Реферат: Полиамиды
Важнейшие характеристики полимеров - химический состав, молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение, степень разветвленности и гибкости макромолекул, стереорегулярность и другие. Свойства полимеров существенно зависят от этих характеристик.
Растворимость сульфосодержащих полиамидов
Большинство ароматических полиамидов растворяется в ограниченном числе растворителей, что заметно сужает области их применения и усложняет технологию переработки. Введение в полиамидную цепь сульфогрупп сказывается на растворимости полимеров [4]. При определенном содержании сульфогрупп ароматические полиамиды приобретают способность растворяться в воде. Для рассматриваемых нами полиамидов этот переход соответствует диапазону обменной емкости 2,6–3,2 г-экв/г. В амидных растворителях при значениях обменной емкости 2,6 г-экв/г и ниже они образуют стабильные растворы с концентрацией 5–15% масс. Следует отметить, что все представленные полиамиды вне зависимости от строения и количества сульфогрупп растворимы в 96%-ной серной кислоте.
Найлон (анид, полиамид-6,6) получают поликонденсацией двух мономеров:
· адипиновой кислоты HOOC-(CH2 )4 -COOH и
· гексаметилендиамина H2 N-(CH2 )6 -NH2 .
Цифры в названии "полиамид-6,6" означают число атомов углерода между амидными группами -NH-CO- в структурном звене. Для обеспечения строгой эквивалентности адипиновой кислоты и диамина сначала приготовляют их соль (соль АГ) путем смешения реагирующих веществ в растворе метанола:
H2 N(CH2 )6 NH2 +HOOC(CH2 )4 COOH ® [H2 N(CH2 )6 -NH3 ]+ [OOC-(CH2 )4 COOH]-
Затем нагревают водный раствор или суспензию (60-80%) очищенной соли в автоклаве. По окончании реакции расплавленный полиамид выдавливается из автоклава в виде непрерывной ленты, которая потом рубится на "крошку". Весь процесс поликонденсации и дальнейшие операции с расплавленным полимером проводят в атмосфере азота, тщательно освобожденного от кислорода во избежание окисления и потемнения полимера.
Области применения найлона, как и других полиамидов, - получение синтетического волокна и некоторых конструкционных деталей.
Характеристики некоторых полиамидов
ПОЛИАМИД ПА6-ЛТ-СВУ4
Стеклонаполненная термостабилизированная, ударопрочная полиамидная композиция, стойкая к действию масел и бензина. ПА6-ЛТ-СВУ4 рекомендуется для изготовления корпусных деталей электро- и пневмоинструментов, строительно-отделочных и других машин, работающих в условиях ударных нагрузок и вибраций.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
| Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2 , не менее | 60 |
| Изгибающее напряжение при разрушении, МПа, не менее | 190 |
| Температура изгиба под нагрузкой при напряжении 1,8 МПа, 'С, не менее | 180 |
| Электрическая прочность,. КВ/мм, не менее | |
| - в исходном состоянии | 22 |
| - после выдерживания в воде 24 часа | 22 |
| Удельное объемное сопротивление, ОМ см, не менее | |
| - в исходном состоянии | 1*10 4 |
| - после выдерживания в воде 24 часа | 1*10 4 |
ПОЛИАМИД ПА6-ЛПО-Т18
Тальконаполненный окрашенный пластифицированный композиционный материал ПА6-ЛПО-Т18 отличается повышенной стабильностью размеров, стойкостью к деформации, износостойкостью. Рекомендуется для изготовления деталей конструкционного, антифрикционного и электротехнического назначения, требующих повышенной размерной точности. При переработке обеспечивает низкий износ литьевых машин и оснастки.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
| Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2 , не менее | 30 |
| Температура изгиба под нагрузкой 'С | |
| - при напряжении 1,8 МПа, | 80 |
| - при напряжении 0, 45 МПа, | 179-200 |
| Прочность при разрыве, МПа, не менее | 77 |
| Электрическая прочность, КВ/мм, не менее | 25,0 |
| Изгибающее напряжение при заданной величине прогиба, МПа, не менее | 90 |
ПОЛИАМИД ПА66-1А
Конструкционный полиамид ПА66-1А - термостабилизированный продукт поликонденсации гексаметилендиамида и адипиновой кислоты. Отличается высокими прочностными свойствами, теплостойкостью, деформационной стабильностью. Устойчив к действию щелочей, масел, бензина. Используется для изготовления деталей, работающих при повышенных механических нагрузках (шестерни, вкладыши подшипников, корпуса и т. д. )
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
| Температура плавления, 'С | 254-260 |
| Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2 | |
| - на образцах без надреза | не разрушается |
| - на образцах с надрезом, не менее | 7,5 |
| Изгибающее напряжение при заданной величине прогиба, МПа, не менее | 78 |
| Электрическая прочность, КВ/мм | 20-25 |
ПОЛИАМИД ПА66-2
Конструкционный полиамид ПА66-2 - термостабилизированный продукт поликонденсации гексаметилендиамида и адипиновой кислоты. Отличается высокими прочностными свойствами, теплостойкостью, деформационной стабильностью. Устойчив к действию щелочей, масел, бензина. Используется для изготовления деталей, работающих при повышенных механических и тепловых нагрузок в электротехнической промышленности.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
| Температура плавления, С | 254-260 |
| Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2 | |
| - на образцах без надреза | Не разрушается |
| - на образцах с надрезом, не менее | 7,2 |
| Изгибающее напряжение при заданной величине прогиба, МПа, не менее | 81 |
| Электрическая прочность,. КВ/мм, не менее | 20 |
ПОЛИАМИД ПА66-1-Л-СВ30
ПА66-1-Л-СВЗО - стеклонаполненная композиция на основе полимидной смолы. Рекомендуется для изготовления изделий конструкционного, электроизоляционного назначения, применяемых в машиностроении, электронике, автомобилестроении, приборостроении, работающих в условиях повышенных температур.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
| Изгибающее напряжение при разрушении, МПа, не менее | 200 |
| Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2 , не менее | 40 |
| Температура изгиба под нагрузкой при напряжении 1,8 МПа, 'С, не менее | 200 |
| Электрическая прочность,. КВ/мм, не менее | 20 |
| Удельное объемное электрическое сопротивление, ОМ см, не менее | 2*10 4 |
ПОЛИАМИД ПА66-ЛТО-СВ30
Полиамид ПА66-ЛТО-СВ30 - термостабилизированная стеклонаполненная композиция, отличающаяся стойкостью к действию антифризов, минеральных масел, бензина. Имеет высокие физико- механические показатели. Рекомендуется для изготовления деталей в автомобилестроении.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
| Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2 , не менее | |
| - в исходном состоянии | 40 |
| - после выдержки в антифризе в течение 20 часов при температуре 150'С | 40 |
| Прочность при растяжении после выдержки в этиленгликоле в течение 72 часов при температуре 135 'С, МПа, не менее | 50 |
| Изгибающее напряжение при разрушении, МПа, не менее | 200 |
| Температура изгиба под нагрузкой 1,8 МПа, С, не менее | 200 |
| Модуль упругости при растяжении, МПа | 8000-11000 |
ПОЛИАМИД ПА610-Л
Полиамид ПА610-Л - литьевой термопласт, получаемый поликонденсацией гексаметилендиамида и себациновой кислоты. Обладает высокими физико-механическими и электроизоляционными свойствами, повышенной размерной стабильностью, низким влагопоглощением. Материал масло-, бензиностоек. Применяется для изготовления деталей конструкционного, антифрикционного назначения, прецизионных деталей точной механики (мелкомодульные шестерни, золотники, манжеты и т.д.). Разрешен для изготовления изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, и игрушек.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
| Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2 | |
| - на образцах без надреза | не разрушается |
| - на образцах с надрезом, не менее | 4,9 |
| Изгибающее напряжение при заданной величине прогиба, МПа, не менее | 44,1 |
| Водопоглощение за 24 часа, %, не более | 0,5 |
| Электрическая прочность, КВ/мм, не менее | 20 |
ПОЛИАМИД ПА610-Л-СВ30
ПА610-Л-СВЗО - стеклонаполненная композиция на основе полимидной смолы ПА610. Отличается повышенной прочностью, теплостойкостью, износостойкостью, малым коэффициентом теплового расширения. Изделия могут работать при температуре до 150'С и кратковременно до 180'С. Рекомендуется для конструкционных деталей, работающих в условиях повышенных нагрузок и температуры.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
| Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2 , не менее | 29,4 |
| Модуль упругости при изгибе, МПа | 7000-9000 |
| Температура изгиба под нагрузкой при напряжении | |
| - 1,8 МПа, 'С | 190-200 |
| -0, 45 МПа, 'С | 200-205 |
| Электрическая прочность, КВ/мм, не менее | 25 |
ПОЛИАМИД ПА610-Л-Т20
Тальконаполненный окрашенный пластифицированный композиционный материал ПА610-ЛПО-Т20 отличается повышенной стабильностью размеров, стойкостью к деформации, износостойкостью. Рекомендуется для изготовления деталей конструкционного, антифрикционного и электроизоляционного назначения, требующих повышенной размерной точности. При переработке обеспечивает низкий износ литьевых машин и оснастки.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
| Ударная вязкость по Шарпи, КДж/м2 , не менее | 30 |
| Модуль упругости при изгибе, МПа | 2000-3000 |
| Водопоглащение за 24 часа, %, не более | 1 |
| Электрическая прочность,. КВ/мм | 20-30 |
| Усадка, % | 0,8-1,7 |
Примеры получения полиамидов
|
 |  | ||
 | |||
 |
Из расплава этого полимера капроновой смолы вытягиванием формуют волокно капрон. В принципе этот метод применим для получения гомологов капрона.
Полиамиды можно получать и поликонденсацией самих аминокислот (с отщеплением воды):
|