پلی آمید چیست؟

ساختار پلی آمید PA

پلی آمیدها (PA) پلیمرهایی نیمه کریستالی از گروه تروموپلاست ها هستند. در ساختار زنجیر پلیمری آنها گروه آمیدی (یک اتم نیتروژن (N) که با گروه عاملی کربونیل (C=O) پیوند دارد) وجود دارد.

پلی آمیدها (PA) یا نایلون ها جزو پلاستیک های مهندسی هستند که به دو روش زیر تولید می شوند:
۱- پلیمریزاسیون تراکمی یک دی آمین و یک اسید دو عاملی
۲- بصورت پلیمریزاسیون آمینواسیدها

به دلیل ساختار خطی پلی آمیدها (PA) فضاهای خالی که در سایر پلیمرها (مثل پلی اتیلن) هست، در این پلیمر کمتر وجود دارد. همین علت سبب می شود تا پلیمر ساختار منظمی داشته و زنجیرهای پلیمری در فاصله نزدیکتری از هم قرار بگیرند. البته این پلیمرها در هنگام تزریق به طور میانگین بلوری هستند، ولی برای ساخت فیبر و فیلم، می توان از روش کشش مکانیکی، فضاهای خالی بین زنجیرها را کمتر کرد و درجه بلورینگی را بیشتر نمود.

ویژگی پلی آمید PA

درجه کریستالیتی تاثیر به سزایی بر محدوده ذوب شوندگی کریستال ها و جذب رطوبت توسط پلی آمیدها (PA) دارد. افزایش درصد کریستالیتی، سبب افزایش مقاومت شیمیایی در برابر اسید و باز، استحکام و مقاومت در برابر سایش، مقدار تنش نقطه تسلیم، افزایش دمای ذوب و محدوده دمای کاربردی شده و بالعکس سبب کاهش ویژگی ایزولاسیونی، ازدیاد طول، ضریب دی الکتریکی، شفافیت (مات شدن) و تمایل به جذب رطوبت (به دلیل کم شدن فضاهای خالی در بین زنجیرهای آمیدی) می شود.

نایلون رطوبت زیادتری را نسبت به سایر پلیمرها جذب می کند. رطوبت تاثیر قابل ملاحظه ای در خواص فیزیکی و پایداری ابعادی دارد.

عمدتا تقویت نایلون ها بر روی رزین پایه، خود با الیاف شیشه یا کربن سبب بهبود مقاومت کششی و خمشی می شود که قابل مقایسه با برخی از آلیاژهای ریخته گری هستند.

اضافه کردن فیبر کربن به نایلون 66 (PA66) سبب افزایش مقاومت کششی تا bar 2300 و افزایش نیروی خمشی تا bar 3400 است. این عامل همچنین سبب بهبود هدایت حرارتی، الکتریکی و مقاومت سایشی می شود.
پلی آمید (PA) معمولا با یک عدد شناسایی می شوند که بیانگر تعداد اتم های کربن در آمینو اسیدهای اولیه (پلی آمید 6 (PA6))، و یا تعداد اتم های کربن در دی آمین و دی اسید (پلی آمید 66 (PA66)) است.

این پلی آمیدها (PA) قابل اشتعال بوده و کاربردی در محدوه دمایی حدود (۹۰+ تا ۳۰-) درجه سانتی گراد دارند. به دلیل چسبندگی و کشش زیاد، پیوندهای هیدروژنی گروه های آمیدی، این دسته از پلیمرها (پلی آمید PA) دارای استحکام فوق العاده ای هستند. همچنین این پلیمرها همراه با انعطاف پذیری بالا دارای مقاومت بالا در برابر حلال های نفتی، ساییدگی، خستگی، ضربه پذیری بالا و مقاومت ترک خوردگی بالا در خم شدن های متوالی هستند. با این وجود به دلیل قطبی بودن گروه آمید آب را به خود جذب می کنند.

کابرد پلی آمید PA

پلاستیک‌های مهندسی گروهی از مواد پلاستیکی هستند که با داشتن خواص بهتر مکانیکی و یا حرارتی, به‌طور گسترده ای استفاده می‌شوند (مانند پلی استایرن، پی وی سی، پلی پروپیلن و پلی اتیلن).

با وجود گران تر بودن، پلاستیک‌های مهندسی در مقادیر پایین تر تولید شده و برای کاربردهای اجسام کوچکتر و یا کم حجم (مانند قطعات مکانیکی) به صورت فله و با حجم بالا (مانند ظروف و بسته بندی) استفاده می‌شوند.

این اصطلاح معمولا اشاره به گرمانرم مواد به جای ترموست دارند، نمونه‌هایی از پلاستیک‌های مهندسی عبارتند از اکريلونيتريل بوتادین استایرن (ABS) برای سپر ماشین، داشبورد و تور ماهیگیری و … استفاده می‌شود.

پلی کربنات ها در کلاه ایمنی موتور سیکلت و پلی آمیدها (نایلون) برای اسکی و چکمه اسکی استفاده می‌شود. پلاستیک های مهندسی به تدریج جایگزین مواد مهندسی سنتی مانند چوب و فلز در بسیاری از کاربردها می شوند.

عمده مصرف پلی آمیدها (PA) در صنعت خودروسازی، تولید الیاف پلیمری، وسایل ورزشی، برد مدارهای الکتریکی، تولید پارچه و فرش، ساخت لوله و شیلنگ، کابل های فیبر نوری و… هستند. به همین سبب فروش پلی آمید (PA) جز کسب و کارهای جذاب در عرصه جهانی محسوب می شود.

مقایسه پلی آمید PA

هر پلاستیک مهندسی، معمولا دارای یک ترکیب منحصر به فرد از خواص است که برای برخی از کاربردها، ساخته می‌شود. برای مثال پلی کربنات بسیار مقاوم در برابر ضربه می باشد. در حالی که پلی آمیدها (PA) بسیار مقاوم در برابر سایش هستند.

خواص دیگر گریدهای مختلف از پلاستیک‌های مهندسی عبارتند از: مقاومت در برابر حرارت، مقاومت مکانیکی، استحکام ثبات شیمیایی، خود روانکاری (مخصوص استفاده در ساخت چرخ دنده و ترمز ماشینها) و ایمنی و آتش است.