پلی آمید (PA) چیست و چه کاربردی دارد؟
نایلون یا پلی آمید، نامی است برای گروهی از پلیمرها. پلی آمید درواقع یک ابر مولکولی است که میتواند بصورت طبیعی و یا مصنوعی ایجاد شود. برای مثال؛ پروتئین ها ( شامل ابریشم و یا پشم ) جزو دسته پلی آمید های طبیعی به شمار می روند.
پلی آمید مصنوعی معمولا در صنعت خودروسازی، در بافت لباس های ورزشی، موکت و یا فرش بصورت عمده بکار رفته است. علت این کارایی، استحکام و دوام بالای پلی آمید می باشد. علاوه بر این در بلبرینگ ها و صنایع پزشکی نیز از پلی آمید استفاده می شود.
تاریخچه پلی آمید
پیش از هر توضیح دیگری، بهتر است درباره تاریخچه پلی آمید ها اطلاعاتی کسب کنیم. " دوپونت " پلی هگزا متیلن را برای نخستین بار در سال ۱۹۲۸ سنتزکرد. این پلی هگزا متیلن سنتز شده را نایلون 6.6 نام نهادند. در سال ۱۹۳۵ همین پلیمر با وزن ملکولی بیشری سنتز شد. سه سال بعد، یعنی در سال ۱۹۳۸ الیاف این پلیمر تولید گسترده ای را از سرگرفت. پودر های این نایلون در سال 1940 جهت قالب گیری به بازار عرضه شد.
نایلون ۶ دومین پلی امید سنتزی بود که در سال ۱۹۳۹ که به کوشش "فاربن" از سنتز کردن پلی کاپرولاکتام بدست آمد. پس از آن تمام نایلون های دیگری که ما امروزه می شناسیم، از مخلوط شدن دی امین ها و دی کربوکسیلیک اسید ها بدست آمدند.
ساختار پلی آمید ها
همانطور که میدانیم، پلی آمید ها در دسته پلیمر های ترموپلاست قرار دارند، و همچنین ساختاری نیمه کریستالی دارند. در ساختار پلی آمید یک اتم N ( نیتروژن ) با یک گروه عاملی C=O ( کربونیل ) وجود د ارد که به آن گروه آمیدی گفته می شود.
برای کسب اطلاع درباره ساختار و خواص سایر پلیمر ها می توانید به مقاله "پلی اتیلن و خواص آن" مراجعه نمایید.
مشخصه های پلی آمید
پلی آمید قابل اشتعال می باشد و به دلیل چسبندگی و همچنین کشش زیادی که بین پیوند های هیدروژنی وجود دارد، پلی آمید ها از استحکام فوق العاده ای برخوردار هستند.
همچنین پلی آمید ها در حین داشتن انعطاف پذیری بالا، از مقاومت زیادی نیز در برابر حلال های نفتی، ساییدگی و ترک خوردگی برخوردارند. اما پلی آمید ها بدلیل قطبیتی که دارند، آب را به خود جذب می کند.
ویژگی های بارز پلی آمید ها
قبل از اینکه درباره ویژگی های پلی آمید ها صحبت کنیم، باید توضیح مختصری درباره درجه کریستالیتی داشته باشیم. درجه کریستالیتی در واقع تاثیر چشمگیری بر محدوده ذوب شوندگی کریستال ها و جذب رطوبت توسط پلی آمید ها دارد.
در تکمیل باید اشاره کرد افزایش درصد کریستالیتی، دلیل اصلی بالا رفتن مقاومت شیمیایی پلی آمید در برابر اسید و باز، استحکام و مقاومت آن در برابر ساییده شدن، افزایش دمای ذوب و همچنین محدوده ی دمای کاربردی می شود. برعکس این ویژگی ها نیز می تواند سبب کاهش ویژگی ایزولاسیونی پلی آمید ها، طویل شدن، شفافیت و تمایل به جذب رطوبت می شود. این تمایل در پلی آمید ها به دلیل بیشتر شدن فضاهای خالی در بین زنجیر های آمیدی می باشد.
در بین پلیمر ها، نایلون؛ جذب رطوبت بالاتری را نسبت به سایر هم خانواده هایش دارد. از آنجایی که جذب رطوبت تاثیر بسزایی در پایداری و خواص فیزیکی و ابعادی دارد، وجود این خاصیت در پلی آمید ها ضروری است.
پلی آمید ها اغلب با یک عدد قابل شناسایی هستند. این عدد اطلاعاتی درباره پلی آمید به ما می دهد و بیانگر تعداد اتم های کربن در آمینو اسید های اولیه هستند، و یا تعداد اتم های کربن در دی آمین و دی اسید را نمایش میدهند.
انواع پلی آمید ها
اصولا در طبیعت پلی آمیدها را به دو صورت می توان یافت.
- طبیعی
مانند: پروتئین ها (ابریشم و پشم)
- مصنوعی
مانند: نایلون، آرامید ها و پلی سدیم
پلی آمید ها را می توان از جنبه دیگری تقسیم بندی کرد. در پلی آمید ها ساختار ملکولی را در قالب دو دسته آروماتیک آلفاتیک می توان دسته بندی کرد.
پلی آمید های آروماتیک
این پلی آمید ها شامل حلقه بنزنی در بین گروه های آمیدی است.زکولار با نام دیگر "پلی فنیل ترفتالات" را می توان جزو این دسته بندی به شمار آورد. لازم به ذکر است که زکولار از پلی آمید های معروف این دسته است.
پلی آمید های آلفاتیک
این دسته از پلی آمید ها، به دلیل دارا بودن فاز بلوری ، نیمه کریستالی شناخته می شوند، و در حیطه صنعت با نام " نایلون " شناخته می شوند. پلی آمید های آلفاتیک، دارای پیوند های تکراری آمید هستند.
پلی آمید های ۱۲، ۱۱، ۶,۶ و ۶ در این دسته بندی قرار می گیرند.
این پلیمر به دلیل خواص مکانیکی و مقاومت بالایی که در برابر پارگی از خود نشان می دهند، در موارد بسیار مهمی کاربرد دارند برای مثال در جلیقه ی ضد گلوله، محفظه ی موتور جت، سیم تله کابین، کلاه ایمنی آتش نشان ها، کابل های فیبر نوری و… مورد استفاده قرار می گیرد.
شرکت آرکا صنعت تیوان اولین و تنها وارد کننده تجهیزات جوش پلاستیک در ایران می باشد.