Физико-химические закономерности получения полиамидов (полиамид-6, полиамид-6,6, полиамид-10)
Полуароматические и ароматические, кристаллизующиеся - (PAA): PPA (PA 6T, PA 6T/6I, PA 6I/6T, PA 6T/66, PA 66/6T, PA 9T, HTN) –полифталамиды (полиамиды на основе терефталевой и изофталевой кислот), PA MXD6 - полиамид MXD6, полуароматические и ароматические, аморфные (PAA), PA 6-3-T (PA 63T, PA NDT/INDT) - полиамид 6-3-T [1].
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АЛИФАТИЧЕСКИХ ПОЛИАМИДОВ
Алифатические полиамиды являются гибкоцепными кристаллизующимися (Скр = 40-70%) термопластами. Молекулярная масса - 8-40 тысяч, плотность 1010-1140 кг/м3, температура плавления (кристаллизации) - 210-260°С, расплав обладает низкой вязкостью в узком температурном интервале. Полиамиды – гидрофильные полимеры, их водопоглощение достигает нескольких процентов (иногда до 8) и существенно влияет на прочность и ударную вязкость. Наибольшее значение имеют полиамиды общих формул
[-HNRNHOCR'CO-]n и [-HNR"CO-]n, где R, R' = Alk, Ar, R" = Alk.
В термопластах макромолекулы связаны между собой водородными связями, что обусловливает относительно высокие температуры плавления полиамида.
Таблица 1. Показатели пожароопасности (Тв – температура воспламенения, Тсв – температура самовоспламенения)
|
Полиамид |
Температура, С |
Теплота сгорания, МДж/кг | |
|
Тв |
Тсв | ||
|
ПА 6(капрон) |
395 |
424 |
31 |
|
ПА 66 (нейлон) |
355 |
435 |
31-32 |
Полиамид: Поведение пламени - горит и самозатухает, окраска пламени - голубая, желтоватое по краям, запах - жженого рога или пера.
Таблица 2. Пределы изменений механических свойств полиамидов:
|
Наименование |
Предел прочности, МПа |
Относительное удлинение, % |
Модуль упругости, МПа |
Твердость, МПа |
Ударная вязкость, кДж/м2 | ||||
|
σв |
σсж |
σи |
ε |
Ε*10-3 |
Εи*10-3 |
НВ |
а |
а1 | |
|
ПА 6 |
55-77 |
- |
90-100 |
100-150 |
1,2-1,5 |
- |
100-120 |
90-130 |
5-10 |
|
Полиамид 610 |
50-60 |
- |
45-70 |
100-150 |
- |
- |
100-150 |
100-125 |
5-10 |
|
Полиамид 612 |
160 |
- |
- |
26 |
- |
2,2-2,3 |
130 |
140 |
-3 |
|
Полиамиды стеклонаполненные |
69-132 |
- |
100-230 |
2-12 |
9,0 |
- |
90-100 |
9-44 |
5-10 |
Полиамиды (ПА) – это группа пластмасс, выпускаемая промышленностью под торговыми марками: "капрон", "найлон", "анид" и др. Полиамиды применяются для производства изделий всеми способами переработки пластмасс. Наиболее часто – литьем под давлением для выпуска конструкционных деталей и экструзией для получения пленок, труб, стрежней и других профилей.
Кроме того, ПА широко применяется в текстильной промышленности для производства волокон, нитей, пряжи, тканей и т.д.
Таблица 3. Основные свойства полиамидов и стеклонаполненных (НС) материалов на их основе
|
Свойства |
Полиамид ПА 6 |
Полиамид ПА 6,6 |
ПА 6,10 |
Капролон В |
ПА 6НС |
ПА 610НС |
ПА66НС |
|
Плотность кг/м3 |
1130 |
1140 |
1100 |
1150 |
1350 |
1350 |
1300 |
|
Температура пл, С |
215 |
260 |
220 |
220-225 |
207-211 |
230 |
250 |
|
Разрушающее напряжение МПа, при: | |||||||
|
растяжении |
66-80 |
80-100 |
50-58 |
90-95 |
120-150 |
120-140 |
160-250 |
|
изгибе |
90-100 |
100-120 |
80-90 |
120-150 | |||
|
сжатии |
85-100 |
100-120 |
70-90 |
100-110 | |||
|
Относительное удлинение при разрыве, % |
80-150 |
80-100 |
100-150 |
6-20 |
2-7 |
2-5 |
2-4 |
|
Ударная вязкость кДж/м2 |
100-120 |
90-95 |
80-125 |
100-150 |
30-50 |
35-55 |
20-30 |
|
Твердость по Бринеллю, МПа |
150 |
100 |
120 |
130-150 |
130-150 |
150-250 |
110-180 |
|
Теплостойкость по Мартенсу, С |
55 |
75 |
60 |
75 |
80 |
100-140 |
110-140 |
|
Морозостойкость, С |
-30 |
-30 |
-60 |
-60 |
-40 |
-50 |
-50 |
|
Водопоглощение за 24 часа , % |
3,5 |
7-8 |
До 4 |
2-7 | |||
|
Коэффициент трения по стали |
0,14 |
0,15 |
0,15 |
0,13 |
0,27 |
0,3-0,4 |
0,4 |
|
Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц |
3,6 |
4 |
4,5 |
3,4-4,7 |
3,8 |
3,0-3,5 |
4,0 |
|
Тангенс угла диэлектрических потерь при 106Гц |
0,03 |
0,02 |
0,04 |
0,03 |
0,025 |
0,025 |
0,04 |
