שם חומר: פוליאמיד, ניילון (PA)
מקור ומאפיינים
פוליאמידים, הידועים בכינויו ניילון, עם השם האנגלי של Polyamide (PA) וצפיפות של 1.15g/cm3, הם שרפים תרמופלסטיים עם קבוצת אמידים חוזרת - [NHCO] - בשרשרת הראשית המולקולרית, כולל PA aliphatic, aliphatic PA ו-PA ארומטי.
זני PA Aliphatic הם רבים, עם יבול גדול ויישום רחב.שמו נקבע על פי המספר הספציפי של אטומי פחמן במונומר הסינטטי.הוא הומצא על ידי הכימאי האמריקאי המפורסם קארות'רס וצוות המחקר המדעי שלו.
ניילון הוא כינוי לסיבי פוליאמיד (פוליאמיד), שניתן להפוך אותם לסיבים ארוכים או קצרים.ניילון הוא השם המסחרי של סיבי פוליאמיד, הידוע גם בשם ניילון.פוליאמיד (PA) הוא פוליאמיד אליפטי המחובר יחדיו על ידי קשר אמיד [NHCO].
המבנה המולקולרי
ניתן לחלק את סיבי הניילון הנפוצים לשתי קטגוריות.
מחלקה של פולי-הקסילנדיאמין אדיפט מתקבלת על ידי עיבוי של דיאמין וחומצה.נוסחת המבנה הכימי של מולקולת השרשרת הארוכה שלו היא כדלקמן: H-[HN(CH2)XNHCO(CH2)YCO]-OH
המשקל המולקולרי היחסי של סוג זה של פוליאמיד הוא בדרך כלל 17000-23000.
ניתן להשיג מוצרי פוליאמיד שונים על פי מספר אטומי הפחמן של אמינים בינאריים וחומצות דיאטיות בשימוש, וניתן להבחין בהם במספר שנוסף לפוליאמיד, שבו המספר הראשון הוא מספר אטומי הפחמן של אמינים בינאריים, והשני. מספר הוא מספר אטומי הפחמן של חומצות דו-חומצות.לדוגמה, פוליאמיד 66 מציין שהוא מיוצר על ידי עיבוי רב של הקסילנדיאמין וחומצה אדיפית.ניילון 610 מציין שהוא עשוי מהקסילנדיאמין וחומצה סבאצית.
השני מתקבל על ידי קפרולקטם פוליקונדנסציה או פילמור פתיחת טבעת.נוסחת המבנה הכימי של מולקולות השרשרת הארוכה שלו היא כדלקמן: H-[NH(CH2)XCO]-OH
לפי מספר אטומי הפחמן במבנה היחידה, ניתן לקבל שמות של זנים שונים.לדוגמה, פוליאמיד 6 מציין שהוא מתקבל על ידי ציקלו-פולימריזציה של קפרולקטם המכיל 6 אטומי פחמן.
פוליאמיד 6, פוליאמיד 66 וסיבי פוליאמיד אליפטיים אחרים מורכבים כולם ממקרומולקולות ליניאריות עם קשרי אמיד (-NHCO-).למולקולות סיבי פוליאמיד יש קבוצות -CO-, -NH-, יכולות ליצור קשרי מימן במולקולות או מולקולות, ניתן לשלב אותן גם עם מולקולות אחרות, כך שהיכולת ההיגרוסקופית של סיבי פוליאמיד טובה יותר, ויכולה ליצור מבנה גבישי טוב יותר.
מכיוון שה-CH2-(מתילן) במולקולת הפוליאמיד יכול לייצר רק כוח חלש של ואן דר ואלס, סלסול השרשרת המולקולרית של מקטע -CH2- גדול יותר.בשל המספר השונה של ה-CH2- של היום, צורות הקשר של קשרי מימן בין מולקולריים אינן זהות לחלוטין, וגם ההסתברות לכיווץ מולקולרי שונה.בנוסף, לחלק ממולקולות הפוליאמיד יש כיווניות.הכיוון של מולקולות שונה, והתכונות המבניות של סיבים אינן זהות לחלוטין.
מבנה ויישום מורפולוגי
לסיבי הפוליאמיד המתקבלים בשיטת ספינינג התכה יש חתך עגול וללא מבנה אורך מיוחד.ניתן לראות את הרקמה הפיברילרית החוטית במיקרוסקופ אלקטרוני, ורוחב הפיבריל של פוליאמיד 66 הוא בערך 10-15 ננומטר.לדוגמה, ניתן ליצור מסיבי פוליאמיד עם ספינר בצורת מיוחד למקטעים שונים בצורת צורה מיוחדת, כגון מצולע, בצורת עלים, חלול וכן הלאה.מבנה המצב הממוקד שלו קשור קשר הדוק למתיחה ולטיפול בחום במהלך הספינינג.
עמוד השדרה המקרומולקולרי של סיבי פוליאמיד שונים מורכב מאטומי פחמן וחנקן.
סיבים בצורת פרופיל יכולים לשנות את גמישות הסיבים, לגרום לסיבים להיות בעלי ברק ונפיחות מיוחדים, לשפר את תכונת ההחזקה ויכולת הכיסוי של הסיבים, להתנגד לגלישה, להפחית חשמל סטטי וכן הלאה.כגון סיב משולש יש אפקט הבזק;לסיב חמשת העלים יש ברק של אור שומן, תחושת ידיים טובה ואנטי פילינג;סיבים חלולים בשל חלל פנימי, צפיפות קטנה, שימור חום טוב.
לפוליאמיד תכונות מקיפות טובות, לרבות תכונות מכניות, עמידות בחום, עמידות בפני שחיקה, עמידות כימית ושימון עצמי, מקדם חיכוך נמוך, מעכב בעירה במידה מסוימת, עיבוד קל, ומתאים לשינוי מחוזק עם סיבי זכוכית וחומרי מילוי אחרים, כך כדי לשפר את הביצועים ולהרחיב את טווח היישומים.
לפוליאמיד סוגים שונים, ביניהם PA6, PA66, PAll, PA12, PA46, PA610, PA612, PA1010 ועוד, וכן PA6T חצי ארומטי וניילון מיוחד שפותחו בשנים האחרונות.
זמן פרסום: 14-2-2022