PA

Poliamid to polimer zawierający grupy amidowe, otrzymywany w wyniku polimeryzacji lub polikondensacji. W przemyśle najczęściej stosowane są odmiany: PA6 (polikaprolaktam), PA66, PA11 oraz PA12. Różnice we właściwościach wynikają z odmiennych struktur chemicznych i budowy łańcuchów cząsteczkowych. Występują zarówno poliamidy naturalne (np. wełna, jedwab), jak i syntetyczne. Poliamidy dzieli się na alifatyczne, poliftalamidy (PPA, półaromatyczne) oraz aramidy (aromatyczne).

Historia i nazewnictwo:

Pierwszy syntetyczny poliamid – nylon 6,6 – został opracowany w 1935 roku przez Wallace’a Carothersa i jego zespół w laboratoriach firmy DuPont w Stanach Zjednoczonych. Produkcja przemysłowa ruszyła w 1938 roku, a materiał zdobył rozgłos jako surowiec do produkcji włókien i żyłek, m.in. w pończochach damskich. Nazwa „nylon” została stworzona przez DuPont jako nazwa handlowa i nie odnosi się bezpośrednio do struktury chemicznej. W Europie powszechnie stosuje się systematyczne oznaczenia PA (polyamide), z cyframi wskazującymi liczbę atomów węgla w monomerach użytych do syntezy (np. PA6 – z kaprolaktamu; PA66 – z heksametylenodiaminy i kwasu adypinowego).

Rodzaj:

polimery, termoplasty

Właściwości:

• duża sztywność, twardość i wytrzymałość mechaniczna
• dobra obrabialność
• niska rozszerzalność cieplna
• dobre właściwości ślizgowe, odporność na ścieranie
• zdolność tłumienia drgań, odporność na uderzenia
• odporność chemiczna na oleje, tłuszcze, benzynę i wiele rozpuszczalników
• brak odporności na działanie silnych kwasów i zasad
• zakres temperatur użytkowych: od -40°C do +100°C (w przypadku gatunków wzmocnionych nawet do 150°C)
• temperatura topnienia: PA6 – 218–223°C, PA66 – ok. 255°C, PA11 – ok. 190°C, PA12 – 178–180°C
• łatwość barwienia włókien – intensywne, trwałe kolory
• wysoka higroskopijność – PA6: 2,5–3,5% wody, PA12: 0,2–0,5%
• pochłanianie wilgoci wpływa na właściwości mechaniczne i stabilność wymiarową

Zastosowanie:

• produkcja włókien nylonowych (odzież, dywany, liny, szczotki)
• przemysł motoryzacyjny i lotniczy (elementy konstrukcyjne, przewody, osłony)
• medycyna (nici chirurgiczne, implanty, komponenty jednorazowe)
• części maszyn: koła zębate, łożyska ślizgowe, przeguby, korpusy i obudowy w elektrotechnice

Rozpoznawanie:

Poliamidy topią się i palą w płomieniu, wydzielając charakterystyczny zapach palonego białka. Ze stopionej powierzchni próbki można metalową szpachelką wyciągać nitki. Kluczową metodą identyfikacji jest ich rozpuszczalność w kwasie mrówkowym, co pozwala odróżnić je od innych tworzyw sztucznych.

Obróbka i przetwórstwo:

Poliamidy mogą być przetwarzane metodami wtrysku, wytłaczania oraz formowania rotacyjnego. Ze względu na higroskopijność wymagają suszenia przed przetwórstwem – zazwyczaj w temperaturze 80–110°C do osiągnięcia wilgotności ≤ 0,2%. W celu poprawy właściwości stosuje się dodatki modyfikujące, takie jak stabilizatory UV, przeciwutleniacze oraz wypełniacze (np. włókno szklane), które zwiększają sztywność i odporność cieplną.