• نایلون ها (پلی آمید)

    نام "نایلون" به گروهی از پلاستیک های معروف به پلی آمید ها اطلاق می شود. نایلون ها توسط گروه آمید (CONH) شناسایی می شوند و گستره ای از انواع مواد را در بر می گیرند (برای مثال نایلون 6,6؛ نایلون 12,6؛ نایلون 6,4؛ نایلون 6؛ نایلون 12 و غیره)، که موجب به وجود آمدن گستره بزرگی از ویژگی ها می شود. نایلون در تولید فیلم ها و فیبرها کاربرد دارد، اما به عنوان ماده قالب گیری نیز موجود است.

    نایلون ها (پلی آمید)

    نام "نایلون" به گروهی از پلاستیک های معروف به پلی آمید ها اطلاق می شود. نایلون ها توسط گروه آمید (CONH) شناسایی می شوند و گستره ای از انواع مواد را در بر می گیرند (برای مثال نایلون 6,6؛ نایلون 12,6؛ نایلون 6,4؛ نایلون 6؛ نایلون 12 و غیره)، که موجب به وجود آمدن گستره بزرگی از ویژگی ها می شود. نایلون در تولید فیلم ها و فیبرها کاربرد دارد، اما به عنوان ماده قالب گیری نیز موجود است.

    نایلون از دو طریق به وجود می آید. در طریق اول نایلون های دو رقمی به وجود می آیند، یک واکنش چگالش بین دی آمین ها و اسید های دی بازی نمک نایلون به وجود می آورد. عدد اول در نام نایلون مربوط به تعداد کربن های موجود در دی آمین و عدد دوم مربوط به تعداد کربن های موجود در اسید است (مثل نایلون 12,6 یا نایلون 6,6). فرایند دوم شامل باز کردن یک مونومر حاوی هر دو گروه آمین و اسید که حلقه لاکتام نام دارد، می شود. نوع نایلون به تعداد کربن موجود در مونومر لاکتام بستگی دارد.

    ویژگی ها

    اکثر نایلون ها تمایل دارند نیمه کریستالی باشند و معمولا مواد سختی بوده و دارای مقاومت حرارتی و شمیایی می باشند. انواع متفاوت موجب به وجود آمدن گستره بزرگی از ویژگی ها می شوند که با بالا رفتن عدد نایلون چگالی نسبی، نقطه ذوب و میزان رطوبت کاهش می یابد.

    نایلون ها رطوبت اطراف خود را جذب می کنند. این جذب تا زمانی ادامه پیدا می کند که تعادل اتفاق افتاده و می تواند اثری منفی روی پایداری ابعادی داشته باشد. به طور کلی، مقاومت ضربه ای و انعطاف نایلون با میزان رطوبت آن افزایش می یابد، در حالی که استحکام و سختی آن در زیر دمای گذار شیشه (< 50-80 oC) کاهش می یابد. میزان رطوبت به دما، میزان کریستالی بودن و ضخامت قطعه بستگی دارد. آماده سازی ماده می تواند از اثرات منفی جذب رطوبت در حین کار جلوگیری کند.

    نایلون ها نسبت به بیشتر مواد شیمیایی مقاومت خوبی دارند، با این حال توسط اسید های قوی، الکل ها و قلیاها خورده می شوند.

    از نایلون ها می توان در محیط های با دمای بالا استفاده کرد. در سیستم های پایدار حرارتی تا دمای 185 درجه سانتی گراد عملکرد خوبی مشاهده می شود (برای سیستم های تقویت شده).

    گرید های موجود

    انواع مختلفی از نایلون موجود هستند (برای مثال نایلون 6 نایلون 66، نایلون 6/6-6، نایلون 6/9، نایلون 6/10، نایلون 6/12، نایلون 11، نایلون 12). این ماده به عنوان یک هوموپلیمر، کوپلیمر یا تقویت شده موجود است. نایلون های ممکن است با دیگر پلاستیک های مهندسی نیز مخلوط شده تا برخی جنبه های عملکرد آنها بهبود یابد. برای شکل دهی نایلون می توان از قالب گیری تزریقی، قالب گیری چرخشی یا اکستروژن به فیلم یا فیبر استفاده کرد.

    ویژگی های فیزیکی

    • استحکام کششی 90 - 185 N/mm²    
    • استحکام ضربه برشی  5.0 - 13 Kj/m²
    • ضریب انبساط حرارتی 90 - 20/70 x 10-6
    • حداکثر دمای استفاده مداوم 150 - 185 oC
    • چگالی 1.13 - 1.35/1.41 g/cm3

    مقاومت در برابر مواد شیمیایی

    • اسید رقیق *
    • باز رقیق ***
    • روغن ها و گریس ها ****
    • هیدروکربن های آلیفاتیک ****
    • هیدروکربن های آروماتیک ****
    • هیدروکربن های هالوژنه *** متغیر
    • الکل ها *

    کلید

    *

    ضعیف

    **

    متوسط

    ***

    خوب

    ****

    خیلی خوب

     

    کاربردها

    فیبرهای نایلون در پوشش سطوح، نخ ماهیگری و موکت ها استفاده می شود. فیلم های نایلون برای بسته بندی مواد غذایی استفاده می شود چرا که استحکام داشته و نفوذپذیری کمی نسبت به گازها دارند، همچنین به دلیل مقاومت دمایی آنها برای مواد غذایی که لازم است در بسته بندی جوشیده شوند مناسب هستند.

    مواد قالب گیری و اکستروژن کاربردهای زیادی به عنوان جایگزین قطعات فلزی، به طور مثال قطعات درون موتور خودرو، دارند. مواد تهیه شده از نایلون سخت، مقاوم در برابر خوردگی، سبک تر و ارزان تر از آلومینیوم هستند (پس از پرداخت هزینه های های ابزار) و به دلیل داشتن سطح داخلی صیقلی جریان هوای بهتری ارائه می دهند. ویژگی چرب کنندگی ذاتی آن، نایلون را برای دنده ها و بلبرینگ ها مناسب می کند. عایق الکتریکی، مقاومت در برابر خودرگی و سختی، نایلون را انتخابی مناسب برای قطعات با بار زیاد در کاربردهای الکتریکی به عنوان عایق ها، قاب کلید و پریز و روکش کابل ها، می کند. کاربرد گسترده دیگر برای قاب ابزارالات سنگین است.

    مطالعات موجود

    خودروسازی

    دستگیره در و قاب رادیاتور:

    به عنوان یکی از قطعات ضروری خودرو، دستگیره درها ویژگی های خاص و دشواری باید داشته باشد. باید ظاهر سطح آنها زیبا بوده، قابل چاب بوده و در برابر اشعه UV مقاوم باشد، همچنین باید ویژگی های فیزیکی خوبی مثل سختی داشته باشد.

    الکتریکی

    قاب کلیدهای ولتاژ پایین:

    این کاربرد تعدادی زیرکاربرد نیز دارد، قطع کننده های مینیاتوری مدار، دستگاه های جریان رسوبی، فیوزها، کلید ها و رله ها، اتصال دهنده ها و قفسه ها.

     

    موارد عمومی

    اتصال دهنده های اسکی و اسکیت ها

    پلی آمید 6 کاربرد زیادی در ورزش هایی چون اسکی و اسکیت دارد. دلیل آن ویژگی های استهلاکی خوب و استحکام ضربه ای و مکانیکی بالای آن می‌باشد.

    اکستروژن

    تاریخچه

    کاروترز پلی آمیدها را در 1931 کشف کرد.در 28 اکتبر 1938 تولید تجاری نایلون 6.6 آغاز شد. پلی آمید ها اولین بار به عنوان پلیمرهای فیبری شکل دهی معرفی شدند. اولین کاربرد تجاری دندانه های مسواک Dr West’s Miracle Tuft بود. در طول سال بعد جوراب های زنانه نایلونی به بازار آمده و در 1941 تولید تجاری پودر های قالب گیری نایلونی آغاز شد. نایلون 6 در دهه 1940 توسعه یافت. قالب گیری نایلون تا دهه 1950 کاربرد گسترده ای نداشت.