Poliamid 6 w szeregu zastosowań

Poliamid 6 dzięki swoim cechom jest szeroko stosowany w różnych gałęziach współczesnego przemysłu.

W przemyśle motoryzacyjnym powstają z niego części umieszczane potem w rejonie silnika. Powstaje z niego także wyposażenie wewnątrz i na zewnątrz pojazdów. Budowane są z poliamidu 6 również części instalacji elektrycznej i osłony cięgien.

W przemyśle elektrotechnicznym poliamid 6 służy do produkcji obudowy skrzynek rozdzielczych, części wtyczek, złącza, wtyk, gniazdek, wyłączników.

W budownictwie i przemyśle meblowym z poliamidu 6 powstają wkręty, kołki, elementy krzeseł, rolki, klamki i uchwyty.

Tworzywo wykorzystywane jest też do wyrobu artykułów codziennego relaksu. Zalicza się do nich sprzęt wędkarski, żyłki, części do nart i snowboardów, elementy deskorolek, łyżworolek, kasków i rowerów.

W urządzeniach gospodarstwa domowego poliamid służy do produkcji części lodówek, zamrażarek, wirówek, pralek, urządzeń kuchennych, suszarek.

Także branża opakowaniowa wykorzystuje poliamid. Tam jest on potrzebny do tworzenia folii jednowarstwowych i wielowarstwowych.

Co wyróżnia poliamid 6

Obecnie najbardziej rozpowszechnione na rynku nazwy handlowe poliamidu 6 to Nylon, Durethan Jackdow Nylon, UBE Nylon, Sebimid, Tarnamid, Ultramid, Greenamid, Grilon, Technyl, Plustek.

W Zakładach Azotowych w Tarnowie – Mościcach produkowane są trzy rodzaje Tarnamidu naturalnego.  Różnią się one od siebie płynnością i co za tym idzie obszarem zastosowania. Nadają się do wtryskiwania i wytłaczania. ZAT to także kilkadziesiąt odmian Tarnamidów Modyfikowanych barwionych, wzmacnianych włóknem szklanym, uniepalnionych, napełnionych , udarnościowych, nukleowanych, stabilizowanych termicznie, ślizgowych.

Główne cechy poliamidu 6, to wysoka wytrzymałość mechaniczna, sztywność i twardość, a także wysoka odporność na uderzenia. Tworzywa wyróżnia się także takimi własnościami, jak wysoka zdolność tłumienia zmian mechanicznych, dobra wytrzymałość zmęczeniowa, bardzo dobre właściwości ślizgowe, odporność na ścieranie i zarysowania oraz niski współczynnik tarcia

Większośc poliamidów 6. To także wysoka odporność cieplna. Ich dopuszczalna temperatura pracy ciągłej to przedział od – 60 st. C. do plus 150 st. C.

Tworzywa z tej grupy nadają się jednak co ciekawe do produkcji wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością. Na przykład poliamidy tarnowskie posiadają atesty PZH i spełniają wymagania dyrektywy UE.

Właściwości poliamidów 6.6

Poliamid 6.6 wykazuje wysoką wytrzymałość mechaniczną, wysoką sztywność, dobrą stabilność kształtu w warunkach podwyższonej temperatury, bardzo dobre właściwości trybologiczne (niski współczynnik tarcia i małe zużycie), dobrą odporność chemiczną, bardzo dobre właściwości elektroizolacyjne i łatwe przetwórstwo. 

Może być poliamid 6.6 napełniany włóknem szklanym i napełniaczami mineralnymi w celu podwyższenia właściwości mechanicznych.

Dla przykładu jeden z typów poliamidu 6.6 wytwarzanego przez Lanxess o nazwie handlowej Durethan jest typem standardowym, niezawierającym wzmocnienia i szybko zestalającym się w formie podczas przetwórstwa. Zawiera 30 proc. włókna szklanego oraz stabilizator termiczny. 

Najchętniej sięga po niego branża samochodowa. 

Gęstość takiego Durethanu to 1,136 g/cm zaś moduł sprężystości przy rozciąganiu E wynosi 1600 MPa.

Nazwy zwyczajowe innych poliamidów produkowanych przez międzynarodowe koncerny, to choćby Nylon 66, Tislamid 66, Dinalon 66, Technyl, Zytel, Bestnyl, Celstran, Terez, Factor, Melos.

Charakterystyka poliamidów

Poliamidy sa to związki wielocząsteczkowe, które zawierają w łańcuchu głównym powtarzające się ugrupowania amidowe. O sukcesie poliamidów zdecydowały bardzo dobre właściwości mechaniczne przy stosunkowo niezbyt wygórowanej cenie. 

Poliamidy konstrukcyjne wykazują dużą sztywność oraz wytrzymałość me4chaniczną w szerokim zakresie temperatur. Wykazują tez dużą udarność zwłaszcza przy zastosowaniu odpowiednich modyfikatorów oraz dużą stabilność kształtu w warunkach oddziaływania obciążeń cieplnych. Cechują się tez dobrą odpornością na zużycie oraz odpornością na zużycie ścierne. 

Posiadają przy tym dobre właściwości ślizgowe, bardzo dobre właściwości elektroizolacyjne, dobra odporność na działanie środowiska, bardzo dobre właściwości przetwórcze oraz korzystne cechy przeciwzapalne. 

Liczby atomów węgla wchodzących w skład segmentów podstawowych cząstek poliamidów, pochodzących od surowców wyjściowych są stosowane do oznaczenia odpowiedniej klasy tworzyw poliamidowych. 

Przykładowo kaprolaktam zawiera w cząsteczce sześć atomów węgla, a zatem otrzymywany z kaprolaktamu poliamid oznaczany jest jako PA 6. Z kolei heksametyldwuamina oraz kwas adypinowy mają po sześć atomów węgla w cząsteczce, zatem poliamid przez ich reakcję oznaczany jest jako PA 6.6

Polimerowe bogactwo

Polimery można budować dziś z wielu różnych chemicznych "klocków", w niesłychanej liczbie kombinacji. Inżynierowie będą potrzebowali pomocy komputerów, żeby się w tym nie pogubić.

Polimery to substancje, których cząsteczki są długimi łańcuchami złożonymi z mniejszych elementów. Pół biedy, gdy wszystkie elementy są takie same. Ale tzw. kopolimery mają w składzie dwa lub więcej rodzajów budulca (tzw. monomery). Polimerami są białka (i kodujące je cząsteczki DNA), polimerami jest wiele cukrów i innych substancji występujących w przyrodzie.

Ubiegłe stulecie poznało nowe rodzaje polimerów - tworzywa sztuczne. Teraz chemicy są w stanie tworzyć ich tak wiele, że zaczynają się w tym gubić. Syntetyczne kopolimery mogą diametralnie różnić się własnościami chemicznymi i fizycznymi. Odpowiada za to bowiem nie tylko ich „zwyczajny skład chemiczny”, czyli proporcja atomów poszczególnych pierwiastków, ale - przede wszystkim - skład i kolejność poszczególnych cegiełek w długich, wymyślnie poplątanych łańcuchach. W dodatku, już na poziomie nano takie monomery często łączą się spontanicznie w większe grupy, zmieniając właściwości tworzywa, w sposób nieraz zaskakujący. Określony układ nanocząstek w obrębie polimeru może mieć np. szczególne własności optyczne (jak w tzw. pelerynach niewidkach).

Biologia wciąż tropi sekrety białek, których działanie w żywych organizmach zależy np. od tego, czy dany fragment cząsteczki wywija się w lewo, czy w prawo. Naukowcy zatrudniają do tego superkomputery, a nawet - społecznościowe turnieje internetowe.

W prestiżowym magazynie „Science” dwaj kaliforniscy naukowcy próbują zapobiec podobnej sytuacji w tworzywach sztucznych. Ich zdaniem, branża stoi właśnie w obliczu takiego bogactwa, że nie wiadomo, czy to nie jest puszka Pandory.

Polimery mogą się bowiem różnić nie tylko takimi własnościami jak wytrzymałość, elastyczność, czy możliwość zastosowania w superkomputerach optycznych. Producenta (i konsumenta) powinna interesować też biodegradowalność, toksyczność i potencjalny wpływ na organizmy żywe, ryzyko zanieczyszczenia środowiska.

A my mamy problem z liczeniem, ubolewa prof. Glenn Fredrickson z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara, jeden z autorów pracy.  Sztucznych tworzyw można dziś syntetyzować miliony, a liczba ta rośnie skokowo wraz z odkryciem kolejnych monomerów.

Badacze z Kalifornii sugerują kolegom podjęcie wspólnego wysiłku teoretycznego i opracowanie komputerowych symulatorów, które odgadną właściwości nowych klas polimerów. Są optymistami, bo współczesna chemia materiałowa (czyli de facto - nanotechnologia) obok ryzyk niesie olbrzymie bogactwo nowych możliwości. Kalifornijski symulator jest już dość zaawansowany. Nad podobnymi narzędziami do teoretycznego opanowania tej powodzi nowych substancji pracują też np. duże firmy komputerowe, licząc na modyfikację lub drastyczną zmianę technologii produkcji elektroniki opierającej się dziś na kryształach krzemu.

Kopolimery są niezwykle różnorodne - mamy olbrzymi zakres swobody w projektowaniu kolejnych substancji, więc mamy duże szanse na opracowanie tworzyw o naprawdę unikalnych właściwościach - podkreśla Fredrickson