نایلن66 یا پلی آمید 66 و تفاوت های و شباهت ها با نایلن 6
قبل از آغاز این مقاله لازم به ذکر است
که در صنعت بازیافت پلاستیک ها به اشتباه از کلمه نایلن برای کیسه های پلی اتیلنی استفاده می کنند
در حالی که در علم مهندسی پلیمر و شیمی نایلن ها بخشی از گروه پلی آمید ها محسوب می شوند
و جزء پلاستیک های مهندسی محسوب می گردد و کاربردها و خواص جالب دارد.
در حال حاضر انواع مختلفی از نایلن ها به صورت تجاری و در حجم زیاد تولید می شوند،
لاکن مهمترین اعضا این گروه از پلی آمیدهای آلیفاتیک نایلن66 و در مرحله بعد،
نایلن6 می باشند که بیشترین تولید بازرگانی نایلن ها در جهان را به خود اختصاص داده اند،
سپس نایلن 612، و نایلن11 و نایلن 12 از نظر اهمیت اقتصادی به ترتیب در رتبه های بعد قرار دارند.
نایلن610 در ساخت قطعه مورد استفاده قرار می گیرد،
این پلاستیک برای تهیه الیاف و منسوجات مصرف نمی شود
اما خواصّ مختلف آن، این پلاستیک را قادر می سازد تا در ساخت الیاف منفرد نیز به کار رود.
مصارف عمده نایلن66 را می توان در سه حوزه ی الیاف، ساخت قطعات و چسب به شمار آورد.
ساختمان و خواصّ شیمیایی
نایلن66 از ترکیب اسید آدیپیک با هگزامتیلن دی آمین و پلیمریزاسون تراکمی آن دو، به وجود می آید،
واحد تکرار شونده این پلاستیک به این صورت است: [-NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4CO-]n
ساختار شیمیایی نایلن 66
جرم ملکولی الیاف نایلن66 حدود (15000 تا 13000) گرم بر مول است
در حالی که برای تولید قطعات، جرم ملکولی نایلن معمولا از 24000 به بالا است.
مقاومت نایلن ها در برابر حلاّل ها خوب است،
نایلن ها در برابر مود نفتی و حلاّل های الیفاتیک از خود مقاومت بسیار خوب نشان می دهند
ولی به شدت تحت تاثیر اسیدهای معدنی غلیظ در دمای اتاق، و قلیاها در دمای بالا قرار می گیرند.
فقط فنل ها، کرزول، و اسید فرمیک نایلن66 را در دمای اتاق حل می کنند.
اسیدهای قوی باعث تخریب شیمیایی آن می شوند.
خواصّ حرارتی نایلن66
بر اساس گرمانگیر DSC22 ، نایلن 66 در گستره حرارتی(4±246 درجه سانتی گراد) پدیده ذوب این پلاستیک واقع می شود،
و از حوالی (275 درجه سانتی گراد) به بالا، این پلیمر در آستانه تخریب حرارتی قرار می گیرد.
از دیگر ویژگی های برجسته این پلاستیک، انعطاف پذیری و چقرمگی خوب الیاف آن است
که باعث شده در تهیه منسوجات، به خصوص در مصارف زنانه زیاد مورد استفاده قرار گیرد،
به ویژه خاصیت مانایی دائمی در 100 درجه سانتی گراد که اگر سرد کردن آن به آرامی انجام شود
حالت چین دائمی ( پلیسه) را برای آن به وجود خواهد آورد.
نایلن66 خواصّ مکانیکی خود را تا 150 درجه سانتی گراد حفظ می کند
هر چند بهتر است به صورت محافظه کارانه، دمای اعمال شده به این پلاستیک ( مانند اطوکشی) از 125 درجه سانتی گراد بالاتر نرود.
نایلن ها در درجه حرارت های کم و رطوبت پایین از قابلیّت عایق الکتریکی بسیار خوبی بهره مند هستند، ولی این خواصّ با بالا رفتن درجه حرارت و یا افزایش رطوبت به سرعت از بین می رود و زایل می گردد.
افزایش گروه عاملی متیل CH2 در بخش آمیدی تشکیل دهنده زنجیر نایلن ها، باعث می شود این پلاستیک از گستره ذوب پایین تر، و قابلیّت جذب رطوبت کمتری برخوردار شود، در عین حال از سفتی آن کاسته، و خواصّ مکانیکی آن نیز تضعیف گردد.
شباهت ها و تفاوت های خواص مکانیکی نایلن66 و نایلن 6
نایلن66 در بردارنده ی مجموعه ای از خواصّ عالی است که از آن میان می توان به خواصّ مکانیکی ( استحکام های بالا، چقرمگی زیاد، و مقاومت عالی در برابر سایش )، ویژگی های حرارتی و شیمیایی خیلی خوب اشاره کرد.
دو نایلن پر مصرف صنعتی 6 و 66 ، علی رغم تفاوت های ساختار ملکولی، از نظر اغلب خواصّ مکانیکی و شیمیایی، تا نسبتا زیادی به یکدیگر شباهت دارند:
-
مقامت زیاد در برابر ضربه
-
سختی بالا
-
مقاومت در برابر ساییدگی
-
قابلیت انعطاف پذیری
-
پایداری در برابر بسیاری از حلاّل ها و مواد شیمیایی
مهمترین خواصّ مکانیکی نایلن ها از طریق اطلاعات حاصل از اندازه گیری ویژگی های پنج آزمون کششی، خمشی، فشاری، برشی و سختی سنجی بیان می شود، مجموعه نتایج حاصل از این پنج آزمایش، بخش عمده ای از اطلاعات فنی مورد نیاز طراح قطعه را در اختیار او قرار می دهد.
نایلن66 دارای استحکام کششی زیاد، مقاومت بالا در برابر ضربه، پایداری ابعادی خوب در دماهای نسبتا زیاد، مقاومت مطلوب در برابر سایش و دارای قایلیت خود روغن کاری 23 می باشد به همین خاطر در ساخت یاتاقان ها مصرف می شود.
در اثر کشیده شدن، درجه بلورینگی الیاف نایلن افزایش می یابد و بسیاری از خواصّ مکانیکی آن بهبود پیدا می کند. استحکام کششی الیاف نایلن66 بالاست و بیش از 8 gr/denier می رسد.
در اولین حس، نمونه های ساخته شده از نایلن6 از نظر انعطاف پذیری، نرم تر از نایلن66 هستند.
شایان ذکر است پس از جذب رطوبت، به علت افزایش انعطاف پذیری نایلن، بسیاری از خواصّ مکانیکی آن کاهش پیدا می کنند، ولی تنها مقاومت در برابر ضربه پلاستیک جذب کننده رطوبت افزایش پیدا می کند.
جذب رطوبت نایلن ها به خصوص نایلن 6 و 66 موجب کاهش شدید مدول آنها می شود زیرا حضور آب بین زنجیرها
( خصوصا در نایلن هایی که توانایی جذب رطوبت بالا را دارند)، حالت نرم کننده 24 را برای آن ها به وجود می آورد و موجب افت خواصّ مکانیکی نایلن ها می شود، ضمن آنکه جذب رطوبت روی خواصّ الکتریکی این گونه پلاستیک ها نیز تاثیر بسیار نا مطلوبی دارد.
جدول زیر برخی از ویژگی های ملکولی و خواصّ فیزیکی نایلن های 66 و 6 با یکدیگر مقایسه شده اند.
Nylon 6 |
Nylon 66 |
Units |
Properties |
18000-52000 |
12000-50000 |
gr / mol |
Molecular weight |
1.9-2.0 |
1.7-2.1 |
– |
Dispersity index |
222 ± 3 |
256 ± 4 |
°C |
Melting range |
53 ± 1 |
77 ± 1 |
°C |
Glass transition Temperature |
1.13 |
1.14 |
gr / cm3 |
Density |
0.23 |
0.25 |
(w/°k.m2) |
Thermal conductivity |
انواع و گونه های نایلن66
نایلن66 در بردارنده مجموعه ای خواصّ عالی است و توانایی مورد استفاده قرار گرفتن در مصارف بسیار و فرآیندهای متنوعی را داراست که این امر مستلزم ساخت گونه های گوناگونی از سوی شرکت های تولید کننده این پلاستیک می باشد.
در اولین و مهمترین طبقه بندی، انواع نایلن های 66 به شش گروه هموپلیمر، کوپلیمر، آلیاژ، بهبود یافته، پر شده و تقویت شده تقسیم می شوند.
گونه های متعددی از نایلن66 تقویت شده با الیاف شیشه به نسب های وزنی 10% ، 15% ، 20% ، 30% ، 33% ، 40% ، 50% ، 60% ساخته می شوند.
کاربرد ها
از نایلن66 علاوه بر ساخت قطعات مهندسی، در حجم بسیار بالایی الیاف نساجی تهیه می کنند ابتدا این لیف جایگزین ابریشم شد و در منسوجات به کار رفت، سپس در فرش بافی مورد توجه قرار گرفت.
در مصارف نظامی برای تهیه چتر نجات و جلیقه نجات از آن استفاده می شود.
چرخ دنده سرعت سنج کیلومتر شمارها، و خصوصا چرخک ( زنجیر) تامینگ 26 بعضی از خودروها، ثابت شده است که اگر از جنس نایلن66 انتخاب شوند سال ها توانایی کار کردن دارند.
دسته ی چکش نجاری را از جنس نایلن66 تقویت شده با الیاف شیشه می سازند که جایگزین خوبی برای چوب است.
در شکل زیر درصد تولید پلی آمید66 برای مصارف الیاف و فرآیندهای شکل دهی تزریقی و اکستروژن مشخص شده است.
نایلن 6 و 66 با پشم و پنبه سازگاری دارند به طوری که اگر با الیاف طبیعی به نسبت 30 درصد اضافه شوند مقاومت آن ها را در برابر فرسودگی و تاه خوردن زیاد می کنند، ضمن آن که خاصیت اطوپذیری آن ها را نیز بهبود می بخشند.
درصد تولید پلی آمید66 برای مصارف الیاف و فرآیندهای شکل دهی تزریقی و اکستروژن
گرانول ها و پودر نایلن66 قبل از فرآیند شکل دهی باید رطوبت گیری شوند، در غیر این صورت قطعات ساخته شده از نظر خواصّ مکانیکی و ظاهر نمونه لطمه خواهد دید.
مهمترین موارد استفاده نایلن66 که یک پلاستیک مهندسی است را می توان در این کاربردها مشاهده نمود:
-
جایگزینی برای فلزات در یاتاقان ها، چرخ دهنده ها، بلبرینگ ها، رولرها ( غلتک های استوانه ای) و بادامک ها
-
سیم های برق به وسیله Nylon 66 پوشانده می شوند زیرا رفتاری چقرمه، مقاوم در برابر سایش، عایقی خوب برای محافظت از سیم و قابلیت تحمل حرارت را برای سیم فراهم می آورد.
-
کاربردها نایلن 6:
-
از نایلن 6 علاوه بر ساخت قطعه، در تولید حجم بسیار بالایی از انواع الیاف نساجی و غیر نساجی نیز استفاده می کنند، از این رزین به دلیل داشتن ساختار خطی، الیاف خوبی حاصل می شود.
-
نایلن6 کاربردهای وسیعی در ساخت محصولاتی دارد که در نظر است موادی با استحکام زیاد، مقاوم در برابر سایش، سفتی و سختی بالا، و مقاوم در برابر فرسودگی حرارتی باشند، و یا قطعه از قابلیّت دوره ماشین کاری بهره مند باشد.
-
این پلاستیک در ساخت چرخ دنده ها، بلبرینگ، اتصالات، الیاف، قطعات اتومبیل، انواع فیلم ها ، فیلم هایی که برای بسته بندی مواد غذایی استفاده می شوند.
-
نایلن6 در ساخت طوقه ی صندلی های چرخ دار، پروانه ها، سیم های آلات موسیقی مانند ویالون، گیتار، ویولا، سلو، سه تار و غیره نیز به کار برده می شود.
قطعات ساخته شده از نایلون 6
مولف: مهندس سعید نعمتی
منبع :کتاب پلاستیک های گرمانرم مهندسی و فوق مهندسی
تهیه و تنظیم از تیم پلیمرسبز
[is_logged_in]
برای دانلود مقاله به صورت pdf کلیک نمایید.
برای دریافت مقاله به صورت فایل pdf لطفا نام و ایمیل خودرا در فرم زیر وارد نمایید تا برای شما پیامک شود
[/is_logged_in]
[is_guest]
برای دریافت مقاله به صورت فایل pdf لطفا نام و ایمیل خودرا در فرم زیر وارد نمایید تا برای شما پیامک شود و یا اگر عضو سایت هستید وارد شوید و یا ثبت نام نمایید باتشکر.
[/is_guest]
لطفا کمی صبر کنید
لطفا کمی صبر کنید
[ratings]