Що таке поліамід? Характеристики та властивості

Спробуємо з'ясувати, що таке поліамід, а також де використовується дане з'єднання. Це різновид полімерів з термостійкими властивостями, всередині яких є амідна група. Поліаміди - це макромолекули, які мають високі показники міцності і жорсткості. Їх щільність розташовується в діапазоні 1-1232 т/м 3 .

Специфіка застосування

Як можна використовувати поліамід? Що таке полімери? Дані питання розглядаються в курсі органічної хімії. Поліамідні матеріали широко використовуються з-за своєї стійкості до багатьох хімічних негативним середовищ, а також володіють тривалим терміном експлуатації. Цей полімер не змінює своїх характеристик і зовнішнього вигляду через деякий проміжок часу. Серед основних сфер застосування матеріалів виділяють легку та текстильну промисловість. Тут поліамід використовують в якості сировини для виробництва штучних нейлонових і капронових тканин, паласів, килимів, панчіх, колготок, пряжі та хутра.

Важливі факти

Спробуємо детальніше з'ясувати, що являє собою поліамід: що за матеріал, властивості, застосування. В даний час поліамід застосовується в якості самостійного продукту. Наприклад, з нього виготовляють канати, прогумовані кордові матеріали, конвеєрні стрічки, рибальські мережі, наповнювачі для фільтрів. Поліамід – тканина, яка використовується в медицині для виготовлення штучних вен і судин, створення протезів, а також інших замінників людських органів. Тканини, виготовлені з полімеру, застосовують для накладання швів після завершення хірургічної операції. Продовжимо розмову про те, якими параметрами володіє поліамід, що таке поліамідні матеріали. В будівництві матеріал використовують для створення запірно-регулюючої арматури та трубопроводів. Поліамідів покривають дерев'яні поверхні, бетон, кераміку, щоб надати їм антисептичні властивості.

Як використовують в машинобудуванні поліамід? Що таке антикорозійне покриття, знають всі власники транспорту, а ось те, що для нього застосовується поліамід, відоме лише професіоналам. З даного полімеру виготовляють різноманітні втулки, амортизатори, ролики, вставки, антивібраційні підкладки. У харчовій промисловості цей матеріал використовують для виробництва тари, призначеної для зберігання і перевезення продуктів харчування.

Історична довідка

Вперше синтез поліамідних сполук був здійснений в 1862 році в США. В якості основи для подібного експерименту вчені взяли синтез нафтопродукту полі-ц-бензаміду. Трохи пізніше його замінили на полі-е-капрамидом. У промислових масштабах синтез поліаміду з'явився в кінці минулого століття в Сполучених Штатах Америки. У Радянському Союзі аналогічне виробництво було запущено лише після завершення Великої Вітчизняної війни.

Модифікації та різновиди

Від чого залежать властивості поліаміду? Технологія виробництва припускає випуск в сучасній хімічній промисловості різних видів і модифікації матеріалів з даного речовини. Найчисленнішою вважають групу аліфатичних поліамідів, які складаються з підгруп: кристалізуються кополімерів, гомополімерів, аморфних сполук. Досить поширеною вважається група полуароматических і ароматичних поліамідів, до яких відносяться полифталамиды, а також аморфні речовини. До третьої групи зараховують поліаміди склонаповнені, які називають ще і композитними. Вони складаються зі смоли з наповнювачем у вигляді структурованих волокон або скляних кульок.

Технічні характеристики

Які властивості має поліамід? Переваги та недоліки даного з'єднання пов'язані з особливостями його хімічної будови. У загальному випадку він є конструкційним матеріалом, який має відмінні міцнісні якості, хорошу стійкість до механічного зносу. Тканини, створені з даного полімеру, витримують температурну обробку водяними парами до 140 градусів, зберігаючи первісну еластичність. Запірно-регулююча арматура, складові елементи трубопроводів, при виробництві яких застосовувалися поліаміди, мають відмінну стійкість до механічних навантажень і деформацій.

Модифікації

У полімерного матеріалу, відомого під маркою «Текамид-66» високі показники твердості, міцності, жорсткості, пружності. Він стійкий до агресивного впливу розчинників, лугів, масел, жирів, не руйнується під впливом радіоактивного випромінювання. Мінімальним показником водопоглинання і максимальним терміном експлуатації володіє модифікація «Поліамід-11». Матеріал відмінно поводиться і при високих і низьких показників температури. Він використовується в автомобільній, харчової, авіаційної промисловості, в машинобудуванні, електротехнічній галузі. У матеріалу «Поліамід-12» виявлено відмінні показники еластичності і ковзання, він зберігає свою стабільність навіть у вологому високотемпературної середовищі. Саме тому даний полімер застосовують для виробництва втулок, амортизаторів, поршнів, роликів, коліс.
Композитний поліамід, який наповнений скловолокнистим матеріалом, відрізняється підвищеними показниками міцності, жорсткості, термічної стійкості. Завдяки невисоким коефіцієнтом температурного розширення даного матеріалу істотно зменшується його усадка при систематичних теплових перепадах. Композити на морозі не розтріскуються, вони зберігають свою стабільність і при нагріванні. Подібні технічні характеристики сприяють використанню скло наповнених поліамідів у виготовленні корпусів технічних і музичних інструментів, різноманітного електротехнічного обладнання.

Поліамідні тканини

Також даний матеріал використовується при виготовленні тканин. Спробуємо зрозуміти, що таке поліамід в одязі. У стовідсотковому варіанті ця речовина не використовується. Волокно змішують з іншими натуральними або штучними матеріалами, щоб поліпшити на виході якісні характеристики. Першим із групи поліамідів був створений нейлон. Спочатку хімічна компанія «Дюпон» виробляла його для виготовлення шин. Трохи пізніше він увійшов у легку промисловість. До другої половини XX століття поліамідні полотна стали самостійним видом синтетичних тканин. В наш час використовується міжнародний варіант маркування цього матеріалу. Поліаміди у ній позначаються РА, а в залежності від типу волокна додаються цифри. Сировиною для виготовлення полотна є газ, нафту або природний вугілля. Тканина отримують тристадійному шляхом:

з бензолу отримують капролактам;

при його полімеризації виходить поліамід;

в результаті текстильній обробки матеріал «розтягують» в тонкі волокна, отримуючи нитки

Переробку здійснюють одним із кількох методів:

полімеризації шляхом формування;

екструзії;

лиття під тиском;

пресування;

вакуум-формування

Для того щоб матеріал набув вогнестійкість, водостійкість, при його обробці застосовують додаткові хімічні речовини.

Висновок

Серед позитивних характеристик поліаміду відзначають його міцність і еластичність. Волокно товщиною в людський волос витримує навантаження близько 1 5 кілограмів. Тканина не горить при високій температурі, лише плавиться, відрізняється стійкістю до сонячних променів. Поліамід не вигорає, і впродовж тривалого часу він не втрачає своєї первісної забарвлення. Серед відмінних параметрів поліаміду також можна відзначити стійкість до грибка, морської солі, лугів. Матеріал не сідає, не мнеться, його легко прати, він простий в експлуатації, володіє привабливим зовнішнім виглядом. Крім позитивних експлуатаційних характеристик, поліамідний матеріал має і певні недоліки. Волокно не здатне вбирати вологу, відрізняється низькою гігроскопічністю. Так як поліамідний матеріал не охолоджує і не гріє, тіло в ньому «не дихає». Матеріал здатний накопичувати статичну електрику, він складний у розкрої.