Was ist Polyamid?

Nylon ist der Handelsname für eine Art von thermoplastischem Polyamid. Es wurde erstmals Mitte der 1930er Jahre von DuPont-Ingenieuren entwickelt und wird seitdem in fast allen Industriezweigen eingesetzt. Polyamid-Nylon hat eine breite Palette von Verwendungsmöglichkeiten, z. B. für Seile, Getriebe und sogar Strümpfe. Es wird häufig zu Fasern für die Verwendung in Mikrofilamenten und Garnen geformt, kann aber auch im Meltblown-Verfahren hergestellt werden.

Allgemeine Eigenschaften von Polyamid-Nylon

Polyamid-Nylon hat mehrere Vorteile, die es zu einem idealen Kandidaten für eine Vielzahl von Anwendungen machen. Nachstehend finden Sie die wichtigsten Vor- und Nachteile des Materials.

Vorteile

Hohe Abriebfestigkeit – Höhere Verschleißfestigkeit durch mechanische Einwirkung

    Gute Wärmebeständigkeit – Spezielle Nylonsorten können einen Schmelzpunkt von fast 300 °C haben.

    Gute Ermüdungsbeständigkeit – Dies macht es ideal für Komponenten, die ständigen zyklischen Bewegungen ausgesetzt sind, wie z. B. Zahnräder.

    Gute Bearbeitbarkeit – Gegossene Knüppel können zu verschiedenen Komponenten verarbeitet werden, deren Gießen in komplizierte Formen zu kostspielig wäre.

    Geräuschdämpfung – Nylon ist ein sehr effektiver Geräuschdämpfer

Benachteiligungen

Wasseraufnahme – Die Wasseraufnahme führt zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften. Nylon 6/12 ist speziell so formuliert, dass es keine Feuchtigkeit aufnimmt.

    Chemische Beständigkeit – Nylon hat eine geringe Beständigkeit gegen starke Säuren und Basen.

    Hohe Schrumpfung – Hohe Schrumpfungsraten bei Gießereianwendungen.

In der folgenden Tabelle sind einige der wichtigsten in der Industrie verwendeten Nylonsorten aufgeführt.

Arten von Polyamid-Nylon und ihre Anwendungen

Es gibt vier Haupttypen von Polyamid-Nylon: Nylon 66, 11, 12 und 46. Diese Namen ergeben sich aus der Länge der Polymerketten. Die erste Zahl ist die Anzahl der Kohlenstoffatome des Diamins und die zweite die Anzahl der Kohlenstoffatome der Säure. Typische Anwendungen sind:

Zahnbürsten

    Abnutzungspads

    Räder

    Handschuhe

    Gitarrensaiten und Plektren

    Tennisschlägersaiten

    Medizinische Implantate

    Elektrische Anschlüsse

    Angelschnur

    Zelte

    Zahnräder

Nylon 6

Nylon 6 wurde in dem Versuch entwickelt, die Eigenschaften von Nylon 66 zu reproduzieren, ohne das Patent zu verletzen. Diese Nylonsorte ist sehr stark und hat eine hohe Zugfestigkeit. Es sei darauf hingewiesen, dass Nylon 6 durch ein einzigartiges Verfahren, die so genannte ringöffnende Polymerisation, hergestellt wird.

Nylon 66

Nylon 66 ist ähnlich wie Nylon 6, hat aber einen höheren Schmelzpunkt und ist säurebeständiger. Es wird aus zwei Monomeren hergestellt, während Nylon 6 aus nur einem Monomer hergestellt wird.

Nylon 11

Nylon 11 hat eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Dimensionsänderungen aufgrund von Feuchtigkeitsaufnahme. Dies ist teilweise auf die geringere Konzentration von Amiden zurückzuführen. Es ist zu beachten, dass es im Allgemeinen weniger wünschenswerte mechanische Eigenschaften hat als andere Nylonarten.

Nylon 12

Diese Nylonverbindung hat den niedrigsten Schmelzpunkt unter den wichtigsten Polyamiden. Es wird häufig als flexibler Film oder Folie zur Beschichtung von Lebensmitteln und pharmazeutischen Produkten verwendet. Es hat auch eine relativ gute Resistenz gegen Wasseraufnahme.

Nylon 46

Nylon 46 wurde in erster Linie entwickelt, um eine höhere Betriebstemperatur als andere Nylonsorten zu erreichen.

Produktion und Verarbeitung

Polyamide werden in der Regel durch die Kombination von zwei Monomeren, Adipinsäure und 1,6-Diaminohexan, hergestellt. Nachdem diese beiden Monomere miteinander reagiert haben, bilden sie bei jeder Bindung in der Polymerkette Wasser als Nebenprodukt. Diese Bindung der beiden Monomere wird als Polymerisation bezeichnet. Ein Nylonsalz wird hergestellt und erhitzt, um das Wasser zu verdampfen. Diese Erhitzung erfolgt in einem Autoklaven bei 280 °C und 18 bar. Nach dem Polymerisationsprozess werden verschiedene Additive und Pigmente hinzugefügt. Diese Zusatzstoffe können die physikalischen Eigenschaften des Polymers verändern.

Nach Zugabe der Zusatzstoffe wird das geschmolzene Polyamid-Nylon durch Löcher extrudiert, um lange Nylonschnüre zu bilden. Diese Stränge werden in einem Wasserbad extrudiert, in dem sie abkühlen und erstarren. Anschließend werden sie zu Körnern mit einer Länge von 3 bis 4 Millimetern geschnitten. Diese Pellets werden verpackt und an Verarbeitungsbetriebe geliefert, wo sie wieder eingeschmolzen und durch Düsen zu Fasern und verschiedenen extrudierten oder gegossenen Formen extrudiert werden.

Nylons werden in gegossener oder extrudierter Form hergestellt. Es gibt zwar Unterschiede in den Eigenschaften, aber einige der wichtigsten Vorteile von Gusspolyamid sind im Folgenden aufgeführt.

Weniger innere Spannungen

    Weniger Wasseraufnahme

    Stärkere kristalline Struktur, die zu einer höheren mechanischen Festigkeit führt

    Höhere Schmelztemperatur