Produkcja poliamidu początkowo zakładała stworzenie taniego odpowiednika jedwabiu. Po raz pierwszy poliamid pojawił się w 1930 roku w laboratorium koncernu chemicznego w USA. Wyprodukowany został przez chemika Wallace'a Carothersa. Kilka lat później poliamid został wprowadzony do produkcji pod nazwą nylon. Początkowo tworzono z niego pończochy, których pierwszą partię 4 milionów sprzedano w kilka dni.

Czym są poliamidy?

Poliamidy (PA) są polimerami heterołańcuchowym, które zawieraj makrocząsteczki powtarzające ugrupowania amidowe. Są to tworzywa należące do grupy tworzyw krystalicznych. Odznaczają się doskonałymi parametrami mechanicznymi, odpornością na rozciąganie i ścieranie oraz niskim współczynnikiem tarcia. Posiadają dużą chłonność wilgoci, dzięki czemu mogą być stosowane w bezpośrednim kontakcie z nią.

To polimery zbudowane z merów, które zawierają charakterystyczne grupy atomów –CO–NH–. Nazwy zwyczajowe typu poliamid 6, poliamid 6.6 itp. są konstruowane w taki sposób, że jedna cyfra oznacza, że poliamid to produkt polikondensacji V-aminokwasu, a także oznacza liczbę atomów węgla w łańcuchu aminokwasu. Z kolei dwie cyfry to znak, że poliamid to produkt polikondensacji dikwasu z diaminą.

To tworzywa, które dzielą się na różne typy, a m.in. te z włóknem szklanym. Wyróżnić można przez poliamidy twarde i sztywne PA 66, aż do miękkich oraz elastycznych PA 12. Różnica między nimi wynika z procesu ich produkcji. To półwyroby wytłaczane, a więc ekstrudowane, a także odlewane. Sam proces odlewania umożliwia otrzymanie produktów o większych wymiarach oraz stopniu krystaliczności.

Rodzaje poliamidów

Grupa poliamidów różni się od siebie składem oraz strukturą łańcuchów cząsteczkowych. Rodzaje poliamidów wykorzystywane w produkcji:

PA6 – to poliamid nazywany naturalny, który odznacza się wytrzymałością mechaniczną, trwałością, sztywnością, a także zdolnością do tłumienia drgań. Ponadto ma zdolność izolacji elektrycznej oraz wysoką odporność chemiczną. W porównaniu do odlewanych typów ten odznacza się większą wchłanialnością wilgoci. Bez barwników oraz pigmentów pozostaje biały, a w cienkich warstwach i schłodzony może być przezroczysty.

PA 66 – tworzywo o jeszcze wyższej wytrzymałości i sztywności niż PA6. Posiada wyższą odporność na pełzanie i sprawdza się doskonale w obróbce mechanicznej w przypadku automatów tokarskich. Produkowany jest pod nazwą handlową Nylon i powstaje w wyniku polikondensacji kwasu adypinowego z heksametylenodiaminą. Charakteryzuje się dobrymi własnościami użytkowymi i może być stosowany do wyrobu włókna, żyłki wędkarskiej, izolacji przewodów lub wyrobu kształtek.

PA włókno szklane – to specjalny rodzaj poliamidu, który został wzmocniony szkłem. Pozwala to osiągać wyższą wytrzymałość mechaniczną oraz sztywność. Materiał ten to także duża stabilność wymiarowa, która zachowuje wysoką odporność na ścieranie.

PA środki smarne – ten typ poliamidu dostępny jest w kolorze zielonym, który modyfikuje olej mineralny. Sprawdza się w przypadku niesmarowanych części maszyn. Posiada dużą wytrzymałość i niewielki współczynnik tarcia.

PA MoS2 – modyfikacja dotyczy dwusiarczku molibdenu. Wykorzystanie procesu ma na celu podniesienie właściwości ślizgowych poliamidu oraz odporności na ścieranie z jednoczesną eliminacją ryzyka obniżenia udarności i wytrzymałości zmęczeniowej.

Zastosowanie poliamidów

Poliamidy mogą być stosowane w przeróżnych sektorach przemysłu. Ich wynalezienie dało początek zupełnie nowemu spojrzeniu na branżę odzieżową. Miał mieć zastosowania militarne do spadochronów oraz plandek. Dzięki intensywnym badaniom w latach 40. ubiegłego wieku opracowane zostały różne metody otrzymywania poliamidów, co skutkowało uruchomieniem produkcji włókien, a później i folii oraz tworzyw wtryskowych.

Większa część produkcji tego tworzywa stosowana jest do wytwarzania włókien. Jednak zauważono, że popularny nylon znajduje zastosowanie także w innych gałęziach przemysłu. Obecnie produkuje się włókna elastyczne stretch dodawane do bielizny i przeróżnych materiałów. W branży odzieżowej to doskonały materiał – lekki, wytrzymały, nie gniecie się, a także łatwo pierze i szybko wysycha.

Gdzie jeszcze można spotkać poliamidy?

Właściwości poliamidów

Poliamidy to popularne tworzywa wśród materiałów polikondensacyjnych i są szeroko rozpowszechnione. Są trudno ścieralne, wytrzymałe mechaniczne i niełamliwe. Poddają się łatwo obróbce i wszystkie są termoplastami. Odporne są na działanie rozpuszczalników organicznych. To polimery semikrystaliczne, gdyż stopień mieści się w przedziale 30-50%. Z tego względu są wytrzymałe na rozciąganie, posiadają wysoki moduł sprężystości, twardości i odporności na ścieranie.

Mają także dużą wytrzymałość na drgania i udary. Doskonale absorbują wilgoć. Odznaczają się dobrymi właściwościami antyfrykcyjnymi, ponieważ mają mały współczynnik tarcia i dobre właściwości dielektryczne. Kompozyty poliamidowe to z pewnością tworzywa przyszłości, które wciąż znajdują nowe zastosowania.