گرانول پلی آمید ( الترامبد ) یا نایلون نام كلی برای خانواده ای از پلیمرهای مصنوعی است که علاوه بر مقاومت حرارتی، دارای مقاومت الكتریكی بالایی نیز می باشند و به دلیل ساختار بلورین ، مقاومت خوب شیمیایی را از خود نشان می دهند. پلی آمیدها قابل اشتعال بوده و کاربردی در محدوه ی دمایی حدود (۹۰+تا۳۰-) درجه ی سانتی گراد دارند. به دلیل چسپندگی و کشش زیاد پیوند های هیدروژنی گروه های آمیدی، این دسته از پلیمرها دارای استحکام فوق العاده ای هستند.
پاین ماده 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. پلی آمید ها به طور گسترده ای در كاربردهایی در صنایع خودروسازی و حمل و نقل، برق و الكترونیك، نساجی، بسته بندی و محصولات خانگی استفاده می شوند. با افزودن الیاف شیشه و افزایش استحكام این مواد،
می توان از آنها به عنوان جایگزینهای مناسبی برای قطعات فلزی استفاده نمود و لذا انها را را می توان اولین و مهمترین پلیمر مهندسی محسوب نمود. پلی آمید ها یا نایلون ها جزو پلاستیک های مهندسی هستندکه به دو روش زیر تولید می شوند:
- پلیمریزاسیون تراکمی یک دی آمین و یک اسید دو عاملی
- بصورت پلیمریزاسیون آمینو اسیدها
بدلیل ساختار خطی این ماده فضاهای خالی که در سایر پلیمرهای راندم مانند مثل پلی اتیلن وجود دارد ، در این پلیمرکمتر میباشد و همین عامل سبب می شود تا پلیمر پای آمید ساختار منظمی داشته و زنجیرهای پلیمری در فاصله نزدیکتری از هم قرار بگیرند. پلی آمید ها 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 ی بلورینگی را بیشتر نمود.
تاریخچه گرانول پلی آمید
پلی آمید اولین بار در سال ۱۹۲۸ توسط والاس كاروترز در شركت دوپونت پلی هگزا متیلن تولید شد. استفاده از نایلون ها به صورت تجاری اولین بار در سال ۱۹۳۸ و در تولید رشته های مسواك آغاز شد. در سال ۱۹۳۹ پلی کاپرولاکتام که دومین پلی امید سنتزی بود، را برای اولین بار توسط فاربن تهیه شد، و نایلون ۶ نام گذاری شد. سپس در سال ۱۹۴۰ الیاف این ماده در تولید جوراب‌های زنانه مصرف گردید.
اگرچه تولید الیاف از این ماده دارای سابقه بیشتری است، اما از سال ۱۹۵۰ به بعد كاربردهای آن در زمینه های تولید قطعات پلاستیكی گسترش بیشتری یافته است و به حدود ۲۵% از كل مصرف پلی آمید ها در سال ۲۰۰۰ یا ۱/۶۵ میلیون تن در سال بالغ شده است. رشد سالانه ۸ تا ۹ درصد مصرف در حوزه تولید قطعات پلاستیكی نسبت به رشد ۱/۵ درصدی آن در كاربرد الیاف حاكی از زمینه های كاربردی جدید این دسته از مواد می باشد.
ویژگی های گرانول پلی آمید
درجه کریستالیتی تاثیر به سزایی بر محدوده ذوب شوندگی کریستال ها و جذب رطوبت توسط پلی آمید ها 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 ی دمای کاربردی شده و بالعکس سبب کاهش ویژگی ایزولاسیونی، ازدیادطول، ضریب دی الکتریکی، شفافیت (مات شدن) و تمایل به جذب رطوبت (به دلیل کم شدن فضاهای خالی در بین زنجیر های آمیدی) می شود.
پلی آمید رطوبت زیادتری را نسبت به سایر پلیمرها جذب می کند. رطوبت تاثیر قابل ملاحظه ای 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 پلی آمید 6.6 سبب افزایش مقاومت کششی تا bar2300 و افزایش نیروی خمشی تا bar 3400 است. این عامل همچنین سبب بهبود هدایت حرارتی ، الکتریکی و مقاومت سایشی می شود. این ماده معمولا با یک عدد شناسایی می شوند که بیانگر تعداد اتم های کربن در آمینو اسید های اولیه (نایلون 6)، و یا تعداد اتم های کربن در دی آمین و دی اسید(نایلون 6.6) است.
در جدول زیر مقایسه اولیه بین پلیمرهای رایج و پلی آمید ۶ و ۶.۶ صورت گرفته است:
انواع گرانول پلی آمید
- طبیعی مانند: پروتئین ها (ابریشم و پشم)
- مصنوعی مانند: نایلون، آرامید ها و پلی سدیم وجود دارند.
- پلی آمید ها از لحاظ ساختار ملکولی به دو دسته ی آلفاتیک و آروماتیک تقسیم می شوند.
- آلفاتیک: پلی آمید های آلفاتیک به خاطر فاز های بلوری و آمورف، نیم کریستالی بوده، و نام تجاری آنها نایلون نام گذاری شده است و در ساختار پلیمری خود دارای پیوند تکراری آمید هستند. پلی آمید های ۱۲، ۱۱، ۶,۶ و ۶ جز این دسته اند.
انواع گرانول پلی آمید
پلی آمید یکی از مهمترین پلیمرهای مهندسی است که در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله انواع مختلف گرانول‌های پلی آمید می‌توان به PA6، PA66 و PA12 اشاره کرد.
PA6 (پلی آمید 6)
PA6 یا پلی آمید 6، از جمله محبوب‌ترین و گسترده‌ترین پلیمرهای پلی آمید است. این ماده دارای خواص مکانیکی بالا، مقاومت به سایش و خواص حرارتی مناسبی است. از جمله کاربردهای آن می‌توان به تولید قطعات خودرو، ماشین‌آلات و لوازم خانگی اشاره کرد.
PA66 (پلی آمید 66)
PA66 با داشتن خواص مکانیکی و حرارتی برتر نسبت به PA6، در بسیاری از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع پلی آمید به دلیل مقاومت بالا به حرارت و شیمیایی‌ها، برای تولید قطعاتی که در شرایط سخت مورد استفاده قرار می‌گیرند، مناسب است.
PA12 (پلی آمید 12)
PA12 یکی از انواع پلی آمیدهایی است که دارای خواص خاصی است. این نوع پلی آمید دارای مقاومت بالایی به مواد شیمیایی و اشعه UV است. همچنین، به دلیل خواص حرارتی مناسب، در صنایعی مانند خودروسازی و الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.
