Що таке поліамід

Поліамід належить до пластичних полімерів, які вирізняються підвищеною міцністю і жорсткістю. Речовину використовують для виготовлення волокон, плівок і конструкційних пластмас. 

Поліамід: властивості та характеристики

Щоб зрозуміти, що таке поліамід, варто дізнатися властивості матеріалу. Серед плюсів варто відзначити здатність зберігати еластичність при знижених температурах. Температурний діапазон експлуатації – від -50°C до +100°C. Щільність поліаміду становить 1,1-1,2 г/см3. Інші характеристики:

• Підвищена стійкість до ударних і деформуючих механічних навантажень.
• Проста обробка – піддається перетворенню форми і поверхні методом фрезерування, свердління, полірування, шліфування, точіння. 
• Можливість виготовляти вироби будь-якої форми методом високочастотного зварювання.
• Легке фарбування і декорування поверхні – можливість нанесення друку. 
• Стійкість до впливу спиртів, слабких лугів і кислот, масел та інших хімічних речовин.
• Підвищена міцність на розрив – понад 43 МПа. 
• Довговічність – термін служби виробів із пластику перевищує 50 років. 

Інші переваги включають антикорозійну стійкість, несхильність до біологічної поразки грибками і цвіллю. Капронові поліамідні волокна вирізняються підвищеною еластичністю. Нитка капрону діаметром 0,1 мм витримує вагу 550 грамів. 

Температура плавлення поліаміду – 180-260°C. Температура плавлення підвищується зі збільшенням кількості амідних груп у молекулі. Підвищена здатність до водопоглинання, як порівняти з іншими пластиками, призводить до нестабільності форми і розмірів, що погіршує споживчі властивості поліаміду. Для вирішення проблеми до складу додають армувальні компоненти переважно на основі скла. У результаті підвищуються міцність матеріалу та ударна в’язкість. 

Поліамід: технологія виробництва

Матеріал виготовляють з метилену і дикарбонових кислот з додаванням амідів (діамінів). Інші компоненти складу – лактами та амінокислоти. Отримання поліаміду передбачає з’єднання компонентів сировини, взятих у різних пропорціях. Поліамід-6, який відомий як капролон, роблять методом розплавлення капролактаму в присутності води і кислот, які сприяють створенню нових молекулярних зв’язків. Для прискорення реакції додають каталізатори, переважно амінокапронову кислоту. 

Виробництво поліаміду відрізняється зниженою затратністю, що дає змогу знижувати собівартість продукції. Пластики дешевші за багато інших конструкційних матеріалів, зокрема за метал і керамічні композити. Під час виробництва пластику застосовують різні технології – полімеризація в автоклавах в умовах підвищеного тиску або на відкритому повітрі в спеціальних реакторах. Готовий матеріал у вигляді гранул використовують для подальшої обробки та виготовлення виробів. 

Поліаміди: види

Залежно від технології виробництва і додавання додаткових компонентів отримують різні види поліаміду. У маркуванні поруч із назвою матеріалу вказують цифру, яка відображає число атомів вуглецю в структурі молекули. Властивості пластиків з різною молекулярною структурою незначно різняться. Аморфні поліаміди відрізняються меншою паропроникністю і здатністю до водопоглинання, ніж кристалічні. 

Поліамід: сфера застосування

Конструкційний пластик виступає в ролі дешевого замінника металу. Матеріал поліамід легший за метал у 6-7 разів. Зниження маси комплектувальних елементів призводить до зменшення ваги готового виробу, що спрощує транспортування і проведення логістичних робіт (навантаження, розвантаження, складське зберігання). 

Поліамідна пластмаса призначена для виготовлення елементів побутових приладів, автомобілів і велосипедів, меблів. З матеріалу роблять підшипники, корпуси побутової та медичної техніки, клемні колодки, дверні ручки, меблеві ролики. Матеріал підходить для виготовлення виробів медичного призначення, витримує дезінфікуючу обробку гарячою парою з температурою 140°C.

Знижений коефіцієнт тертя під час контакту з будь-якими металами зумовлює широке застосування в машинобудівній, верстатобудівній галузі та при виробництві побутової техніки. Використання деталей із пластику в парі тертя з металами уповільнює знос і подовжує період експлуатації останніх у 2 рази. Додатковий плюс – знижений шум під час роботи механічного металевого вузла. Що роблять із поліаміду:

• підшипники ковзання;
• вкладиші пар тертя;
• повзуни, втулки і муфти;
• шківи вантажопідйомних механізмів;
• лопаті вентиляторів;
• черв’ячні колеса і шестерні. 

З поліаміду виготовляють маточини коліс, кронштейни та інші вироби, для яких необхідна підвищена стійкість до ударних навантажень. Пластикові напрямні для вузлів тертя витримують навантаження до 20 МПа в умовах присутності мастила або на суху поверхню. Багато поліамідних пластиків мають харчовий допуск, не виділяють шкідливих речовин під час контакту з їжею, водою та напоями. 

Поліамід і поліетилен: порівняння

Обидва матеріали входять до групи термопластичних полімерів. Відрізняються поліпшеними показниками міцності, еластичності, довговічності. Однак різна сировина і різниця в технології виробництва визначають різні властивості. 

Поліаміди активно поглинають вологу (показник водопоглинання – 0,7-11% залежно від виду), що призводить до зміни споживчих властивостей. Поліамідні пластики не підходять для виготовлення ємностей, які призначені для зберігання запасів води. На відміну від поліаміду у поліетилену низький показник водопоглинання – 0,01%. З матеріалу роблять ємності для води – питної та технічної, які використовують для зберігання запасів, облаштування систем поливу та водопостачання. 

Перевага поліаміду полягає в ширшій сфері застосування. За допомогою пластифікуючих добавок можна змінювати властивості готового матеріалу, що дає змогу виготовляти вироби з урахуванням потреб. Поліаміди використовують під час виробництва деталей для автомобільної та авіаційної промисловості, для виготовлення одежних тканин, штучної шкіри, килимів та інших підлогових покриттів. 

Поліетилен переважно призначений для виготовлення упаковки, труб, медичних протезів та інструментів. З поліетилену роблять промислові ємності, які підходять для транспортування і зберігання хімічних речовин, сільськогосподарської продукції, питної та технічної води, паливно-мастильних матеріалів. Серед переваг поліетилену – низька ціна порівняно з поліамідом. У результаті навіть габаритні вироби, наприклад, ємності для транспортування рідких і сипучих речовин місткістю понад 10 тис. літрів – економічно вигідна покупка. 

Обидва матеріали використовують при виробництві труб та інших будівельних матеріалів. Під час вибору товарів слід враховувати потреби та цілі використання. Так, поліетиленові труби не підходять для монтажу системи гарячого водопостачання. Рекомендована температура експлуатації – не більше 60-90°C. У поліамідних труб граничний показник становить 105°C, у деяких видів досягає 160°C.