بسپار شیمی سپیدان

بیش از دو دهه تجربه درزمینه بازرگانی و تأمین مواد اولیه کارخانه‌های تولیدی و صنعتی

Polyamides-Nylon

معرفی محصول

پلی آمید (نایلون) به صورت الیاف مصنوعی در سال ۱۹۳۵ برای اولین بار تولید شد و به صورت تجاری در اوایل ۱۹۵۰ برای ساخت قطعات به روش‌های تزریقی وارد بازار شد. اولین شرکت دوپونت (DuPont) به عنوان اولین تولید کننده پلی‌آمید در جهان شناخته می‌شود، نایلون نام شناخته شده پلی‌آمید در بازار از نام تجاری محصول شرکت دوپوینت برگرفته شده است. این پلیمر به صورت دانه‌های استوانه‌ای شکل (گرانول) به رنگ شیری (به صورت خالص) و رنگ‌های دیگر موجود است و به کمک دستگاه‌های تزریق فشاری و دمشی و همچنین دستگاه اکسترودر شکل می‌پذیرد.

پلی‌آمیدها دارای فرایندپذیری مناسبی هستند و عموما در کامپاندهای پلی‌آمید می‌توان از انواع افزودنی‌ها مانند پایدارکننده‌های حرارتی و نوری، نرم‌کننده‌ها، ضد حریق‌ها، الاستومرها، رنگدانه‌ها و غیره استفاده کرد. همچنین به منظور تقویت پلی‌آمیدها از الیاف پر می‌شوند، الیاف به کار رفته به منظور تقویت پلی‌آمیدها عموما الیاف‌های شیشه هستند، اما از الیاف معدنی، کربن و کولار نیز برای کاربردهای خاص می‌توان استفاده کرد، بنا به نوع مصرف درصدهای مختلف الیاف افزوده می‌شود. پلی آمیدهای پر شده با الیاف مقاومت بهتری در مقابل خزش، ضربه و شکاف دارند. در تصویر زیر ساختار مولکولی پلی‌آمیدها ارائه شده است.

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

  • PA6
  • PA66
  • PA11
  • PA12
  • سایر

ماده اولیه تولید پلی آمید ۶ کاپرولاکتام است و کاپرولاکتام طی فرآیند پلیمریزاسیون به پلی آمید ۶ تبدیل می‌شود. ماده اولیه پلی آمید۶۶ آدیپیک اسید و هگزا متیلن دی آمین و ماده اولیه پلی آمید ۱۱، روغن کرچک و متانول است.


مزایا/ویژگی‌ها

الیاف پلی‌آمید از جمله الیافی هستند که در محیط‌های اسیدی ضعیف مقاوم هستند، اما محیط‌های اسیدی قوی سبب متلاشی شدن آنها می‌شوند، جهت شناسایی الیاف پلی‌آمید می‌توان از فنول یا اسید فرمیک استفاده کرد. هر دو معرف حتی در درجه اتاق نیز نایلون را در خود حل می‌کنند. الیاف پلی آمیدی درصد جذب رطوبت پایینی (بین ۱۵-۲۰%) دارند، این الیاف در برابر محیط‌های قلیایی قوی مقاوم هستند. مقاومت بیولوژیکی الیاف پلی آمیدی بالا است. به طور خلاصه در جدول زیر خواص فیزیکی و شیمیایی پلی آمید ۶ و ۶۶ مورد مقایسه قرار گرفته است

خواص واحد شرایط عملیاتی نایلون۶ نایلون  ۶-۶
دمای ذوب سانتیگراد ۲۱۰-۲۲۰
دمای فرایند سانتیگراد قالبگیری تزریقی ۲۲۵-۲۹۰
اکستروژن ۲۲۵-۲۷۵
دانسیته gr/cm3 ۱٫۱۴-۱٫۱۲ ۱٫۱۵-۱٫۱۳
استحکام کششی در نقطه تسلیم درصد در ۲۳ درجه سانتیگراد در شرایط خشک برای قالبگیری (۰٫۲% رطوبت) ۱۱۷۰۰ ۸۰۰۰
در ۲۳ درجه سانتیگراد در شرایط ۵۰% رطوبت نسبی ۷۴۰۰ ۶۵۰۰
ازدیاد طول درصد در ۲۳ درجه سانتیگراد در شرایط خشک برای قالب‌گیری (۲/۰ % رطوبت) ۳۰-۱۰۰ ۱۵-۶۰
در ۲۳ درجه سانتیگراد در شرایط ۵۰ درصد رطوبت نسبی ۳۰۰ ۱۵۰-۳۰۰
مدول کششی psi103 در ۲۳ درجه سانتیگراد در شرایط خشک برای قالب‌گیری (۲/۰ % رطوبت) ۳۸۰ ۴۱۰
در ۲۳ درجه سانتیگراد در شرایط ۵۰ درصد رطوبت نسبی ۱۰۰ ۱۸۰
مدول خمشی psi103 در ۲۳ درجه سانتیگراد در شرایط خشک برای قالب‌گیری (۲/۰ % رطوبت) ۳۹۰ ۴۱۰-۴۵۰
در ۲۳ درجه سانتیگراد در شرایط ۵۰ درصد رطوبت نسبی ۱۴۰ ۱۸۵
ضربه‌پذیری نمونه شکافدار Ft-lb/in در ۲۳ درجه سانتیگراد در شرایط خشک برای قالب‌گیری (۲/۰ % رطوبت) ۶/۰ – ۱ ۵۵/۰ – ۱
در ۲۳ درجه سانتیگراد در شرایط ۵۰ درصد رطوبت نسبی ۳ ۸۵/۰ – ۱/۲
سختی راکول در شرایط خشک برای قالب‌گیری (۲/۰ % رطوبت) ۱۱۹ ۱۲۰
دمای انحنای تحت بار سانتیگراد در شرایط خشک برای قالب‌گیری در فشار psi 66 ۱۸۵-۱۹۰ ۱۲۰
در شرایط خشک برای قالب‌گیری در فشار psi 264 ۶۸-۸۵ ۷۵-۸۸

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.

نفوذ ناپذیری عالی در برابر بوها، اکسیژن، نیتروژن و دی‌اکسید کربن، مقاومت در برابر روغن‌ها، مقاومت شیمیایی عالی، مقاومت در برابر بنزین، مقاومت در برابر حلال‌های آلی، مقاومت در برابر آب نمک و محیط‌های دریایی، خواص نوری مناسب از دیگر خواص پلی‌آمیدها است.


کاربردها

نخ کفپوش‌های محکم، نخ قالی، نخ‌های تولید پوشاک به ویژه جوراب از نایلون تشکیل شده‌اند. انواع نخ‌های 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 است. الیاف نایلونی با توجه به استحکام بالا و سختی برای تولیدهای مثل طناب، کمربند ایمنی، چتر نجات، نخ و تور ماهیگیری مورد استفاده قرار می‌گیرند..

  • صنایع خودروسازی

با توجه فرآیند پذیری، مقاومت حرارتی و شیمیایی مناسب پلی‌آمید و انعطاف پذیری آنها در طراحی، این مواد معمولا به عنوان جایگزین قطعات فلزی، در فضای موتور استفاده می‌شوند. انواع نخ‌های نایلونی با استحکام بالا در مواردی مثل تقویت تایر خودرو و هواپیما مورد استفاده قرار می‌گیرند. الیاف‌های نایلونی به کار رفته در بخش‌های مختلف خودرو باعث ایجاد خواص مکانیکی (سختی، مقاومت به خزش و ..) مناسب ، ایمنی و راحتی بیشتر در قطعات می‌شود.. در شکل زیر کاربرد پلی آمید در قسمت‌های مختلف خودرو نشان داده شده است.

  • صنایع برق و الکترونیک

تستهای  GWIT و UL94 در صنایع برق و الکترونیک بسیار مرسوم هستند،‌ پلی آمید به راحتی می‌توانند 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.

  • کالاهای مصرفی و صنعتی

پلی آمید به دلیل قالبگیری سریع،‌ رنگ پذیری، ‌زیبایی سطحی، ‌مقاومت مکانیکی عالی راه‌حل مناسبی برای تولید کالاهای صنعتی برای طراحی‌های پیچیده محسوب می‌گردد. ساخت برس مسواک، بخیه جراحی، تولید کفش، جوراب و مواد کش بافت، نخ، طناب، میله، تور و لاستیک نیز از سایر کاربردهای آن است. همچنین پلی آمید در بهبود ویژگی‌های مکانیکی آسفالت کاربرد دارد.

 


جنبه­ های اقتصادی

براساس گزارش‎های موجود ارزش بازار جهانی پلی‌آمید ۶ و ۶۶ در سال ۲۰۱۷ در حدود ۶۶/۲۵ میلیارد دلار آمریکا برآورد می‌شود و پیش‌بینی می‌شود که با نرخ رشد ترکیبی ۲/۶ درصد در بین سال‌های ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۵ به دلیل افزایش تقاضا در صنایع خودرو، کاربردهای وسیع در صنایع بسته‌بندی و غیره افزایش یابد

شرکت‌های BASF SE، Royal DSM، DowDupont و Kuraray Co.ltd از مهمترین بازیگران صنعت تولید نایلون هستند.


گریدهای قابل تامین

  • PA-kn136
  • PA-kn3311