کاربرد پلی آمید
کاربرد پلی آمید ها را می توانید با یک نگاه اجمالی به محیط اطراف خود بیابید. کاربرد پلی آمید ها در صنایع مختلف به قدری وسیع و گسترده است که در هر جایی که به سر می برید می توانید ردپایی از وجود پلی آمید ها را پیدا کنید. پلی آمید پلیمری است که هم به صورت طبیعی در اطراف ما وجود دارد و هم به صورت مصنوعی در صنایع تولید می شود. پلی آمید طبیعی همان پشم یا ابریشمی است که در لباس ها و صنایع نساجی وجود دارد. پلی آمید های مصنوعی نیز نایلون، آرامید و غیره هستند. کاربرد پلی آمید با آنکه در حال حاضر گسترش زیادی در سراسر جهان دارد اما با پیشرفت علم و فن آوری قاعدتاً کاربرد پلی آمید روز افزون خواهد بود. در این مطلب قصد داریم تا نکاتی را در رابطه با کاربرد پلی آمید و خواص مولکولی آن توضیح دهیم.
کاربرد پلی آمید
پلی آمید های مصنوعی شامل دو گروه زیر می باشند:
- پلی آمید آلفاتیک: این پلی آمید دارای پیوندهای تکراری آمیدی در طول زنجیره ی خود می باشد. فرایند کریستالیزاسیون نیمه کاملی دارد و اغلب تولیدات آن نایلون نام دارند.
- پلی آمید آروماتیک: این پلی آمید در بین گروه های آمیدی خود حلقه های بنزنی دارد. پلی فنیل ترفتالات نام تولیدات حاصل از این دسته اند.
از روی نام پلی آمید ها می توان به خصوصیات ساختاری آن ها پی برد. مثلاً نایلون ۶ نشان دهنده ی تعداد اتم های کربن در آمینواسید و یا نایلون ۶،۶ نشان دهنده ی تعداد اتم های کربن در دی آمین و دی اسید خواهد بود.
در زنجیره های پلیمر پلی آمید همان طور که از نامش پیداست یک گروه آمیدی وجود دارد. اتم نیتروژن زمانی که با یک گروه کربونیل (C=O) پیوند برقرار می کند یک گروه آمیدی را می سازد. گروه آمیدی یک گروه بیوشیمیایی خاص است که با قرار گرفتن در ساختار هر مولکولی خواص منحصری را به آن می بخشد. یکی از مولکول هایی که در ساختار خود این گروه را دارد پلی آمید است.
پیوندهای هیدروژنی موجود در این مولکول خاصیت کششی و چسبندگی زیادی به آن می دهد. پلی آمید می تواند در برابر مواد نفتی، فرسایس، ضربه و ترک خوردگی مقاومت بالایی از خود نشان دهد.
پلی آمید از دو فرایند پلیمریزاسیون متفاوت به وجود می آید. اولی پلیمریزاسیون تراکمی یک دی آمین و یک اسید دوتایی و دومی پلیمریزاسیون خود پلی آمیدها
به دلیل حضور اتم نیتروژن در ساختار این مولکول ها فاصله ی بین مولکولی در این زنجیره ی پلی آمید کم است و این زنجیره ها با نظم مناسبی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. هرچقدر نظم مولکولی یک پلیمر بیشتر باشد میل پلیمر نسبت به واکنش های شیمیایی با دیگر ترکیبات به خصوص ترکیبات اسیدی و بازی کم تر خواهد شد. با این حال در هنگام ساخت انواع فیبر یا فیلم فواصل بین مولکولی پلیمر پلی آمید را از آن چه که هست کم تر می کنند تا درجه ی بلورینگی آن ها بیشتر شود.
تأثیر درجه ی کریستالی شدن بر کاربرد پلی آمید
- به دلیل کم شدن فضای خالی محدوده ی ذوب این پلیمر ها افزایش یافته و از تا متغیر خواهد بود.
- مقاومت آن ها در برابر اسیدها و بازهای شیمیایی افزایش می یابد.
- تمایل به جذب رطوبت در آن ها افزایش خواهد یافت.
- ازدیاد طول، ضریب الکتریکی و کاهش ایزالاسیون نیز از دیگر مزیت هایی است که با ارتقای درجه ی کریستالی شدن به پلی آمید اضافه می شود.
کاربرد پلی آمید در صنایع مختلف
کاربرد پلی آمید
کاربرد پلی آمید به دلیل داشتن یک سری مزایای منحصر به این مولکول گستردگی بسیاری دارد. پلیمر پلی آمید با استفاده از پذیرش گروه های خاص در زنجیره ی ساختاری خود می تواند گروه های مختلفی از پلی آمید ها یا نایلون ها تولید کند. این پلیمرها می توانند ساختاری لایه لایه (Ti layer) داشته باشند. ساختار مولکولی این پلیمرها می تواند اجازه ی تولید محصولاتی را بدهد که در صنایع غذایی:
- دمای تغییر شکل بالایی دارند
- انعطاف پذیری چشم گیری دارند
- مقاوم در برابر عبور اکسیژن، عطر و بو و شیمیایی هستند
- و شفافیت و خاصیت ترموفورمینگ بالایی نیز دارند.
کاربرد پلی آمید با استفاده از این خواص در صنعت بسته بندی مواد غذایی رشد چشمگیری در مقایسه با پلی اولفین ها داشته است.
کاربرد پلی آمید در لوازم بهداشتی
در زیر کاربرد پلی آمید های پرمصرف را به صورت موردی بررسی کرده ایم:
PA66
دارای نقطه ی ذوب بالایی بوده و در برابر اصطکاک مقاوم است. در ساخت قطعات ماشین، الیاف فرش، چرخ دنده و تسمه نقاله کاربرد دارد.
PA11
از روغن های گیاهی به وجود می آید اما در طبیعت تجزیه نمی شود. برای ساخت قطعات مکانیکی، مایع هیدرولیکی، کفش های ورزشی، پوشش های پودری و دسته ی ابزارآلات استفاده می شود.
PA610
برای ساخت اجسام تک رشته ای مثل رشته های برق، عایق های الکتریکی، جوراب بافی یا زیپ سازی کاربرد دارد.
PA6
کریستالیزاسیون نیمه کاملی داشته و نیمه بلورین است و در صنایعی غیر از صنایع نساجی کاربرد دارد. رشته های سه تار، گیتار، ویولن و این دست آلات موسیقی با این محصولات ساخته می شوند. برای ساخت ادواتی چون ریسمان، تور و طناب نیز از این پلی آمید ها استفاده می شود.
PA612
مقاوم به حرارت اند و در گرما دچار فرسایش نمی شوند. قطعات الکتریکی و چرخ دنده ها، درپوش لوله های دوشاخه و روکش قفل ها را با این مواد می سازند.
PA69
نقطه ی ذوب پایین و میزان جذب رطوبت در آن ها کم است. کیف ها و چمدان ها، مبلمان و لوازم داخلی خودرو را با استفاده از این مواد تولید می کنند.
PA12
قرار گرفتن در معرض فرکانس های بالا نیز موجب تخریب این مواد نمی شود.اتصال دهنده های کابل، دیافراگم و چشکمه های اسکی از موارد کاربرد این پلی آمیدها هستند.
PA64
مقاوم به فرسایش و دارای ثبات الکتریکی بالا هستند. در ساخت قطعات الکتریکی خوردرو از آن ها استفاده می شود.
آرامید
پلی آمید آروماتیک است که در ساخت اغلب تجهیزات ایمنی کاربرد دارد.
پلی فتال آمید
ترکیبی نیمه آروماتیک داشته ، سفت و مقاوم به خزش است.
در ساخت کولرهای هوایی، پدهای بلبرینگ موتور هواپیما و عایق موتور استفاده می شود.
ورق پلی آمید نیز یکی دیگر از محصولات تولیدی از پلی آمید است.
این موارد تنها گوشه ای از کاربرد پلی آمید ها در صنایع مختلف هستند. در ابتدای این مطلب نوشته ایم که با نگاه به اطراف می توانید موارد بسیاری را پیدا کنید که کاربرد پلی آمید در آن ها پیداست.