Полиамиды

Полиамиды — пластмассы на основе линейных синтетических высокомолекулярных соединений, содержащих в основной цепи амидные группы −CONH−.

Полиамиды используются в машиностроении, автомобильной, авиационной, текстильной. и других промышленностях, а также медицине и других областях народного хозяйства.

Деление

Полиамиды разделяют на:

• литьевые, литьевые полиамиды применяются для изготовления различных изделий под давлением на литьевых машинах;
• экструзионные, экструзионные полиамиды применяются для изготовления профилей различной формы;
• блочные, блочные полиамиды, широко известные под общим названием «капролон», используют в качестве заготовок при производстве изделий методом механической обработки.

Применение

В машиностроении полиамиды наиболее часто применяются как конструкционный материал и могут содержать следующие добавки:

• стекловолокно — армирующий материал, увеличивает прочность на разрыв, повышает стойкость к изгибающим нагрузкам, снижает стойкость к ударным нагрузкам;
• углеволокно — лёгкий армирующий материал, повышает ряд основных прочностных характеристик, значительно увеличивает хрупкость;
• тальк — увеличивает прочность на разрыв и изгиб, снижает коэффициент трения, снижает ударную вязкость;
• графит — повышает теплопроводность, значительно снижает коэффициент трения;
• дисульфид молибдена — снижает коэффициент трения, в отличие от графита хорошо удерживается в массе полиамида;
• масло — применяется при производстве капролона со сниженным коэффициентом трения.

Полиамид также может быть использован как антикоррозийный материал для защиты металлов и бетона.

В медицинской промышленности полиамидные волокна используются для изготовления протезов, хирургических нитей, искусственных кровеносных сосудов. В виде лаков при производстве ортопедических изделий.

В текстильной промышленности из полиамида изготавливают нити, ткани, канаты, верёвки в том числе для спасательных работ и альпинизма.

В народном хозяйстве полиамид часто используется в качестве плёнки, клея.

В пищевой промышленности часто используется в виде однослойных и многослойных оболочек, например оболочки для колбасных изделий.

В автомобильной промышленности в виде корпусов различных электронных блоков, защитных частей, топливных и гидравлических трубок, ручек и других изделиях.

В строительной промышленности — в оконных и фасадных блоках в качестве упрочняющих внутренних вставок для придания жесткости. Полиамидные профиля отличаются от стальных более низким коэффициентом теплопроводности и прекрасно подходят для изготовления оконных и фасадных блоков с повышенной термоизоляцией. Нередко такие блоки называют "теплыми".

Получение

Полиамиды получают поликонденсацией диаминов и дикарбоновых кислот, поликонденсацией высших аминокислот или диаминов с дикарбоновыми кислотами, конденсацией капролактама и солей диаминов дикарбоновых кислот и др.

Соединение двух аминокислот. Множественная реакция образует длинные цепочки белков

Синтез арамида (фенилон)

Марки полиамидов

Среди марок полиамидов, выпускаемых промышленностью, наиболее известны:

• Капрон (Полиамид-6) ([-NH-(CH₂)₅-CO-]_n)^[1]
• Полиамид-12 ([-NH-(CH₂)₁₁-CO-]_n)^[2]
• Нейлон (Полиамид-6.6) ([-NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₄-CO-]_n)^[3]
• Полиамид-6.10 ([-NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₈-CO-]_n)^[4]
• Полиамид-6.12 ([-NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₁₀-CO-]_n)^[5]

Марки спирторастворимых полиамидов-сополимеров:

• Полиамид-6/66-3 ([-NH-(CH₂)₅-CO-]_n [-NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₄-CO-]_n/3)^[6]
• Полиамид-6/66-4 ([-NH-(CH₂)₅-CO-]_n [-NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₄-CO-]_n/4)^[7]
• Полиамид-6/66/610 ([-NH-(CH₂)₅-CO-]_n [-NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₄-CO-]_n/4 [-NH-(CH₂)₆-NH-CO-(CH₂)₈-CO-]_n/8)^[8]

Свойства полиамидов

Основная часть полиамидов — частично кристаллические термопластические полимеры, которые отличаются высокой прочностью, жёсткостью и вязкостью, а также стойкостью к воздействию внешней среды. Большая часть свойств объясняется наличием амидных групп, которые связаны между собой с помощью водородных связей.

Ряд свойств полиамидов зависит от их кристаллического устройства, в частности от содержания воды. Полиамиды взаимодействуют с окружающей средой, обратимо впитывая влагу, при этом вода собирается в аморфных областях полиамида. Так, например, в окружении воздуха, полиамид 6 принимает примерно 2,5—3,5 % воды, а полиамид 610 — около 0,5. Влагопоглощение полиамидов напрямую влияет на их долговечность и морозостойкость. Различные марки полиамидов имеют разную подверженность влиянию ультрафиолетовых лучей, поскольку имеют различный химический состав.

В следующей таблице представлены некоторые свойства полиамидов:

	Полиамид 6	Полиамид 66 (6.6)	Полиамид 610 (6.10)	Полиамид 612 (6.12)	Полиамид 11	Полиамид 12
Температура плавления, °C	220	260	215	213	198	178
Плотность, г/см³	1,084—1,235	1,13—1,14	1,04	1,3	1,03	1,01