипхаламиди, ППА)
ППАС мотила је јаз између алифатичних и ароматских полиамида. Они нуде:
Побољшана отпорност топлоте
Боља димензионална стабилност
Појачана хемијска отпорност
Ароматични полиамиди (Арамиди)
Ови полиамиди високих перформанси се хвале:
Изузетна омјер снаге до тежине
Изузетна отпорност на топлоту
Одлична хемијска стабилност
Популарни арамиди укључују Кевлар и Номек.
Ево брзог поређења кључних својстава:
| ПА типа (° Ц) | тачке топљења | Абсорпција влаге | Хемијска отпорност |
| Па 6 | 223 | Високо | Добри |
| ПА 66 | 255 | Високо | Добри |
| Па 11 | 190 | Низак | Одличан |
| Па 12 | 178 | Врло низак | Одличан |
| Ппа | 310+ | Низак | Веома добар |
| Арамиди | 500+ | Врло низак | Одличан |
Својства полиамида (ПА) Пластична
| имовина | Алифатични полиамиди | Полу-ароматични полиамиди | Ароматични полиамиди |
| Отпорност на хабање | Високо, посебно у ПА 66 и ПА 6. | Виши од алифатичне пас. | Одлично у екстремним условима. |
| Топлотна стабилност | Добро, до 150 ° Ц (ПА 66). | Боље, до 200 ° Ц. | Изузетно, до 500 ° Ц. |
| Снага | Добро, може се побољшати пунилама. | Виши од алифатичне пас. | Изузетно висок, користи се у захтевним апликацијама. |
| Жилавост | Врло добро, Па 11 и ПА 12 су флексибилни. | Добро, крутије. | Ниско, осим ако није модификовано. |
| Јачина удара | Високо, посебно у ПА 6 и ПА 11. | Добро, нешто нижи од алифатичних пас. | Ниско, осим ако није модификовано. |
| Трење | Низак, одличан за клизне апликације. | Врло низак, идеалан за ношење окружења. | Низак, истиче под стресом. |
| Хемијска отпорност | Добро, посебно у ПА 11 и ПА 12. | Супериорнији од алифатичне пас. | Одлично, високо отпорно. |
| Апсорпција влаге | Високо у ПА 6/66, нижи у ПА 11/12. | Низак, стабилан у влажности. | Веома низак, веома отпоран. |
| Електрична изолација | Одлично, широко коришћено. | Добро, нешто ниже. | Одлично, користи се у системима високог перформанси. |
| Механичка пригушивање | Добро, посебно у Па 6 и ПА 11. | Умерено, погодно за структурне сврхе. | Лоше, осим ако није модификовано. |
| Клизна својства | Добро, посебно у ПА 6 и ПА 66. | Одлично, идеално за покретне компоненте. | Изузетан под стресом. |
| Отпорност на топлоту | До 150 ° Ц (ПА 66), виши са модификацијама. | Боље, до 200 ° Ц. | Изванредни, до 500 ° Ц. |
| Отпорност на УВ | Ниско, ПА 12 је потребна модификација за употребу на отвореном. | Умерен, бољи од алифатичних пас. | Ниско, потребан је адитив. |
| Ретардант за пламен | Може се модификовати за усаглашавање. | Наравно више отпоран на пламен. | Високо отпоран на пламен. |
| Димензионална стабилност | Склони апсорпцији влаге, стабилан у ПА 11/12. | Супериорна, ниска апсорпција влаге. | Одлично, високо стабилно. |
| Отпорност на абразију | Високо, посебно у ПА 66 и ПА 6. | Боље од алифатичних разреда. | Изузетно, идеално за високо трење. |
| Отпорност на умор | Добро у динамичким апликацијама. | Супериор, посебно под стресом. | Високо, користи се у дугорочном, високо-стрес користи. |
Измене полиамида
Пластика полиамида (ПА) може се модификовати да би побољшала њихова својства за одређене апликације. Погледајмо неке заједничке модификације.
Стаклена арматура
Стаклена влакна се додају да би се побољшала снага, укоченост и стабилност пастије ПА пластике. Ова модификација је посебно корисна у аутомобилској и индустријске апликације, где је повећана издржљивост од суштинског значаја.
| ефекте | Накнада за |
| Снага | Повећани капацитет носивости |
| Укоченост | Појачана крутост |
| Димензионална стабилност | Смањена скупљања и исплата |
Ојачање угљених влакана
Додавање карбонских влакана појачава механичка својства и топлотну проводљивост полиамида. Ово је идеално за дијелове високих перформанси изложени механичким стресу или топлоти, као што су ваздухопловни компоненте.
| ефекте | Накнада за |
| Механичка чврстоћа | Побољшано отпорност на деформацију |
| Топлотна проводљивост | Боља расипање топлоте |
Мазива
Мазива смањују трење и побољшавају отпорност на хабање у апликацијама попут лежајева и зупчаника. Смањењем трења, ПА пластика може постићи глаткији рад и дужи део живота.
| ефекте | Накнада за |
| Смањење трења | Побољшано отпорност на хабање |
| Гладак рад | Повећана ефикасност и део дугог дугака |
УВ стабилизатори
УВ стабилизатори проширују трајност полиамида у окружењу на отвореном заштитом од ултраљубичасте деградације. Ово је неопходно за на отвореном апликацијама попут аутомобилских екстеријера или спољне опреме.
| ефекте | Накнада за |
| Отпорност на УВ | Продужени издржљивост на отвореном |
| Смањена разградња | Боље перформансе под излагањем сунцу |
Стартанти
Поратници за пламене осигуравају да полиамиди испуњавају стандарде безбедности пожара у електричним и аутомобилским секторима. Ова модификација чини ПА погодном за употребу у окружењима у којима је отпорност на пожар критична.
| ефекте | Накнада за |
| Отпорност на пламен | Сигурније у високим топлотима или ватрогасним подручјима |
| Усаглашавање | Испуњава прописе о заштити од пожара у индустрији |
Модификатори удара
Модификатори утицаја повећавају жилавост полиамида, што их чини отпорнијим на пуцање у динамичном стресу. Ова модификација је посебно корисна у апликацијама где су делови прошли поновљени утицај, као што су у спортској опреми или индустријским машинама.
| ефекте | Накнада за |
| Повећана жилавост | Боља отпорност на ударце и пуцање |
| Издржљивост | Проширени живот у динамичким окружењима |
Методе обраде за полиамид (ПА) пластику
Пластика од полиамида (ПА) може се обрадити коришћењем различитих метода, свака прилагођена различитим апликацијама. Истражимо главне технике прераде.
Убризгавање
Убризгавање се широко користи за производњу делова ПА због своје одличне провлачења и обликовања. Поступак захтева пажљиву контролу температуре, сушења и услова плијесни.
Температура : ПА 6 Захтијева температуру топљења 240-270 ° Ц, док је ПА 66 потребно 270-300 ° Ц.
Сушење : Правилно сушење је пресудно за смањење садржаја влаге испод 0,2%. Влага може довести до оштећења попут марки и смањења механичких својстава.
Температура калупа : Идеално температура калупа креће се од 55-80 ° Ц, у зависности од типа ПА и дизајна дијела.
| ПА упишите | топљење Температура | за сушење | Температура калупа |
| Па 6 | 240-270 ° Ц | <0,2% Влага | 55-80 ° Ц |
| ПА 66 | 270-300 ° Ц | <0,2% Влага | 60-80 ° Ц |
За више детаља о параметрима убризгавања, можда ћете пронаћи наш чланак о Процесни параметри за услугу убризгавања корисног.
екструзије
Екструзија је још једна уобичајена метода за прераду ПА, посебно за стварање континуираних облика попут цеви, цеви и филмова. Ова метода захтева посебне услове за високо вискозне полиамиде. Да бисте разумели разлике између екструзије и убризгавања, можете се односити на нашу поређење Убризгавање Убризгавање калупа против екструзије.
| параметара | Препоручена подешавање |
| Вијак Л / Д однос | 20-30 |
| ПА 6 Температура обраде | 240-270 ° Ц |
| ПА 66 Температура обраде | 270-290 ° Ц |
3Д штампање
Селективни ласерски синтеровање (СЛС) је популарна 3Д техника штампања полиамида. Користи ласер за синтерографски слој пудера према слоју, стварајући сложени и прецизни делови. СЛС је идеалан за прототипирање и производњу ниског обима јер елиминише потребу за калупима. За више информација о 3Д штампању и како се то упоређује са традиционалним методама производње, погледајте наш чланак о је 3Д штампање замена убризгавања.
Предности : СЛС омогућава стварање замршених дизајна, смањује материјални отпад и веома је флексибилан за прилагођене облике.
Апликације : Обично се користи у аутомобилској, ваздухопловној и медицинској индустрији за брзо прототипирање и функционалне делове.
| 3Д методе штампања | Предности |
| Селективни ласерски синтеровање (СЛС) | Висока прецизност, нису потребни калупи |
За више информација о технологијама брзог прототипирања можете пронаћи наш чланак о Које су карактеристике производне технологије брзе прототипа корисне.
Физички облици производа од полиамида (ПА)
Производи од полиамида (ПА) долазе у различитим физичким облицима. Сваки облик има своје јединствене карактеристике и апликације. Истражимо различите облике и величине ПА:
Пелете
Пелете су најчешћи облик ПА
Они су мали, цилиндрични или комади у облику слова
Пелете обично мере пречника 2-5 мм
Првенствено се користе за процесе убризгавања
Прахови
ПА прашкови имају величину фине честице, у распону од 10-200 микрона
Користе се у разним апликацијама, као што су:
Грануле
Грануле су нешто веће од пелета
Они мере пречника 4-8 мм
Грануле је лакше нахранити у екструзијске машинерије у поређењу са прахом
Побољшавају пролазу материјала током прераде
Чврсти облици
ПА се може обрадити у разне чврсте облике
Уобичајени облици укључују шипке, плоче и дискете дизајниране
Ови облици се креирају од парничних материјала
Нуде свестраност за одређене апликације и дизајне
| Пријаве | величине | величине |
| Пелете | Пречник 2-5 мм | Убризгавање |
| Прахови | 10-200 микрона | Ротациона обликовање, прашкасти премаз, СЛС 3Д штампање |
| Грануле | Пречник 4-8 мм | Процеси екструзије |
| Чврстине | Разни прилагођени облици | Обрађене компоненте и специјализовани дизајн |
Апликације од полиамиде (ПА) пластике
Пластика од полиамида (ПА) је свестран, што га чини суштинским у различитим индустријама. Његова снага, хемијска отпорност и издржљивост пружају користи у многим захтевним окружењима.
Аутомобилска индустрија
У аутомобилском сектору полиамиди се користе за неколико критичних компоненти. Делови мотора, системи за гориво и електрични изолатори ослањају се на ПА пластику због његове отпорности на топлоте, чврстоћу и издржљивост.
| апликације | Предности |
| Компоненте мотора | Отпорност на топлоту, снага |
| Системи за гориво | Хемијска отпорност, ниска пропустљивост |
| Електрични изолатори | Електрична изолација, топлотна стабилност |
Индустријске апликације
Индустријска подешавања Искористите предности полиамидног отпорности и ниског својства трења. Лежајеви, зупчаници, вентили и печате направљени од ПА су издржљиви, смањују трење и добро се изводе у окружењима са високим стресом.
| апликације | Предности |
| Лежајеви и зупчаници | Отпорност на хабање, ниско трење |
| Вентили и печате | Хемијска и механичка отпорност |
Роба широке потрошње
Од спортске опреме до свакодневних предмета за домаћинство, полиамид се широко користи за своју жилавост и флексибилност. Ставке попут тениских рекета и кухињске посуде имају користи од тадашње трабилности и једноставности прераде.
| апликације | Предности |
| Спортска опрема | Жилавост, флексибилност |
| Предмети за домаћинство | Издржљивост, једноставност обликовања |
Електрична и електроника
У електроници се полиамиди цени за својства електричне изолације. Користе се у конекторима, прекидачима и прилозима у којима су изолација и отпорност топлоте пресудни.
| апликације | Предности |
| Конектори и прекидачи | Електрична изолација, отпорност топлоте |
| Прилози | Снага, хемијска отпорност |
Прехрамбена индустрија
Полиамиди хране су сигурни за директан контакт са храном и користе се у паковању, транспортним појасевима и делови машина. Ови материјали нуде одличну хемијску отпорност и ниску апсорпцију влаге.
| апликације | Предности |
| Амбалажа за храну | Хемијска отпорност, сеф за контакт |
| Транспортне траке | Трајност, отпорност на влагу |
Поређење полиамида (ПА) пластике са другим материјалима
Полиамид (ПА) пластика истиче се на јединствену комбинацију чврстоће, флексибилности и хемијске отпорности. Ево како се то упоређује са другим уобичајеним материјалима.
ПА пластика вс. Полиестер
Полиамид и полиестер су и синтетички полимери, али имају кључне разлике. ПА нуди бољу снагу и отпорност на ударце, док је полиестер отпорнији на истезање и смањивање. ПА такође апсорбује више влаге него полиестера, што утиче на његову димензионалну стабилност у влажним окружењима. Полиамид
| имовине | (ПА) | полиестер |
| Снага | Виши | Умерен |
| Отпорност на ударце | Одличан | Нижи |
| Апсорпција влаге | Високо | Низак |
| Отпорност на стрелиште | Нижи | Виши |
ПА пластика вс. Полипропилен (стр.)
ПА има боља механичка својства у поређењу са полипропиленом (ПП), попут веће снаге и отпорности на хабање. Међутим, ПП има врхунску хемијску отпорност, посебно против киселина и алкалија. ПА је више отпоран на топлоту, док је ПП познат по флексибилности и лакшој тежини.
| Полипропилен | полипропилен (ПП) | полипропилен (ПП) |
| Снага | Виши | Нижи |
| Хемијска отпорност | Добро, али слабо против киселина | Одличан |
| Отпорност на топлоту | Виши | Нижи |
| Флексибилност | Нижи | Виши |
ПА пластика вс. Полиетилен (ПЕ)
Полиамид нуди много већу чврстоћу и отпорност топлоте у поређењу са полиетиленом (ПЕ). ПЕ је флексибилнији и има бољи отпор влаге, чинећи га идеалним за амбалажне материјале. Па, с друге стране, одличи се у апликацијама које захтевају механичку трајност и отпорност на топлоту. Да бисте разумели разлике између врста ПЕ, можете се односити на наш чланак о Разлике између ХДПЕ и ЛДПЕ-а.
| полиетилен | Проперти | (ПЕ) |
| Снага | Виши | Нижи |
| Отпорност на топлоту | Виши | Нижи |
| Флексибилност | Нижи | Виши |
| Отпорност на влагу | Нижи | Одличан |
ПА пластика против метала (алуминијум, челик)
Док су метали попут алуминијума и челика много јача, ПА пластика је много лакша и лакша за обраду. ПА је отпоран на корозију и не захтева исто одржавање као метали у корозивним окружењима. Метали су боље погодни за апликације које захтевају екстремну снагу и носивост, док се ПА одликује у смањењу тежине и повећања флексибилности. За поређење различитих метала, можда ћете наћи наш чланак о Титанијум вс алуминијум занимљив.
| Имовина | полиамид (ПА) | алуминијумски | челик |
| Снага | Нижи | Високо | Веома висок |
| Тежина | Ниска (лагана) | Умерен | Високо |
| Отпорност на корозију | Одличан | Добри | Сиромашан |
| Флексибилност | Виши | Нижи | Нижи |
За више информација о металним материјалима и њиховим својствима можете да проверите наш водич на Различите врсте метала.
Закључак
Пластика полиамида (ПА) је свестран, нудећи снагу, отпорност на топлоту и издржљивост. Ове квалитете их чине суштински у модерном инжењерству и производњи. Било да се користи у аутомобилској, електроници или индустријским апликацијама, ПА пластика пружа поуздане перформансе.
Приликом одабира врсте ПА, размислите о специфичним захтевима попут снаге, флексибилности и отпорности на животну средину. Свака оцена ПА нуди јединствене користи за различите апликације, осигуравајући праве материјале за посао.
Савети: Можда сте заинтересовани за сву пластику
