Tính chất cơ học, điện, nhiệt và hóa học của nhựa polyamide (PA)

Polyamide (PA) là một hợp chất phân tử cao được tổng hợp từ lactam, axit cacboxylic béo, amin béo hoặc axit dibasic thơm, amin dibasic thơm, có chứa các nhóm amide (-NHCO-) ​​trong chuỗi chính. Polyamide là nhựa tinh thể bán trong suốt hoặc màu trắng đục, như một khối lượng phân tử tương đối của polyamide nhựa kỹ thuật thường là (1,5-3) × 104. , tự bôi trơn, hấp thụ rung và phản cảm, kháng dầu, kháng axit yếu, kháng kiềm và dung môi nói chung, cách điện tốt, tự động, không độc hại, không mùi khả năng màu tốt. Khả năng thời tiết tốt, màu kém. Nhược điểm là sự hấp thụ nước lớn, ảnh hưởng đến sự ổn định kích thước và tính chất điện. Củng cố bằng sợi có thể làm giảm sự hấp thụ nước của nhựa, để nó có thể hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao và độ ẩm cao.

1. Tính chất của polyamide thường được sử dụng

Các giống PA là PA6, PA66, PA11, PA12, PA46, PA610, PA612, PA1010, cũng như polyacid polyacid polyacid PA6T và polyamides đặc biệt, v.v. % sản xuất polyamide. Cấu trúc hóa học của các polyamide khác nhau là khác nhau, và tính chất của chúng cũng khác nhau. Bảng 1-1 liệt kê các thuộc tính của một số polyamide thường được sử dụng.

Tính chất của polyamide phổ biến

2. Thuộc tính cơ học

Chuỗi phân tử polyamide chứa các nhóm amide phân cực, có thể tạo thành liên kết hydro liên phân tử, độ kết tinh, lực giữa chuỗi phân tử lớn hơn, do đó nó có cường độ cơ học và mô đun cao. Với sự gia tăng mật độ nhóm amide, đối xứng chuỗi phân tử và độ kết tinh, cường độ của nó tăng lên; Với sự gia tăng của nhóm methyl trong chuỗi phân tử polyamide, cường độ cơ học giảm, trong khi cường độ tác động tăng dần. Sự ra đời của các nhóm aryl vào cấu trúc chuỗi phân tử polyamide cũng làm tăng cường độ do sự gia tăng năng lượng liên kết và sự gia tăng lực lượng (ví dụ như lực lượng van der Waals) giữa các chuỗi phân tử. Trong số các polyamide, PA66 có độ cứng và độ cứng cao nhất, nhưng độ bền thấp nhất. Tất cả các loại polyamide theo thứ hạng kích thước độ bền: PA66 <PA11 <PA12 <PA1010 <PA6 <PA610. Tinh thể polyamide, nó có tác động lớn đến các tính chất cơ học, độ bền kéo, độ bền uốn, mô đun uốn cong với sự gia tăng độ kết tinh và cải thiện. Nhóm amide trong chuỗi chính của phân tử polyamide là một nhóm ưa nước, làm cho polyamide có sự hấp thụ nước. Hấp thụ nước có ảnh hưởng lớn đến các tính chất cơ học của polyamide, sau khi hấp thụ nước, độ bền kéo, độ bền uốn và mô đun uốn cong của độ đàn hồi và do đó giảm đáng kể, kích thước của sản phẩm thay đổi rất nhiều, trong khi cường độ tác động tăng lên rất nhiều, Xem Bảng 2-1.

Ảnh hưởng của sự hấp thụ nước polyamide đến sức mạnh

3. Tính chất điện

Polyamide có đặc tính cách điện tốt, Bảng 3-1 liệt kê một số tính chất điện của polyamide. Mặc dù polyamide có tính chất điện tốt, nhưng nó chứa các nhóm amide phân cực trong chuỗi chính của phân tử và là một polymer hấp thụ nước. Khi tốc độ hấp thụ nước tăng, điện trở suất và cường độ điện môi của polyamide giảm, làm cho nhựa polyamide không phù hợp để sử dụng làm chất cách điện điện cho môi trường tần số cao và môi trường ướt.

4. Thuộc tính nhiệt

Điểm nóng chảy của các loại polyamide khác nhau khác nhau rất nhiều, điểm nóng chảy cao nhất là PA46, lên tới 295. Polyamide có một phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng, thường từ -40 đến 100 ° C. Nhiệt độ độ lệch nhiệt của polyamide phụ thuộc mạnh vào tải. Nhiệt độ độ lệch nhiệt của polyamide có liên quan mạnh mẽ đến tải trọng mà chúng phải chịu và giảm nhanh chóng khi tăng tải. Độ dẫn nhiệt của các polyamide khác nhau không thay đổi nhiều, như trong Bảng 1-1. Nhiệt của quá trình đốt cháy của các polyamide khác nhau được thể hiện trong Bảng 4-1. Nhiệt độ đốt cháy của PA6 và PA66 là như nhau, trong khi đó của PA610 cao hơn và PA11 là cao nhất.

5. Tính chất hóa học

Polyamide ổn định đối với hầu hết các thuốc thử hóa học, đặc biệt là xăng, chất bôi trơn và các loại dầu khác, có khả năng kháng mạnh, khả năng chống dầu tốt, kháng dầu PA11, PA12 là tuyệt vời, là sự lựa chọn đầu tiên của vật liệu cho các dòng nhiên liệu ô tô. Tuy nhiên, nó hòa tan trong phenol, axit vô cơ và axit formic đậm đặc ở nhiệt độ phòng, và trong ethylene glycol, axit axetic băng, propylene glycol, dung dịch methanol của kẽm clorua hoặc canxi clorua, cũng như axit fluoroacetic và fluoroethanol ở nhiệt độ cao. Nhìn chung, hầu hết các loại nhựa polyamide đều ổn định trong các dung dịch kiềm, nhưng thủy phân hoặc thoái hóa xảy ra ở nhiệt độ cao, đặc biệt là khi polyamide tan chảy; Trong các điều kiện này, các axit và amin vô cơ, đặc biệt là axit monovalent, có thể nhanh chóng axit hóa và aminolyze polyamide, gây ra sự phá vỡ liên kết phthalide-amine, và cuối cùng tạo ra monome của polyamide. Polyamide trải qua suy thoái nhiệt ở nhiệt độ cao. Ngoài sự thoái hóa nhiệt, sự thoái hóa oxy hóa xảy ra khi polyamide được làm nóng trong không khí. Ví dụ, PA66 trở nên giòn sau khi điều trị ở 250 ° C trong 2H hoặc 70 ° C trong 2 năm. Trong thực tế, thường trong quá trình xử lý các sản phẩm polyamide, thêm một số chất chống oxy hóa để ức chế sự thoái hóa oxy hóa nhiệt. Polyamide trong ánh sáng, do bức xạ cực tím, cũng sẽ xảy ra phân hủy hoặc lão hóa. Polyamide chứa nhóm carbonyl, có thể hấp thụ ánh sáng cực tím dưới ánh sáng mặt trời, do đó, sự phá vỡ chuỗi polyamide và liên kết chéo, trong trường hợp không có ánh sáng oxy, phân hủy PA6 và PA66 thành H2, CO và hydrocarbon. Các chất hấp thụ tia cực tím và các chất ổn định ánh sáng amin bị cản trở có thể được thêm vào để cải thiện độ ổn định ánh sáng của polyamide.