آشنایی با کاربردها، خواص و ویژگی انواع پلی آمید

انواع پلی آمید به عنوان یکی از پرکاربردترین پلیمرهای مهندسی، نقش حیاتی در صنایع مختلف ایفا می‌کنند. این مواد به دلیل ترکیبی از مقاومت مکانیکی بالا، پایداری حرارتی و شیمیایی، و قابلیت پردازش آسان، جایگاه ویژه‌ای در تولید قطعات صنعتی و مصرفی پیدا کرده‌اند. ویژگی انواع پلی آمید به عنوان یکی از انواع مواد اولیه پلیمری همچون مقاومت در برابر سایش، انعطاف‌پذیری، و قابلیت تقویت با الیاف شیشه، آن‌ها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای مهندسی تبدیل کرده است.

از سوی دیگر، خواص انواع پلی آمید (PA) شامل عایق بودن در برابر الکتریسیته و مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت، باعث شده تا این مواد در تولید قطعات خودرو، تجهیزات الکترونیکی، و محصولات خانگی کاربرد گسترده‌ای داشته باشند. در این مقاله، به بررسی کاربرد انواع پلی آمید و ویژگی‌های منحصربه‌فرد آن‌ها خواهیم پرداخت.

پلی آمید چیست؟

پلی آمیدها نایلون‌ها از پلیمریزاسیون یک دی‌اسید با دی‌آمین یا با پلیمریزاسیون حلقه‌گشا، لاکتام‌ها با 6، 11 یا 12 اتم کربن ساخته می‌شوند. نمونه‌ای از این محصولات پرکاربرد در صنعت انواع پلی آمید نایلون 6، 66، 11، 12 و 46 است. این نام‌ها از طول زنجیره‌های پلیمری آن‌ها آمده است. شماره اول تعداد اتم‌های کربن موجود در دی‌آمین و دومین تعداد اتم‌های کربن موجود در اسید است.

کاربردهای عمده پلی آمیدها

• مسواک
• دستمال
• چرخ‌ها
• دستکش
• سیم‌های گیتار
• رشته‌های راکت تنیس
• کاشت پزشکی
• اتصالات برقی
• وسایل ماهیگیری
• چادر
• چرخ‌دنده‌ها

معرفی پلی آمید 66 (PA66)

هنگامی که مصرف (PA6) محدود باشد یا پایداری هیدرولیکی پلی آمید 6 (PA6) کم باشد، PA66 مورد استفاده قرار می‌گیرد. ظاهر مناسب و قدرت جوش منجر به مقاومت در برابر فشار می‌شود. چرخه‌های قالب‌گیری تزریقی سریع و اقتصادی است. پلی آمید 66 یا (PA66) دارای خواص مشابه پلی آمید 6 است. PA66 که با نام نایلون 66 (Naylon66) نیز شناخته می‌شود، به علت استحکام و سختی مناسب، کیفیت سطح خوب و مقاومت الکتریکی و همچنین ارزان بودن و در دسترس بودن از متریال‌های رایج و محبوب مورد استفاده در صنعت است.

خواص مکانیکی پلی آمید 66

این ماده به علت خواص مکانیکی مناسب مانند استحکام و سختی بالا، مقاومت به سایش و قالب‌گیری و تولید آسان مورد توجه صنعتگران و طراحان صنعتی قرار دارد. بدین علت در صنایع الکترونیکی و ساخت قطعات خودرو، لوازم و تجهیزات آتش‌نشانی، بدنه لوازم و ابزارهای صنعتی و صنایع کابل‌سازی مورد استفاد قرار می‌گیرد.

این ماده که به نام نایلون 66 (Naylon66) نیز شناخته می‌شود، با فرمول شیمیایی C12H22N2O2 و چگالی 1.14 g/cm3 گرم بر سانتی‌متر مکعب و دمای ذوب 268.8 درجه سانتی‌گراد جزو پرکاربردترین متریال‌های صنعتی و پلیمرها و یکی از انواع پلی آمیدها است. پلی آمید 66 یا PA66  با این خصوصیات شناخته می‌شود.

مقاومت پلی آمید 66

این ماده از خواص بارزی مانند مقاومت به سایش در بین انواع پلی آمیدها برخوردار است. این خصوصیت موجب محبوبیت این ماده در ماشین‌سازی و قطعات اتوموبیل شده است در نتیجه در ساخت قطعاتی که به‌ صورت دینامیک کار می‌کنند و در کنار قطعات دیگر در حال درگیری و سایش هستند، می‌توان از این متریال استفاده نمود. در تسمه‌های مدولار مورد استفاده در کانوایرهای مدولار و همچنین استفاده از این متریال در sort یا مرتب‌سازی و هدایت محصولات در حال انتقال از کاربردهای این ماده است.

قالب‌گیری پلی آمید 66

قالب‌گیری آسان از جمله مزیت‌های پلی آمید 66 است که می‌توان آن‌ را در دمای 80-100 درجه سانتی‌گراد قالب‌گیری کرد و شکل داد. البته لازم به ذکر است که (PA66) قابلیت ماشین‌کاری دارد و در انتها صافی سطح مناسبی را ارائه می‌دهد.
از معایب انواع پلی آمیدها می‌توان جذب آب را نام برد که در این محصول شاهد جذب آب کمتری نسبت به PA6 هستیم و این در حالی است که جذب آب موجب کاهش استحکام و بالا رفتن وزن آن می‌شود، سختی آن‌ را بالا می‌برد و خاصیت چکش‌خواری آن را افزایش می‌دهد.

مقاومت حرارتی پلی آمید 66

لازم به ذکر است که PA66 دارای مقاومت حرارتی در شوک‌های حرارتی است و نمی‌تواند حرارت طولانی‌مدت را تحمل کند در حالی که PA6 مقاومت حرارتی طولانی‌مدت بیشتری را تحمل می‌کند. همچنین خاصیت جذب مایعات موجب جذب روغن نیز به این ماده می‌شود که این خاصیت باعث می‌شود که از آن برای قطعات با یاتاقان‌بندی سبک مورد استفاده قرار گیرد زیرا در طی زمان فعالیت، روغن جذب‌شده به قطعه کار پس داده می‌شود و موجب روان‌کاری هرچه بهتر می‌شود.

ویژگی‌های پلی آمید 66

 ویژگی‌های شیمیایی خاص پلی آمیدها موجب استفاده گسترده از آن‌ها در محیط‌های با شرایط سخت و چالش‌برانگیز می‌شود. کاربردهای متعدد پلی آمیدها به دلیل ترکیب مناسب ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی این مواد، آن‌ها را به یکی از گزینه‌های اصلی در طراحی و ساخت محصولات پیشرفته تبدیل کرده است. 

• استحکام و سفتی در دمای بالا
• مقاومت خوب حتی در دمای پایین
• جریان بسیار خوب برای پردازش آسان
• سایش خوب و مقاومت در برابر سایش
• مقاومت عالی در برابر سوخت و روغن
• مقاومت در برابر خستگی
• خواص عایق الکتریکی خوب

معرفی پلی آمید 6

 این گرید از نایلون بسیار سخت است و از مقاومت کششی بالایی برخوردار است. لازم به ذکر است که نایلون 6 توسط یک فرآیند منحصربه‌فرد به نام پلیمریزاسیون حلقه‌گشا ایجاد می‌شود. همچنین پلی آمید 6 یا PA6 به عنوان نایلون 6 یا پلی کاپرولاکتام نیز شناخته می‌شود که یکی از پرکاربردترین پلی آمیدها در سطح جهان است. نقطه ذوب پلی آمید 6 برابر 223 درجه سانتی‌گراد است.

خواص پلی آمید 6

در حالی که، Polyamide 66 / PA66 / Nylon 66 یکی از محبوب‌ترین ترموپلاستیک‌های مهندسی است و بیشتر در کاربردهای مختلف به عنوان جایگزینی برای فلز مورد استفاده قرار می‌گیرد. نایلون 66 با چند پلیمریزاسیون تراکمی هگزامتیلن دی آمین و اسید چربی سنتز می‌شود (دو مونوم هر کدام حاوی 6 اتمقث کربن). نقطه ذوب پلی آمید 66 255 درجه سانتی‌گراد است. به‌طورکلی پلی آمید 6  یکی از انواع پلی آمیدها است که در تلاش برای باز تولید خواص نایلون 66 یا پلی آمید 66 تولید شد.

ویژگی‌های پلی آمید 6

• مقاومت و استحکام بالا در دمای بالا
• مقاومت ضربه خوب، حتی در دمای پایین
• مقاومت در برابر سایش
• مقاومت عالی در برابر سوخت و روغن
• مقاومت در برابر خستگی
• خواص عایق الکتریکی خوب
• جذب زیاد آب و تعادل آب

کاربردهای PA6

• حمل‌ونقل
• الکترونیک و برق
• کالاهای مصرفی ساخت‌وساز ساختمان
• بسته‌بندی
• یکی از انواع پلیمر بازیافتی

پلی آمید 11 (PA11)

پلی‌آمید 11 یا Polyamide 11 / PA11 / Nylon 11 یک پلاستیک مهندسی زیست‌بنیادی نادر است که از منابع تجدیدپذیر (گیاهان کرچک) حاصل می‌شود و با استفاده از پلیمریزاسیون اسید آمینه سدوئیک تولید می‌شود.

نقطه ذوب پلی‌آمید 11 برابر 190 درجه سانتی‌گراد است. خواص PA11 شبیه به پلی آمید 12 (PA12) است؛ اما به طور مقایسه‌ای مقاومت حرارتی و اشعه ماوراء بنفش بالاتر، جذب آب کم و اثرات محیطی کمتری دارد. همچنین قدرت ضربه و ثبات ابعادی بهتری را نشان می‌دهد.

پلی آمید 12

یک ترموپلاستیک نیمه‌کریستالی است که عملکردی مشابه با پلی‌آمید 11 را نشان می‌دهد. پلی‌آمید 12 یک پلیمر گران‌قیمت نسبت به سایر انواع پلی آمیدها است. PA12 دارای مقاومت در برابر ضربه کمتری است؛ اما مقاومت خوبی در برابر ساییدگی و اشعه ماوراء بنفش نشان می‌هد.
پلی آمید 12 نسبت به PA6 ،PA66 و سایر انواع پلی آمیدها میزان جذب آب کمی دارد، پایداری ابعادی خوب و خصوصیات الکتریکی مناسب را نشان می‌دهد برای کاربردهایی ایده‌آل است که ایمنی، دوام یا قابلیت اطمینان در طول زمان بسیار مهم باشد. نمونه‌های شفاف نیز موجود است که امکان انعطاف‌پذیری بالایی را از نظر طراحی و ساخت فراهم می‌کند.

کاربردهای پلی آمید 11 و 12

• اتومبیل‌سازی: به دلیل انعطاف‌پذیری و مقاومت کششی، PA11 در ساخت شیلنگ ترمز تریلر، خطوط سوخت و غیره برای بازار خودرو و حمل‌ونقل استفاده می‌شود.
• ورزش: PA11 به دلیل داشتن چربی مناسب و مقاومت در برابر سایش و ضریب اصطکاک مناسب، برای ساخت دوچرخه، کفش ورزشی (کف کفش فوتبال) و غیره استفاده می‌شود.
• در کاربردهای مهندسی و ساخت: مانند لایه‌های محافظ لوله‌های آب، شیلنگ‌های هوا و اسپری نقاشی، از PA11 به‌ طور گسترده استفاده می‌شود.
• کاربردهای دیگر: کاربردهای دیگر این ماده عبارتند از بهداشت و درمان، کانترهای پزشکی، لوازم خانگی، پوشش محافظ قفسه‌های ظرفشویی، کالاهای برق، روکش سیم‌های مقاوم در برابر ترمینال، کالاهای خانگی، کالاهای مصرفی، سرچکش و غیره

پلی آمید 46 (PA46)

دی آمینوبوتان از آکریلونیتریل و HCN سنتز می‌شود. نقطه ذوب پلی آمید 46 برابر 295 درجه سانتی‌گراد است. PA46 یک پلی‌آمید با مقاومت حرارتی بالا است که در طیف گسترده ای از کاربردها استفده می‌شود.

کاربرد PA46

این ماده برای ساختن چندین بخش خودرو و حمل‌ونقل مانند تنگه زنجیر، موتور، قطعات فیلتر روغن، پایه لامپ‌های سیگنالینگ، واشر فشار، گیربکس‌های دنده دستی، چرخ‌دنده‌های سرعت‌سنج، توزیع‌کنندگان سوخت و غیره کاربرد دارد. همچنین این ماده در کالاهای مصرفی، کالاهای صنعتی، کنترل ایمنی در وسایلی مانند کتری و اجاق گاز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ویژگی های PA46

نایلون PA46 بالاترین مقاومت دمایی را در بین انواع پلی آمیدها از خود نشان می‌دهد. HDT آن در 1.8 MPA 160 درجه سانتی‌گراد و در صورت پر شدن 30٪ فیبرهای شیشه‌ای 285 درجه سانتی‌گراد است. مقاومت مکانیکی PA46 نسبت به PA66 بالاتر است و مقاومت خستگی آن 50 برابر PA66 است.

PA46 غالبا برای جایگزینی فلز در کاربردهای با دمای بالا مورد نیاز قرار می‌گیرد. این ماده به دلیل مقاومت عالی در برابر فرسایش در ساخت دنده استفاده می‌شود که ترکیبی از عملکردهای مکانیکی و ثابت را در دمای بالا، رفتار عالی قبیله‌ای و مقاومت به خستگی بالا ارائه می‌دهد. PA46 را می‌توان فلزی کرد.

روش تزریق پلی آمیدها

در فرآیند تولید قطعات از پلی‌آمید، ابتدا گرانول‌ها به دقت خشک و آماده می‌شوند تا از جذب رطوبت جلوگیری شود. سپس مواد در بخش حرارتی دستگاه تزریق گرم می‌شوند و به حالت مذاب در می‌آیند. این مواد مذاب تحت فشار بالا از طریق نازل به داخل قالب تزریق می‌شوند و پس از آن، قالب به سرعت خنک می‌شود تا ویژگی انواع پلی آمید نظیر قابلیت جامد شدن و شکل نهایی قطعه به دست آید تا کاربرد انواع پلی آمید در صنایع مختلف حفظ شود. پس از سرد شدن، قطعه نهایی از قالب خارج و برای بررسی دقت ابعادی و کیفیت بازرسی می‌شود.

در نهایت با توجه به خواص انواع PA ممکن است قطعات به پردازش‌های اضافی مانند ماشین‌کاری یا رنگ‌آمیزی نیاز داشته باشند. در طول این فرآیند، کنترل دقیق دما و فشار تزریق ضروری است تا از کیفیت و یکنواختی قطعه اطمینان حاصل شود.

خرید انواع پلی آمید

برای بهره‌مندی از مزایای انواع پلی‌آمید در تولید قطعات صنعتی با دوام و عملکرد بالا، با آتمن پلیمر تماس بگیرید. ما با ارائه مشاوره تخصصی و تأمین مواد اولیه باکیفیت، همراه مطمئن شما در مسیر تولید هوشمند و پایدار هستیم.