Термопласты

Полиамиды

Основные виды и свойства полиамидов 

Среди многообразия полимерных материалов особое место занимают термопласты конструкционного (или инженерно – технического) назначения. К таким термопластам принято относить те полимерные материалы, которые обеспечивают работоспособность деталей при повышенных механических и тепловых нагрузках, имеют высокие электроизоляционные характеристики и доступные цены.

Среди базовых конструкционных материалов наиболее известны полиамиды, полиформальдегид, полибутилентерефталат и полиэтилентерефталат, поликарбонат.

Полиамиды (ПА) - это группа пластмасс с известными названиями: "капрон", "найлон", "анид" и др. В составе макромолекул полимера присутствует амидная связь и метиленовые группы, повторяющиеся от 2 до 10 раз. Свойства различных полиамидов довольно близки. Они являются жесткими материалами с высокой прочностью при разрыве и высокой стойкостью к износу, имеют высокую температуру размягчения и выдерживают стерилизацию паром до 140°С. ПА сохраняет эластичность при низких температурах, так что температурный интервал их использования очень широк. Однако полиамиды отличает довольно высокое водопоглощение. Однако после высушивания первоначальный уровень свойств восстанавливается. В этом отношении лучше ПА-12, у которого водопоглощение меньше, чем у ПА-6 и ПА-66. ПА обладают высокой прочностью при ударе и продавливании, легко свариваются высокочастотным методом. ПА обладает очень высокой паропроницаемостью и низкой проницаемостью по отношению к газам, поэтому их применяют в вакуумной упаковке. На ПА легко наносится печать.

Комплекс базовых свойств полиамидов определяется концентрацией водородных связей на единицу длины макромолекулы, которая увеличивается в ряду ПА-12, ПА-610, ПА-6, ПА-66. Увеличение данной концентрации обуславливает большую температуру плавления и стеклования материала. Соответственно, в этом ряду возрастают механические (прочностные) характеристики, теплостойкость, растворимость в полярных растворителях, водопоглощение. Диэлектрические характеристики, стабильность свойств и размеров уменьшаются. Полиамиды обладают высокой прочностью и ударной вязкостью в широком диапазоне температур. Они - хорошие антифрикционные материалы, причем антифрикционность легко повышается введением специальных добавок при сохранении базовых свойств. Основным недостатком полиамидов является относительно большое водопоглощение. Они не являются хорошими диэлектриками, нестойки к УФ-излучению, горючи.

Армирование полиамидов стекловолокном, стеклянными шариками или минеральными наполнителями и/или введение различных добавок (антипирены, свето- и термо стабилизаторы, модификаторы ударной вязкости, гидрофобные добавки, препятствующие гидролизу и др.) позволяют изменять базовые свойства композиций в широких пределах, добиваясь существенного улучшения механических свойств изделий, их свето- и термостойкости, ударной прочности, снижения водопоглощения и т.д.
Неармированные полиамиды различаются по вязкости (низкой, средней и высокой). Они являются теми немногими, в настоящее время, термопластами, в которых негалогеновые экологические чистые антипирены нашли успешное применение. В стеклонаполненных полиамидах, как правило, используются галогеновые антипирены.

Минералонаполненные композиции обладают повышенной ударопрочностью и, как правило, не требуют введения модификаторов ударной вязкости.

Широкое распространение  полиамида началось относительно недавно – в середине 30-х годов XX века фирмой «Дюпон» был разработан и освоен промышленный способ получения полиамида-6. Полиамиды-6, -66, -610 относятся к полукристалическим термопластам конструкционного назначения.

Первые полиамиды получали конденсацией двухосновных кислот с диаминами и характеризовали по числу атомов углерода в родительских соединениях.  

Основные типы полиамидов На мировых ранках полиамида и на российском, в частности, представлены следующие основные типы полиамидов: полиамид – 6, полиамид – 66, полиамид – 610, полиамид – 12, полиамид – 11. Также широкое распространение получили различные композиции на основе полиамида – 6, литьевые сополимеры полиамида. Во вторичной переработке наибольшей популярностью пользуется полиамид 6-12 (вторичный), 6-21 (вторичный). Наиболее широко в мире и в России представлена группа полиамидов ПА-6.