نايلون بسلسلة طويلة من الكربون

يشير النايلون طويل السلسلة عمومًا إلى النايلون الذي يزيد طول الميثيلين فيه عن 10 في سلسلة القطع.بالإضافة إلى خصائص النايلون الشائعة، فإنه يتميز أيضًا بخصائص الصلابة والمرونة الجيدة، وامتصاص الماء المنخفض، واستقرار الأبعاد الجيد، وخصائص العزل الكهربائي الممتازة.

في 27 أكتوبر 1938، أعلنت شركة دوبونت عن تصنيع أول ألياف صناعية في العالم، وأطلقت عليها اسم البولياميد 66 (نايلون 66)؛تم تصنيع النايلون 66 بالكامل في نهاية عام 1939، بدءًا من منتجات الملابس الأولية وحتى الهندسة اللاحقة، وله تاريخ تطور يزيد عن 80 عامًا، و أورينكو للبلاستيك يتمتع بمزايا فريدة جدًا في مجال هندسة البلاستيك.

ينتمي النايلون 66 والنايلون 6 المشهوران إلى مجموعة النايلون القصير السلسلة، في حين أن النايلون طويل السلسلة يمكن أن يعوض إلى حد كبير حجم النايلون قصير السلسلة بسبب امتصاصه العالي للماء بسبب انخفاض نسبة روابط الأميد و مجموعات الميثيلين.الشكل سهل التغيير وما إلى ذلك.

في نفس الوقت، نايلون سلسلة طويلة من الكربون يتمتع بصلابة ونعومة ممتازة، والنايلون ذو السلسلة الكربونية الطويلة له الخصائص العامة لمعظم النايلون، مثل التشحيم، ومقاومة التآكل ومقاومة الضغط، وسهولة المعالجة.يمكن القول أن النايلون ذو السلسلة الكربونية الطويلة يتمتع بمزايا فريدة، مما يجعله يتمتع بمساحة تطبيق فريدة وإمكانات تطوير مستقبلية.

خصائص النايلون ذو السلسلة الكربونية الطويلة

بشكل عام، يتميز النايلون بخصائص قوة الشد العالية، والمتانة العالية، والتشحيم الذاتي الجيد، ومقاومة الاحتكاك.على سبيل المثال، يمثل النايلون 6 والنايلون 66 ما يقرب من 90% من إنتاج النايلون في العالم.

بالإضافة إلى ذلك، يتميز النايلون طويل السلسلة أيضًا بمزايا وخصائص امتصاص الماء المنخفض، والمتانة الجيدة، والمرونة الجيدة، والكثافة المنخفضة، وخصائص العزل الكهربائي الممتازة.يتم سرد المعلمات الفيزيائية لكل نايلون في الجدول 1.

1. امتصاص الماء وثبات الأبعاد

يعد امتصاص الماء المنخفض للنايلون طويل السلسلة الكربونية أحد خصائصه المهمة التي تختلف عن النايلون قصير السلسلة.نظرًا لأن مجموعة الأميد (-NHCO-) ​​في جزيء النايلون هي مجموعة محبة للماء، فإن النايلون لديه محبة قوية للماء.وكلما زادت كثافة مجموعات الأميد، زاد امتصاص الماء.

ومع ذلك، يحتوي النايلون ذو السلسلة الكربونية الطويلة على عدد كبير من مجموعات الميثيلين، مما يؤدي إلى انخفاض نسبة روابط الأميد إلى مجموعات الميثيلين، وتركيز منخفض من روابط الأميد، مما يؤدي إلى انخفاض امتصاص الماء للنايلون ذو سلسلة الكربون الطويلة مقارنة بالنايلون قصير السلسلة. .على سبيل المقارنة، فإن معدل امتصاص الماء لـ PA6 هو 1.8%، في حين أن معدل امتصاص الماء لـ PA11 يمكن أن يصل إلى 0.3%.

ينعكس تأثير امتصاص الماء على منتجات النايلون بشكل أساسي في التركيب البلوري والخواص الميكانيكية والخصائص العازلة واستقرار الأبعاد.ولذلك، فإن النايلون ذو السلسلة الكربونية الطويلة سوف يلعب دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في بيئات مثل الرطوبة ومتطلبات الاستقرار عالية الأبعاد.

2. المتانة والمرونة

نظرًا للكمية الكبيرة من الميثيلين (-CH2-) في النايلون طويل السلسلة، فإنه يتميز بخصائص الامتداد والدوران الحر، مما يجعل السلاسل الجزيئية أكثر مرونة وبالتالي يتمتع بصلابة أعلى.الاستطالة عند الكسر هي مؤشر ميكانيكي مهم، والذي يمكن أن يميز صلابة الألياف ونعومتها.

عند 23 درجة مئوية، تصل الاستطالة عند كسر PA6 إلى 180%، في حين تصل استطالة PA11 إلى 330%.ومن أجل تحسين القوة الميكانيكية للنايلون، تمت إضافة مواد مثل الألياف الزجاجية وألياف الكربون إلى النايلون في العديد من الدراسات العلمية.

ومع ذلك، فإن زيادة الألياف الزجاجية وألياف الكربون سوف تقلل من صلابة المادة بدرجات متفاوتة.يعتبر المقوي خيارًا جيدًا في بعض الحالات، ومع ذلك، فإن المقوي المفرط سيؤدي إلى مشاكل مثل حجم الجسيمات الأكبر وضعف التشتت.

لا يزال نايلون سلسلة الكربون الطويلة يتمتع بصلابة ومرونة جيدة في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة، لذلك يمكن استخدام نايلون سلسلة الكربون الطويلة لتحضير المنتجات اللينة والأجزاء المقاومة للبرد في المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة.

3. الخصائص الكهربائية

وكما نعلم جميعا، نايلون هي مادة عازلة نموذجية.قوة العزل الكهربائي هي مؤشر مهم للمواد العازلة.ويشير إلى نسبة جهد الانهيار إلى سمك العازل، أي أقصى قوة مجال يمكن أن تتحملها المادة لفترة طويلة.

كما ذكرنا سابقًا، يتمتع النايلون عمومًا بمعدل امتصاص مرتفع للماء بسبب التركيز العالي لروابط الأميد.سيؤدي امتصاص الماء العالي إلى انخفاض في قوة العزل الكهربائي للنايلون.

ولذلك فإن قدرة امتصاص الماء لها تأثير على جميع الروابط في صناعة قوة العزل، مثل التصنيع والتخزين والاستخدام، كما أن اختيار المواد له أهمية كبيرة للسلامة والاستخدام على المدى الطويل.يتيح امتصاص الماء المنخفض نسبيًا للنايلون ذو السلسلة الكربونية الطويلة الاستمرار في لعب دور مادة ذات خصائص عازلة ممتازة في بيئة رطبة.