معرفی پلی آمید (نایلون ۶)

برای اولین بار در سال ۱۹۳۵ پلی آمید (نایلون) به صورت الیاف مصنوعی به بازار عرضه شد و در حدود ۱۹۵۰ انواع مختلف آن جهت ساخت قطعات به روش های تزریقی به صورت تجاری وارد بازار شد. اولین شرکت تولید کننده پلی آمید به صورت تجاری، دوپونت (Dupont)بود و نایلون هم نام تجاری محصول این شرکت آمریکایی است. این پلیمر به صورت دانه های استوانه ای شکل (گرانول) به رنگ شیری (به صورت خالص) و رنگ های دیگر موجود است و به کمک دستگاه های تزریق فشاری و دمشی و همچنین دستگاه اکسترودر شکل می پذیرد.

در کامپاند (آمیزه سازی) پلی آمید ها می توان از انواع افزودنی ها مانند پایدار کننده‌های حرارتی و نوری، نرم کننده ها، ضد حریق‌ها، الاستومرها، رنگدانه های و غیره استفاده کرد. همچنین برای تقویت پلی آمید ها آنها را با الیاف پر می کنند این الیاف اغلب الیاف شیشه هستند اما از الیاف معدنی، کربن و کولار نیز برای کاربرد های خواص استفاده می شود، بنا به نوع مصرف درصد های مختلف الیاف افزوده می شود. پلی آمید های پر شده با الیاف مقاومت بهتری در مقابل خزش، ضربه و شکاف دارند.

 ساختار کلی

پلی آمید به عنوان ترمو پلاستیک (پلاستیک گرما نرم) و الیاف و پلاستیک مهندسی استفاده می شود.
انواع مختلف پلی آمید:

• پلی آمید ۶ (PA6)
• پلی آمید (PA66)
• پلی آمید ۱۱ (PA11)
• پلی آمید ۱۲ (PA12) و دیگر انواع پلی آمیدها را شامل می شود.

نام دیگر پلی آمیدها، نایلون (Nylon) می‌باشد. پلی آمید ۶ مونومر کاپرولاکتام می باشد یا به عبارتی ماده اولیه تولید پلی آمید کاپرولاکتام می‌باشد و کاپرولاکتام طی فرآیند پلیمریزاسیون به پلی آمید ۶ می باشد. از اینرو ماده اولیه پلی آمید۶۶ آدیپیک اسید و هگزا متیلن دی آمین و ماده اولیه پلی آمید ۱۱، روغن کرچک و متانول می باشد. در جدول زیر بصورت خلاصه خواص فیزیکی و شیمیایی پلی آمید ۶ و ۶۶ مورد مقایسه قرار گرفته است.

جدول ۱-۳. خواص فیزیکی و شیمیایی پلی آمید ۶ و ۶۶

نکته: انواع مختلف پلی آمید را نمی توان با آنالیز طیف IR  تشخیص داد و این کار به وسیله اندازه گیری دانسیته انجام پذیر است، به عنوان مثال پلی آمید ۶ و ۶.۶ در محلول ۱۰% نمک طعام در آب غوطه ور می شود و نایلون ۱۱ در آب شناور می ماند. ویژگی های اشتعال و روش های شناسایی نایلون ۶ بصورت زیر می‌باشد.

• در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله خاموش می شود.
• شعله زرد کوچک با پایه آبی تقریباً نامرئی دارد.
• بدون دود می سوزد.
• حباب های کوچک تشکیل می دهد.
• در شعله چکه می کند.
• بوی سوختن مانند موی سوخته است.

 پلی آمید تقویت شده با الیاف شیشه

پلی آمید یکی از پلاستیک های مهندسی با ویژگی‌های منحصر بفرد از جهت استحکام و چغرمگی می باشد. افزودن الیاف شیشه به پلی آمید باعث افزایش خواص استحکامی و مقاومت حرارتی و سایشی آن می‌گردد. با توجه به افزایش خواص مکانیکی و فیزیکی و حفظ خواص چغرمگی ، پلی آمید تقویت شده دارای خواص ویژه و کاربردهای منحصر بفردی می باشد. پلی آمید تقویت شده امروزه جایگزین چدن و سایر فلزات در برخی کاربردها نظیر راه آهن و خودرو شده و بدلیل خواص عایقی و مقاومت حرارتی مناسب ،از این مواد در قطعات الکتریکی نیز استفاده می‌گردد.

مزایا: پلی آمید ها (نایلون ها) موادی چقرمه، با مقاومت سایشی بالا، ضربه پذیر، دارای مقاومت ترکیدگی بالا، مقاومت ترک خوردگی بالا در خم شدن های متوالی.

معایب: گران بودن، جذب رطوبت (جذب آب سبب افت مدول و کاهش استحکام کششی و کاهش مقاومت الکتریکی و افزایش استحکام ضربه ای می شود)، نداشتن مقاومت در برابر اسید های قوی، دارای خواص ضعیف لغزشی Slip)، با وسایل معمول سیل پذیر حرارتی نمی شوند، نفوذ ناپذیری پائین فیلم های آن در مقابل بخار آب (که این ضعف اغلب به کمک یک روکشPVDC  بهبود می یابد).

دیگر خواص: نفوذ ناپذیری عالی در برابر بوها، اکسیژن، نیتروژن و دی اکسید کربن، مقاومت در برابر روغن ها، مقاومت شیمیایی عالی، مقاومت در برابر بنزین، مقاومت در برابر حلال های آلی، مقاومت در برابر آب نمک و محیط های دریایی، خواص نوری خوب.

خصوصیات کلی الیاف پلی آمید

الیاف پلی آمید از جمله الیافی هستند که در محیط های اسیدی ضعیف مقاومند. محیط های اسیدی قوی سبب متلاشی شدن آنها می شوند مثلا اگر پلیمر های پلی آمیدی در محلول غلیظ اسید کلریدریک به مدت ۲ الی ۳ ساعت قرار بگیرد می توان هیدرو کلراید و آدیپیک اسید به دست آورد. جهت شناسای الیاف پلی آمید می توان از فنول یا اسید فرمیک استفاده کرد. هر دو معرف حتی در درجه اتاق نیز نایلون را در خود حل    می کنند. الیاف پلی آمیدی درصد جذب رطوبت پایینی دارند بین (۱۵-۲۰%) این الیاف در برابر محیط های قلیایی قوی مقاومند. مقاومت بیولوژیکی الیاف پلی آمیدی بالاست. میکرو ارگانیزم ها تاثیر چندانی روی این الیاف ندارند کما این که اگر آزمایش مدفون کردن در زباله در شرایط استاندارد آزمایشگاهی انجام شود به این نتیجه میرسیم که پس از ۶ ماه فقط در حدود ۴ الی ۵ در صد از مقاومت اولیه کاسته می شود و پس از طی یک ماه الیاف کاملا متلاشی می گردد. وقتی این پارچه ها در معرض نور خورشید انبار می شوند گروه های آمین انتهایی اکسید شده و تخریب  می شوند. دراین صورت پارچه ها نسبت به رنگرزی آنیونیکی تمایل به جذب کمتری خواهند داشت.

 کاربرد های اصلی نایلون

نایلون ۶ را نخ کفپوش های تافتینگ نخ خامه قالی پوشاک به ویژه جوراب تشکیل می دهد. انواع نخ های نایلونی با استحکام بالا در مواردی مثل تقویت تایر خودرو و هواپیما مورد استفاده قرار می گیرند. این الیاف دارای مقاومت عالی در مقابل سایش می باشند. الیاف نایلونی با توجه به استحکام بالا و سختی برای تولیدهای مثل طناب، کمربند ایمنی، چتر نجات، نخ و تور ماهیگیری مورد استفاده قرار می گیرند. در صورت احتیاج به الیاف نایلون بریده شده، تولید تعدادی از رشته ساز ها با تعداد بسیار زیاد فیلامنت پس از کشیده شدن استراحت و چین زده شدن به ماشین های تبدیل تغذیه می گردند.

کاربرد نایلون ۶ در صنایع خودروسازی

نظر به فرآیند پذیری، مقاومت حرارتی و شیمیایی خوب پلی آمید ۶ و  انعطاف پذیری آنها  در طراحی، این مواد معمولا به عنوان آلترناتیو قطعات فلزی، در فضای موتور استفاده می شوند. خواص مکانیکی خوبی نظیر (سختی ،‌مقاومت به خزش و …) ‌در طراحی قطعات خودرویی،  ایمنی و راحتی بیشتر را بدست خواهد داد.

در شکل زیر کاربرد پلی آمید ۶ در قسمت های مختلف خودرو نشان داده شده است.

 کاربرد نایلون ۶ در صنایع برق و الکترونیک

در صنایع برق و الکترونیک که تستهای  GWIT و UL94 الزامی است،‌ پلی آمید ۶ به راحتی می توانند شرایط تست اشتعال را بگذرانند و به دلیل فرآیند پذیری مطلوب، کاندیدای خوبی برای تولید قطعات کوچک مقاوم به حرارت با جداره نازک به حساب آیند.

 کاربرد نایلون ۶ در کالاهای مصرفی و صنعتی

پلی آمید ۶ به دلیل قالبگیری سریع ،‌ رنگ پذیری ،‌زیبایی سطحی ،‌مقاومت مکانیکی عالی راه حل مناسبی برای تولید کالاهای صنعتی برای طراحی های پیچیده محسوب می گردد. ساخت برس مسواک، بخیه جراحی تولید کفش ، جوراب و مواد کش بافت ساخت نخ، طناب، میله، تور و لاستیک گوشه ای از کاربردهای آن می باشد. همچنین پلی آمید در بهبود ویژگی های مکانیکی آسفالت و همچنین در کشش و انسجام آن کاربرد دارد.

استاندارد نایلون ۶

استاندارد نایلون ۶ در جدول زیر ارائه شده است.

استاندارد نایلون۶

ملاحظات زیست محیطی، ایمنی

مشخصات ایمنی و محصول زیست نایلون ۶ در جدول زیر ارائه شده است.

 برگه اطلاعات ایمنی پلی آمید ۶ ( نایلون ۶)

محصول جانبی

در فرآیند تولید نایلون۶، محصول جانبی تولید نمی شود.

گرید محصول

پلی آمید ۶ در دو گرید الیاف، گرید رزین تولید می شود.

کالای جایگزین

پلیمرهای مهندسی بعنوان محصول جایگزین برای پلی آمید ۶ می توان اشاره نمود.

نایلون پلی آمید محصولات تولید شده

در بخش مقالات به معرفی دسته ای از محصولات  شیمیایی پرداخته شده است.شایان ذکر است محصولات نام برده شده شامل مطالعات امکانسنجی می باشد. در گزارشات امکانسجی به وضعیت بازار،فرایندهای تولید و اطلاعات سرمایه‌گذاری مورد نیاز پرداخته شده  که تمامی این اطلاعات قابل ارائه به مشتریان می باشد.

این مقالات توسط شرکت آلما شیمی پاسارگاد برای شما تهیه شده است.