Poliamid - zastosowanie i właściwości

Poliamid jest jednym z najbardziej popularnych tworzyw sztucznych (konstrukcyjnych) na rynku. Produkowany jest w różnych odmianach, które wyróżniają się poszczególnymi cechami. Dzięki odpowiedniej modyfikacji można wzmacniać takie cechy jak odporność na wysoką temperaturę, twardość, odporność dielektryczną itp. Jedną z cech wspólnych dla wszystkich rodzajów poliamidu jest bardzo dobra obrabialność mechaniczna. Dzięki niej można produkować trwałe i precyzyjne detale, które najczęściej służą jako elementy maszyn i urządzeń. Kolejną wspólną cechą wszystkich rodzajów jest twardość, sztywność i niski współczynnik ścieralności.

Rodzaje poliamidu

Jednym z najbardziej popularnych rodzajów PA jest poliamid wytłaczany PA 6 oraz odlewany PA 6- G. Ten drugi jest twardszy. Poza tym oba rodzaje tego tworzywa różnią się technologią produkcji. Albo jest to specjalna wytłaczarka, albo technologia odlewu. Ponadto technologia odlewu pozwala na wytworzenie większych wymiarowo produktów i o wyższym stopniu krystaliczności. To natomiast skutkuje mniejszym naprężeniem wewnętrznym.

Poliamid właściwości poszczególnych rodzajów

Poliamid  wytłaczany PA 6

Jest to tworzywo, które produkowane jest w czystej postaci oraz z domieszkami. Wykazuje on bardzo dobrą wytrzymałość mechaniczną oraz odporność na ścieranie. Łatwo daje się obrabiać, dlatego stosowany jest do wykonywania elementów o dużej precyzji. Jednak cechuje się dużą chłonnością wilgoci. Oznacza to, że materiał nie zachowuje stabilności wymiarowej w warunkach wilgotności.

Aby wzmocnić stabilność wymiarową PA 6, stosuje się domieszkę MoS2 (dwusiarczku molibdenu)

PA 6 + MoS2, czyli poliamid z dwusiarczkiem molibdenu

Dwusiarczek molibdenu stosuje się jako substancję smarną. Podobnie jak grafit zmniejsza ona współczynnik tarcia. Jednak w odróżnieniu od grafitu ma niską absorpcję wody. Oznacza to, że zachowuje stabilność wymiarową w warunkach wilgotności. Ponadto MoS2 zwiększa odporność temperaturową materiału oraz odporność mechaniczną. Dzięki domieszce dwusiarczku molibdenu poliamid:

• Ma lepsze właściwości ślizgowe.
• Ma podwyższoną odporność na pełzanie.
• Ma podwyższoną odporność na ścieranie.
• Zyskuje większą sztywność i stabilność wymiarową.

Zaletą molibdenu jest również niska toksyczność w porównaniu z innymi metalami ciężkimi.

PA 6,6 + MoS2 - wzmocniony poliamid z dwusiarczkiem molibdenu

W porównaniu do podstawowej wersji (PA 6 + MoS2) jest bardziej odporny na wysoką temperaturę. Ma większą trwałość i wytrzymałość na rozrywanie oraz na obciążenia dynamiczne.

Przewagą PA 6,6 + MoS2 nad swoją podstawową wersją są również lepsze właściwości ślizgowe, wyższa odporność na pełzanie, lepsza odporność na ścieranie i lepsza stabilność wymiarowa. 

PA 6 + GF 30 - poliamid z włóknami szklanymi

Jest to poliamid wzmocniony włóknem szklanym w stężeniu 30%. Dzięki tej domieszce tworzywo ma podwyższoną odporność na obciążenia mechaniczne i wysoką temperaturę. Poliamid z dodatkiem włókna szklanego jest twardszy, sztywniejszy i stabilniejszy wymiarowo od swojej czystej postaci.

Wadą domieszki szkła są jednak gorsze właściwości ślizgowe, które wynikają z właściwości włókien szklanych. Warto więc pamiętać o tym, że może on powodować zarysowanie sąsiedniej powierzchni.

Poliamid odlewany PA 6 G

Kolejną wersją poliamidu PA6 jest jej wzmocniona wersja, czyli PA 6 G. Ten rodzaj poliamidu odlewanego również jest bardzo popularny i szeroko stosowany w przemyśle. Jest twardszy i sztywniejszy od postaci pierwotnej. Ma również lepszą odporność na absorpcję wody oraz na wysoką temperaturę. PA 6G ma takie właściwości jak:

Krótka historia poliamidu 

Włókna PA w życiu codziennym

Włókna PA zawładnęły całym rynkiem tworzyw sztucznych. Nylon to jeden z najbardziej popularnych materiałów i ma naprawdę wszechstronne zastosowanie. 
Właściwie zdominował przemysł odzieżowy. Choć powstał w czasie Wielkiego Kryzysu, jako odpowiedź na potrzebę taniego i solidnego materiału, to jest popularny do dziś. Swoją popularność zawdzięcza takim cechom jak odporność na gniecenie, lekkość i duża wytrzymałość mechaniczna. Do tego łatwo da się go doprać i szybko schnie. Dlatego używany jest do produkcji takich części garderoby jak stroje kąpielowe i plażowe, bieliznę, buty i wiele innych.

Ponadto materiał PA używany jest do produkcji piłek koszykowych, dywanów, plecaków, szczoteczek do zębów poduszek powietrznych, spadochronów, odzieży ochronnej, strun gitarowych, żyłek wędkarskich, galanterii, folii i włókien i wielu innych.
Dzięki dużej odporności chemicznej nadaje się również do produkcji pojemników na na płyny i gazy. Odporność chemiczna dotyczy przede wszystkim większości rozpuszczalników organicznych. PA nie jest odporny na działanie kwasów i stężonych zasad.
W przemyśle maszynowym z PA produkuje się elementy maszyn i urządzeń, prowadnic, kół zębatych i łańcuchowych, uszczelek, płyt ślizgowych, śrub i nakrętek, części do elektronarzędzi, kształtowników, wsporników itp.

Tworzywo poliamidowe a inne tworzywa konstrukcyjne

Na rynku dostępne są różne tworzywa konstrukcyjne, które na pierwszy rzut oka bardzo niewiele się różnią. Są to na przykład poliamid, PTFE, polietylen czy poliacetal. Choć wszystkie te materiały mają pewne cechy wspólne, to mają również zasadnicze różnice. Różnice te decydują o zastosowaniu tworzywa. 

PTFE - cechą charakterystyczną tego materiału jest doskonała odporność chemiczna i właściwości ślizgowe, przy dość słabej odporności mechanicznej. W porównaniu do teflonu PA jest słabsze pod względem odporności chemicznej, ale znacznie bardziej wytrzymałe mechanicznie.

Polietylen. Podobnie jak PA ma dobre właściwości chemiczne i jest dopuszczony do kontaktu z żywnością. Jednak przewagą tego materiału jest fakt, że nie absorbuje wody, co daje polietylenowi stabilność wymiarową w warunkach wilgotności. 

Poliacetal. Główna różnica między PA a poliacetalem polega na odporności mechanicznej. Tutaj wygrywa PA jednak poliacetal ma lepszą odporność na ścieranie oraz lepszą stabilność wymiarową.  Poliacetal nie absorbuje wody, dlatego zachowuje stabilność wymiarową w warunkach wilgotności. 

Oprócz wymienionych tworzyw konstrukcyjnych znajdziesz u nas również tekstolit, który ma doskonałe właściwości elektroizolacyjne. Ponadto super wytrzymały PEEK (polieteroeteroketon), szkło epoksydowe i PVDF (polifluorek winylidenu). Wszystkie te tworzywa znajdują się tutaj: TWORZYWA KONSTRUKCYJNE