Полиамид нейлон: Полиамид (нейлон)

Содержание

Полиамид (нейлон)

Полиамид — это общее название целой группы синтетических волокон, из которых наиболее известные нейлон (найлон) и капрон.

Нейлон был первым синтетический волокном и основным в период с 1960 года по 1982 год, и именно к нему относилось в советские времена народное слово «синтетика». В 1930 году американский химик Карозерс в лаборатории компании DuPont получил полиамидную смолу, на основе которого им была разработана технология изготовления нейлона. Первыми изделиями, в которых был использован нейлон, стали женские чулки, которые появились в продаже в 1939 году. Женщины моментально оценили превосходство этого материала перед аналогичными изделиями из натуральных материалов: они были легкие, шелковистые, прочные и эстетичные.

Внешне похожее на шёлк полиамидное волокно существенно превосходит его по прочности, эластичности, удержанию тепла, устойчивости к влаге и истиранию.

Основные свойства полиамида:

легкость;

высокая прочность — самый прочный из текстильных полимеров. Уступает лишь льну. В мокром состоянии прочность снижается совсем незначительно на 2-12%.

устойчивость к истиранию — в 10 раз превосходит хлопок, в 20 — шерсть и в 50 — вискозу;

устойчивость к воздействию химических веществ;

низкий коэффициент трения;

высокая формоустойчивость;

хорошее окрашивание.

Среди недостатков полиамида выделяют невысокую гигроскопичность и повышенную способность накапливать статическое электричество — электризуется, неустойчивость к действию света и ультрафиолетовых лучей — желтеет, становится жестким и ломким. Но и это поправимо, так как в настоящее время в него добавляются различные стабилизаторы, которые способны устранять вышеперечисленные недостатки и позволяют полиамиду «дышать».

Основное направление использования полиамидных волокон остается верным своим истокам — чулочно-носочные и трикотажные изделия. Высокопрочные швейные нитки, кружева и тесьма, ленты, канаты, рыболовные сети, конвейерные ленты и ткани технического назначения — вот тот большой перечень применения полиамида. Полиамидное волокно — «желанный гость» в производстве тканей бытового назначения в смеси как с натуральными (шерсть, хлопок), так и с химическими волокнами (вискоза, полиакрил), ведь даже небольшой процент полиамида позволяет заметно изменить свойства материала — наделить их прочностью и стабильностью. Интересный факт — всего лишь 20% полиамида, добавленного к шерстяным или полиакриловым волокнам, повышает износостойкость конечного продукта в 4 раза. А небольшая добавка 10-15% ничуть не уменьшает гигроскопичность натуральных материалов, но значительно повышает износостойкость и срок службы изделия.

Это важно знать!

Полоскать вещи из полиамида со смягчающими средствами нельзя

В уходе полиамидное волокно чувствительно к нагреву, поэтому стирать его нужно при температуре не выше 40°С, а гладить при самом низком нагреве и без пара. А в остальном этот материал очень хорошо стирается и быстро сохнет. Следует помнить, что полоскать вещи из полиамида со смягчающими средствами нельзя: при этом они могут потерять водоотталкивающие свойства.

Торговые названия: капрон, анид, нейлон, номекс, перлон, дедерон, амилан, ниплон, силон, стилон, лилион, самые известные микроволокна из полиамида — тактель, мерил, кордура, саплекс.

Полиамид, нейлон или капрон? Есть ли различия?

Капрон относится к нейлонам и оба они относятся к полиамидам

Всем давно известны способы получения изделий из натуральных материалов, таких как хлопок. А синтетические? Что мы знаем о них? В данной статье мы поговорим про полиамид.

Полиамид — синтетический материал с шероховатой поверхностью, получаемый путем поликонденсации (линейного синтетического соединения) амидных групп. Среди полиамидов можно выделить нейлон, таслан, джордан, эластан и велсофт. Самым распространенным материалом из полиамидов, применяемых в производстве канатов, шнуров и ниток, является нейлон.

28 февраля 1935 года главным химиком американской компании DuPont Уоллесом Карозерсом впервые был синтезирован новый материал, получивший название нейлон. Есть две версии появления названия – по первым буквам названий городов New York и London, или по первым буквам Нью-Йоркской лаборатории New York Lab of Organic Nitrocompounds, но в большинстве словарей указывается, что нейлон – обычное придуманное слово. Материал получился легким, эластичным, идеально поддающимся окрашиванию и имеющим достаточно высокую прочность, а со временем его научились делать более гладким. Нейлон обладает низким коэффициентом трения и прекрасные антифрикционные свойства, не растворяется в большинстве слабых кислот и растворителей, щелочей и имеет защиту от соли. Из минусов материала можно выделить снижение прочности при нагревании, накопление статического электричества и низкая термоустойчивость – при температурах свыше 60 ^оС нейлон становится более жестким и хрупким. К плюсам относятся износоустойчивость, стойкость к многократным изгибам, минимальная гигроскопичность и быстрое высыхание при намокании.

Из нейлонов можно выделить два самых распространенных типа – нейлон-66 (в России его называют анид) и нейлон-6 (в России получивший название капрон). Анид получается путем поликонденсации адипиновой кислоты с гексаметилендиамином. Капрон синтезируется с помощью гидролитической полимеризации капролактама. Первый раз капролактам был получен в 1938 году немецким ученым Паулем Шлаком, после чего было создано производство тросов на основе грубого капронового волокна. В 1948 году в СССР было запущено производство очищенного полиамида – поликапролактама.

То есть получается, что капрон относится к нейлонам и оба они относятся к полиамидам. Капроновое волокно имеет прозрачно-белый цвет, среднюю растяжимость и минимальную гигроскопичность, поэтому практически не теряет прочности при намокании. Капроновое волокно при минимальной толщине держит достаточно большой вес, не деформируясь при многократных изгибах и нагрузках. Еще из плюсов данного материала перед остальными разновидностями можно выделить высокий уровень пожаробезопасности – при высоких температурах капрон не горит, а плавится, но зато он в отличии от анида мало устойчив к кислотам. Благодаря таким свойствам, как стойкость к соли, ультрафиолету, минимальной подверженности гниению и прекрасной водоотталкивающей способности, данный материал часто используют для изготовления рыболовных шнуров, ниток и рыболовных сетей, а также шнуров для лодок, катеров и яхт. Так же капрон используют для производства одежды и обуви, лески, автомобильных шин и других изделий.

Нейлон (полиамид)

Название «нейлон» относится к группе пластиков, известных как «полиамиды». Нейлоны характеризуются амидными группами (CONH) и охватывают ряд типов материалов (например, нейлон 6,6; нейлон 6,12; нейлон 4,6; нейлон 6; нейлон 12 и т. д.), обеспечивая чрезвычайно широкий диапазон доступных свойств. . Нейлон используется в производстве пленки и волокна, но также доступен в качестве формовочной массы.

Нейлон формируется двумя способами. Двойные числа возникают из первого, в результате реакции конденсации диаминов и двухосновных кислот образуется нейлоновая соль. Первое число нейлонового типа относится к числу атомов углерода в диамине, второе число — к количеству в кислоте (например, нейлон 6,12 или нейлон 6,6).

Второй процесс включает раскрытие мономера, содержащего как аминогруппы, так и кислотные группы, известного как лактамное кольцо. Идентичность нейлона основана на количестве атомов в мономере лактама (например, нейлон 6 или нейлон 12 и т. д.).

Хотите купить полиамиды?

СВОЙСТВА

Большинство нейлонов имеют тенденцию быть полукристаллическими и, как правило, очень прочными материалами с хорошей термической и химической стойкостью. Различные типы имеют широкий спектр свойств с удельным весом, температурой плавления и содержанием влаги, которые имеют тенденцию к снижению по мере увеличения количества нейлона.

Нейлон имеет тенденцию поглощать влагу из окружающей среды. Это поглощение продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие, и может оказать негативное влияние на размерную стабильность. Как правило, ударопрочность и гибкость нейлона имеют тенденцию к увеличению с увеличением содержания влаги, в то время как прочность и жесткость ниже температуры стеклования (< 50-80 oC) снижаются. Степень содержания влаги зависит от температуры, кристалличности и толщины детали. Предварительное кондиционирование может быть принято для предотвращения негативных последствий поглощения влаги во время эксплуатации.

Нейлон, как правило, обеспечивает хорошую стойкость к большинству химических веществ, однако может быть подвержен воздействию сильных кислот, спиртов и щелочей.

Нейлон можно использовать в условиях высоких температур. Термостабилизированные системы обеспечивают стабильную работу при температурах до 185 oC (для армированных систем).

Доступные марки (предлагайте ТИПЫ, а не марки)
Доступно много типов нейлона (например, нейлон 6, нейлон 66, нейлон 6/6-6, нейлон 6/9, нейлон 6/10, нейлон 6/12, нейлон 11, нейлон 12). Материал доступен в виде гомополимера, сополимера или армированного. Нейлоны также можно смешивать с другими конструкционными пластиками для улучшения определенных характеристик. Нейлон доступен для переработки посредством литья под давлением, ротационного формования, литья или экструзии в пленку или волокно.

Физические свойства: NB Нижняя цифра типична для неармированного нейлона, а более высокая цифра типична для 30%-ного наполнения стекловолокном.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Прочность на растяжение 90–185 Н/мм²
Ударная вязкость с надрезом 5,0–13 кДж/м²
Термический коэффициент расширения 90 — 20/70 x 10-6
Максимальная температура непрерывного использования 150–185 oC
Плотность 1,13–1,35/1,41 г/см3

ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ

Разбавленная кислота *
Разбавленные щелочи ***
Масла и смазки ****
Алифатические углеводороды ****
Ароматические углеводороды ****
Галогенированные углеводороды *** переменная
Спирты *КЛЮЧ * плохой ** умеренный *** хороший **** очень хороший

ПРИМЕНЕНИЕ

Нейлоновые волокна используются в текстиле, рыболовной леске и коврах. Нейлоновые пленки используются для упаковки пищевых продуктов, поскольку обладают прочностью и низкой газопроницаемостью, а в сочетании с термостойкостью используются для упаковки пищевых продуктов, которые можно варить в пакетах.

Формовочные и экструзионные компаунды находят множество применений в качестве заменителей металлических деталей, например, в компонентах автомобильных двигателей. Впускные коллекторы из нейлона прочны, устойчивы к коррозии, легче и дешевле, чем алюминиевые (если покрыть затраты на инструменты), и обеспечивают лучший поток воздуха благодаря гладкому внутреннему отверстию вместо шероховатого литого. Его самосмазывающиеся свойства делают его пригодным для зубчатых передач и подшипников. Электрическая изоляция, коррозионная стойкость и ударная вязкость делают нейлон хорошим выбором для деталей с высокими нагрузками в электрических приложениях, таких как изоляторы, корпуса переключателей и вездесущие кабельные стяжки. Еще одним важным применением являются корпуса электроинструментов.

ТЕКУЩИЕ ПРИМЕРЫ

АВТОМОБИЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Дверные ручки и решетки радиатора:
Дверные ручки, как неотъемлемая часть кузова автомобиля, предъявляют множество требований. Они должны иметь превосходный внешний вид, окрашиваемость и устойчивость к ультрафиолетовому излучению, а также хорошие механические свойства, такие как жесткость и ударная вязкость.

Щелкните здесь для получения дополнительной информации

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

Низковольтные переключатели Шестерни:
Он имеет ряд приложений подкатегории, миниатюрные автоматические выключатели, устройства защитного отключения, предохранители, выключатели и реле, контакторы и шкафы.

Щелкните здесь для получения дополнительной информации

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Лыжные крепления и роликовые коньки:
Полиамид 6 широко используется в спорте, например, в лыжных креплениях и роликовых коньках. Это связано с тем, что он обладает отличными усталостными свойствами и обеспечивает высокую ударную и механическую прочность.

Щелкните здесь для получения дополнительной информации

ЭКСТРУЗИЯ

Штокформы:
Заготовки или полуфабрикаты легко обрабатываются для изготовления всех видов продукции, в которой используются превосходные свойства инженерных пластиков. Эти свойства включают (среди прочего) прочность и жесткость, а также электроизоляционные свойства.

Щелкните здесь для получения дополнительной информации

История

Карозерс открыл полиамиды в 1931. 28 октября 1938 г. началось коммерческое производство полиамида 6,6. Полиамиды были впервые представлены как полимеры, формирующие волокно). Первым коммерческим продуктом стала зубная щетка «Чудо-пучок» доктора Уэста. В следующем году стали доступны нейлоновые чулки, а в 1941 году началось коммерческое производство нейлоновых формовочных порошков. Нейлон 6 был разработан в 1940-х годах (в основном в результате патента на нейлон 6,6). Нейлоновые молдинги не получили широкого распространения до 1950-х годов.

Разница между нейлоном и полиамидом

Основное различие между нейлоном и полиамидом заключается в том, что нейлон является синтетическим материалом, тогда как полиамиды могут быть как натуральными, так и синтетическими .

Нейлон и полиамиды являются близкородственными терминами, поскольку оба материала являются полимерами, а нейлон является разновидностью полиамида.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое нейлон
3. Что такое полиамид
4. Прямое сравнение – нейлон и полиамид в табличной форме
5. Резюме

Что такое нейлон?

Нейлон — разновидность синтетического полиамида. Это группа полимеров, в которую входят пластмассы. Мы можем назвать эти полимеры термопластическими материалами из-за их термических свойств. Некоторые из членов этой группы включают нейлон 6. Нейлон 6,6, нейлон 6,8. и т.д.

Рисунок 01: Структура нейлона на диаграмме

Этот тип полимера относится к группе конденсационных полимеров из-за метода синтеза. Нейлоновый материал изготавливается методом конденсационной полимеризации. Здесь мономерами, используемыми при производстве нейлона, являются диамины и дикарбоновые кислоты. Полимеризация конденсации этих двух мономеров приведет к образованию пептидных связей. Молекула воды образуется на каждую пептидную связь в качестве побочного продукта.

Большинство нейлоновых форм состоят из симметричных основ и являются полукристаллическими. Это делает нейлоновые волокна очень хорошими. Название формы нейлона дано в соответствии с количеством атомов углерода, присутствующих в мономерах диамина и дикарбоновой кислоты. Например, в нейлоне 6,6 имеется шесть атомов углерода в дикарбоновой кислоте и шесть атомов углерода в диамине.

Как правило, нейлон — прочный материал. Этот материал обладает хорошей химической и термической стойкостью. Нейлоны можно использовать в условиях высоких температур. Максимальная температура, при которой можно использовать нейлон, составляет 185°С.0132 o C. Температура стеклования нейлона составляет около 45 ^o C. Температура стеклования полимера — это температура, при которой полимер переходит из твердого, стеклообразного материала в мягкий, каучукоподобный материал.

Что такое полиамид?

Полиамиды представляют собой тип полимерных материалов, имеющих большое количество повторяющихся звеньев амидных групп. Это высокоэффективные термопластичные эластомеры, характеризующиеся высокой рабочей температурой, хорошим тепловым старением и устойчивостью к растворителям. Кроме того, эти полимеры имеют высокие модульные и ударные свойства, низкий коэффициент трения и высокую стойкость к истиранию. Нейлон является наиболее распространенным и широко используемым типом полиамида. В настоящее время нейлоновый полимер является одним из наиболее важных и широко потребляемых полимеров в Соединенных Штатах.

Рисунок 02: Химическая структура полиамидов

Полиамиды содержат амидные группы, которые являются полярными группами. Эти полярные группы позволяют полиамидам создавать водородные связи между цепями, тем самым улучшая притяжение между цепями. Это свойство полимерного материала повышает механические свойства полиамида. Например, нейлон содержит гибкие алифатические углеродные группы в цепи, которые улучшают технологичность материала за счет снижения вязкости расплава. Прочность и жесткость этого материала снижаются при увеличении числа атомов углерода между амидными связями. Таким образом, длина углеводородной цепи является ключевым свойством, определяющим характеристики полиамидного материала. Из-за полярности амидной группы на полиамиды могут воздействовать полярные растворители, в основном вода.

Существует два типа полиамидов: алифатические и ароматические полиамиды. Нейлон может быть либо алифатическим, либо полуароматическим полиамидом. Основные области применения полиамидов включают расширительные бачки радиаторов в системах охлаждения, переключатели, соединители, компоненты зажигания, датчики и детали двигателя в автомобильных электрических системах, колёсные колпаки, дроссельные заслонки, кожухи двигателя, термостойкие компоненты под капотом, трубки воздушных тормозов и т. д.

В чем разница между нейлоном и полиамидом?

Нейлон и полиамиды представляют собой два типа полимерных материалов. Ключевое различие между нейлоном и полиамидом заключается в том, что нейлон является синтетическим материалом, тогда как полиамиды могут быть как натуральными, так и синтетическими.