Все о нейлоне (ПА) Пластик

Нейлон (PA) — это шелковистый термопластический материал. Его можно перерабатывать в расплаве в волокна, пленки и другие формы. Нейлон используется в самых разных материалах, поскольку он долговечен, устойчив к химическим веществам, очень прочен и легко моется. Он также может выдерживать значительное количество истирания и поглощения влаги. В приложениях в высокотемпературной среде также, как правило, используется нейлон, поскольку он обеспечивает устойчивость к высоким температурам. Одним из примеров такого использования является нейлон в моторном отсеке автомобилей.

Будучи термопластичным материалом, нейлон имеет температуру плавления 220 o C. Его можно нагреть до этой температуры, охладить, а затем снова нагреть без какого-либо значительного ухудшения качества. Способность нейлона к разжижению при 220 o C делает его подходящим для литья под давлением. Интересно, что нейлон находит применение в движущихся деталях, таких как шестерни и подшипники, потому что он обладает низким коэффициентом трения. Нейлон, возможно, не самый скользкий из всех имеющихся в продаже пластиков, но он все же достаточно хорош для использования с деталями, которые подвержены сильному износу и движению.

История нейлона

Знаменитая американская компания DuPont впервые произвела нейлон в 1935 году. После Первой мировой войны DuPont произвела материал под названием Rayon, и этот опыт имел решающее значение для производства нейлона. В феврале 1935 года Уоллес Карозерс произвел то, что сейчас известно как нейлон 6,6 в исследовательском центре DuPont. Впоследствии DuPont получила патент на нейлон три года спустя, в сентябре 1938 года. Это был результат 8-летнего процесса, который впервые начался в 1930 году, когда DuPont фактически начал проект по созданию нейлона.

В 1938 году. , немецкий ученый Пауль Шлак из компании IG Fabran также производил нейлон, используя метод, отличный от того, который использовал Карозерс. Его нейлон был известен как нейлон 6.

После открытия нейлон продавался на торговых ярмарках и выставках. Он также нашел признание у американской публики, поскольку позиционировался как альтернатива ввозу шелка из Японии. В то время считалось, что сокращение любого вида импорта из Японии — это хорошо. Нейлоновые чулки были одним из самых популярных продуктов после их первоначального открытия.

Использование нейлона со временем значительно выросло, и больше товаров производится с использованием нейлона, чем когда-либо прежде. Сегодня рынок нейлона 6 и нейлона 66 превышает 25 миллиардов долларов США.

Производство нейлона

Нейлон образуется в результате реакции между дифункциональными мономерами, которые содержат равные части амина (NH2) и карбоновой кислоты (COOH). Другой способ производства нейлона — диамин (2 раза NH2) с дикарбоновой кислотой (2 раза COOH). В обоих этих процессах цепочка мономеров образуется в структуре «ABAB». Нейлон представляет собой сополимер, в котором каждый мономер в цепи имеет одну и ту же реакционную группу на обоих концах.

Нейлон, полученный из биомассы, имеет более биоразлагаемую природу. Большинство нейлонов полукристаллические и обладают высокой термической и химической стойкостью. Нейлон также имеет тенденцию впитывать влагу из окружающей среды до тех пор, пока не будет достигнут равновесный уровень. Это присутствие влаги увеличивает ударопрочность и гибкость материала. Существуют различные типы нейлона, которые могут быть произведены, чтобы придать широкий спектр физических свойств, таких как удельный вес и точки плавления.

Различные марки нейлона

Различные типы из нейлона обозначены разными «нейлоновыми числами». Нейлон доступен в виде гомополимера, сополимера и армированного нейлона. Одно число нейлона обозначает гомополимер, а две цифры обозначают использование нескольких мономеров в комбинации. Косая черта означает, что для производства материала используется более одной группы сомономеров. Нейлон также можно смешивать и комбинировать с другими инженерными пластиками. Определенные смеси нейлона используются в определенных отраслях промышленности. Вот некоторые из типов нейлона:

  • Нейлон 6 — это то, что Пол Шлак создал в Германии. Довольно популярный в наши дни.
  • Нейлон 66 — это очень популярная форма нейлона, созданная DuPont.
  • Нейлон 510 — Считается, что этот тип нейлона имеет был изучен Карозерсом еще до того, как он сосредоточился на нейлоне 66.
  • Нейлон 6/66 — это сополимер, также известный как DuPont Zytel.

Применение нейлона

Автомобильная промышленность : нейлон используется для изготовления дверных ручек транспортных средств. Это связано с тем, что для них требуются хороший внешний вид, окрашиваемость и хорошая стойкость к ультрафиолету. Он также должен быть жестким и жестким. Еще одна деталь в автомобилях, сделанных из нейлона, — это решетка радиатора. Нейлон используется даже в шинах.

Электрооборудование . Нейлон используется для изготовления низковольтных переключателей. К переключателям относятся реле, предохранители, автоматические выключатели, переключатели и контакторы.

Товары для дома : нейлон 6 и 66 используются в качестве волокон в коврах. Он также используется в мебели, особенно в местах соприкосновения.

Валютная бумага : в качестве сырья для банкнот США используется высококачественная бумага. В этой высококачественной бумаге используется нейлон.

Использование в военных целях : парашюты, палатки и веревки сделаны из нейлона. Во время Второй мировой войны это было сделано для того, чтобы заменить импорт шелка.

Товары для дома/потребления : нейлон используется для изготовления крючков и гребней. Зубные щетки, триммеры для струн и лески также изготавливаются из нейлоновых нитей. В роликовых коньках и лыжных креплениях также используется нейлон. Гитарные струны иногда также содержат нейлон.

Одежда : чулки, халаты, платья, непогоды — все это сделано из нейлона. В спортивной одежде часто используется нейлон, потому что он отводит влагу от тела. Он плотно прилегает к телу и используется для изготовления современной спортивной одежды компрессионного типа.. Нейлон, будучи синтетическим материалом, стоит меньше, чем натуральные материалы.

Пищевая упаковка : нейлон используется для изготовления пленок для упаковки пищевых продуктов. Мясные и колбасные оболочки изготавливаются из нейлона. Пакеты для духовок также изготавливаются из нейлона, поскольку этот материал устойчив к высоким температурам.

Прототипы нейлона с использованием станков с ЧПУ и 3D-принтеров

Станки с ЧПУ

Нейлон — это материал, который можно превратить в листовой материал путем нагревания и плавления. Форма листовой заготовки полезна для станков с ЧПУ, поскольку она хорошо работает с процессом обработки на фрезерном или токарном станке. Нейлон наряду с прочностью обладает достаточно высокой жесткостью, что обеспечивает отличную обрабатываемость. Нейлон 6 и нейлон 66 обычно используются на станках с ЧПУ для изготовления прототипов. Затраты на производство также могут быть низкими, поскольку нейлон является одним из самых дешевых пластиков, доступных на рынке.

3D-печать

Нейлон также доступен в виде нитей, которые можно использовать с 3D-принтерами для создания прототипов с использованием файлов автоматизированного проектирования. Поскольку нейлон представляет собой термопласт, который можно плавить, а затем охлаждать без разложения, он используется в 3D-принтерах. 3D-принтер в основном нагревает нейлоновую нить, а затем укладывает ее в соответствии с конструкцией прототипа. Обычно нейлон бывает кремового, черного или белого цвета. Однако, поскольку он может быть окрашен в различные цвета, нейлон можно использовать с 3D-принтером для создания любого дизайна и внешнего вида, который должен иметь прототип.

Литье под давлением

Нейлон также можно использовать для изготовления прототипов с помощью процесса литья под давлением. Нейлон, который используется для литья под давлением, часто наполнен определенным количеством стекловолокна. Это увеличивает прочность нейлонового материала на разрыв. Без повышенной прочности на разрыв нейлоновый прототип может погнуться или сломаться. Обычно доля смешанного стекловолокна колеблется от 10% до 40%.

Недостатки нейлона

  • Несмотря на высокую температуру плавления, нейлон не очень хорошо работает при воздействии открытого огня.
  • Нейлон легко воспламеняется и легко горит при воздействии открытого огня. Следовательно, в нейлон необходимо добавлять антипирен, когда он используется в приложениях, которые связаны с воздействием открытого пламени или огня.
  • На нейлон воздействуют ультрафиолетовые лучи, которые могут присутствовать в солнечном свете. Следовательно, для определенных применений, где задействован солнечный свет, необходимо добавить УФ-стабилизатор в нейлоновое сырье перед любым производством продукта.
  • При сжигании нейлон выделяет токсичные пары, содержащие цианистый водород. в огне. Это нехорошо с экологической точки зрения. Сжигание нейлона также обходится дорого, поэтому большая часть нейлона часто попадает на свалки. Для разложения и разложения требуется от 30 до 40 лет.

Свойства и характеристики

Тип свойства Подробности
Научное название Полиамид (PA)
Идентификационный код смолы Другое (7)
Химическая формула [NH- (CH 2 ) 5 -CO] n
Прочность на разрыв 76 МПа (11000 PSI)
Диэлектрик Константа 3,4
Удельный вес 1,13
Температура плавления 220 o C
Прочность на изгиб 110 МПа (16000 фунтов на квадратный дюйм)
Максимальная температура непрерывного использования 150 o C на 185 o C
Шрин k Скорость 1,3 — 1,7% (0,013 — 0,017 дюйма/дюйм)
Ударная вязкость с надрезом 5–13 кДж/м 2
Удлинение при разрыве 60% (110% для нейлона 6/66)
Твердость по Роквеллу M80 (нейлон 6), M90 (нейлон 6/6)
Коэффициент Пуассона (v) от 0,39 до 0,41
Температура теплового прогиба 160 o C при 66 PSI
Температура литьевой формы (типичная) 54 o C до 93 o C
Химический Уровень сопротивления
Кислота (концентрированная) Плохо
Кислота (разбавленная) Хорошая
Плохо
Щелочь Среднее
Ароматические углеводороды Плохо
Смазки и масла Good
Галогенированные углеводороды Среднее
Галогены Плохо
Хорошо
Оцените статью
futurei.ru
Добавить комментарий