پلی آمید، نایلون (Polyamide – PA)
پلی آمید یا نایلون (Polyamide – PA) نام كلی برای خانواده ای از پلیمرهای مصنوعی است كه اولین بار در فوریه سال 1935 توسط والاس كاروترز در شركت DuPont تولید شد و به دلیل آن كه این پلیمر از اتصال واحدهای تكرار شونده پپتامید (پیوند آمید) تولید می گردد ، آن را پلی آمید نیز نامیدند. استفاده از نایلون ها به صورت تجاری اولین بار در سال ۱۹۳۸ و در تولید رشته های مسواك آغاز شد. سپس در سال ۱۹۴۰ الیاف این ماده در تولید جوراب‌های زنانه مصرف گردید. اگرچه تولید الیاف از این ماده دارای سابقه بیشتری است، اما از سال ۱۹۵۰ به بعد كاربردهای آن در زمینه های تولید قطعات پلاستیكی گسترش بیشتری یافته است و به حدود ۲۵% از كل مصرف پلی آمید ها در سال ۲۰۰۰ یا ۱/۶۵ میلیون تن در سال بالغ شده است. رشد سالانه ۸ تا ۹ درصد مصرف در حوزه تولید قطعات پلاستیكی نسبت به رشد ۱/۵ درصدی آن در كاربرد الیاف حاكی از زمینه های كاربردی جدید این دسته از مواد می باشد.
این مواد علاوه بر مقاومت حرارتی، دارای مقاومت الكتریكی بالایی نیز می باشند و به دلیل ساختار بلورین ، مقاومت خوب شیمیایی را از خود نشان می دهند. از دیگر خواص ذكر شده برای نایلونها ، خاصیت نفوذناپذیری می باشد؛ ضمن آن كه با آمیزه سازی می توان به راحتی مقاومت به اشتعال این مواد را بالا برد. پلی آمید ها به طور گسترده ای در كاربردهایی در صنایع خودروسازی و حمل و نقل، برق و الكترونیك، نساجی، بسته بندی و محصولات خانگی استفاده می شوند. با افزودن الیاف شیشه و افزایش استحكام این مواد ، می توان از آنها به عنوان جایگزینهای مناسبی برای قطعات فلزی استفاده نمود و لذا پلی آمید ها را می توان اولین و مهمترین پلیمر مهندسی محسوب نمود.
تمامی پلی آمید ها كم یا بیش تمایل به جذب رطوبت دارند. به همین دلیل در استفاده از این مواد باید به اطلاعات فنی آنها ( اطلاعات مرتبط با حالت خشك و اطلاعات مرتبط با ۵۰ درصد رطوبت) توجه گردد . جذب رطوبت همچنین در تغییرات ابعادی قطعات تولید شده با پلی آمید موثر می‌باشد و لذا توجه به این موضوع در مسایل طراحی می باید مد نظر قرار گیرد. لازم به ذكر است كه در عمل رطوبت به عنوان عامل نرم كننده (پلاستیسایزر) در پلی آمیدها عمل می‌نماید و سبب كاهش مدول كششی و افزایش مقاومت ضربه‌پذیری می گردد. با توجه به حساسیت پلی آمیدها در جذب رطوبت این مواد قبل از فرآیند تزریق ، نیازمند رطوبت زدایی می باشند. در صورتی كه عملیات رطوبت زدایی به خوبی صورت نگیرد، در سطح قطعات تولیدی، اثر نامطلوب رگه های ناشی از رطوبت مشاهده می گردد. ضمن آن كه به دلیل افزایش نقطه ای دما در قالب و اثر آب در اكسیداسیون، قطعات تولیدی دارای خواص مكانیكی ضعیفتری به دلیل تخریب مواد خواهند بود.
پلی آمید ۶ و پلی آمید ۶۶
پلی‌آمید ۶ و پلی‌آمید ۶۶ پر مصرف ترین نوع از انواع پلی آمیدها می باشند و علیرغم تشابه خواص ، با یكدیگر تفاوتهایی را نیز دارند. به دلیل آن که پلی آمید ۶ دارای مرکز تقارن نمی باشد ، علیرغم داشتن دانسیته مشابه با پلی آمید ۶۶ ، نقطه ذوب آن ۴۰ درجه سانتیگراد کمتر بوده و از مقاومت حرارتی نسبتا كمتری نسبت به پلی آمید ۶۶ برخوردار است. لذا از پلی آمید ۶۶ زمانی استفاده می گردد كه محدوده دمایی یا پایداری كه از پلی آمید ۶ بدست می‌آید پاسخگوی كاربرد مورد نظر نباشد. با این اوصاف برخی از مزایا و مشخصات پلی آمید ۶ در مقابل پلی آمید ۶۶ به شرح زیر می باشد:
ثبات هیدرولیكی بهتر
هزینه های تولید كمتر
عملكرد بهتر در تست حرارتی پیر سازی
دمای انحنای تحت بار كمتر (HDT پلی آمید 6-6 در MPa 1/8 حدود C° 90-80 است)
با توجه به چرخه قالبگیری سریع ، انگیزه های اقتصادی زیادی برای استفاده از این مواد در كاربرد های متعدد وجود دارد كه از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود:
صنایع خودروسازی:
نظر به فرآیند پذیری ، مقاومت حرارتی و شیمیایی خوب پلی آمید های ۶ و ۶۶ و انعطاف پذیری آنها در طراحی ، این مواد معمولا به عنوان آلترناتیو قطعات فلزی، در فضای موتور استفاده می شوند. خواص مكانیكی خوبی نظیر (سختی ،مقاومت به خزش و …) در طراحی قطعات خودرویی ، ایمنی و راحتی بیشتر را بدست خواهد داد.
صنایع برق و الكترونیك :
در صنایع برق و الكترونیك كه تستهای GWIT و UL94 الزامی است، پلی آمید های 6 و 66 به راحتی می توانند شرایط تست اشتعال را بگذرانند و به دلیل فرآیند پذیری مطلوب، كاندیدای خوبی برای تولید قطعات كوچك مقاوم به حرارت با جداره نازك به حساب آیند.
كالاهای مصرفی و صنعتی :
پلی آمید ۶۶ به دلیل قالبگیری سریع، رنگ پذیری، زیبایی سطحی، مقاومت مكانیكی عالی راه حل مناسبی برای تولید كالاهای خانگی و صنعتی برای طراحی های پیچیده محسوب می گردد.