โพลีเอไมด์หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าไนลอนหรือเรียกสั้น ๆ ว่า PA นั้นมีขั้วที่แข็งแกร่งและเกิดพันธะไฮโดรเจนได้ง่ายระหว่างโมเลกุลกับโพลีเมอร์ผลึกที่เกิดปฏิกิริยาภายใต้สภาวะเฉพาะ มีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม ทนต่อการสึกหรอ ทนน้ำมัน หล่อลื่นได้ในตัว และทนต่อกระบวนการขึ้นรูปและการกัดกร่อนได้ดี อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก PA มีขั้วที่แข็งแกร่ง อัตราการดูดซึมน้ำจึงมีสูง ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าและความเสถียรของมิติของ PA นอกจากนี้ จำเป็นต้องปรับปรุงความต้านทานความร้อนและแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำของ PA ด้วย
ปฏิกิริยาของ PA ทำให้ง่ายต่อการปรับเปลี่ยน สามารถใช้ในการเตรียมวัสดุคอมโพสิตหรือโลหะผสมโดยการเสริมเส้นใย การบรรจุอนินทรีย์ และผสมกับโพลีเมอร์อื่นๆ หรือโพลีเอไมด์ประเภทต่างๆ
1. การปรับเปลี่ยนไส้โพลีเอไมด์
การปรับเปลี่ยนการเติม PA ขึ้นอยู่กับเรซินโพลีอะไมด์เป็นวัสดุฐาน โดยการเพิ่มเส้นใยฟิลเลอร์ธรรมชาติหรือสังเคราะห์เพื่อปรับเปลี่ยน โดยปกติสามารถแบ่งออกเป็นการเสริมเส้นใย การเสริมแรงแร่ธรรมชาติ และฟิลเลอร์สังเคราะห์ 3 ด้าน:
(1) การเสริมแรงด้วยเส้นใยคือการใช้ใยแก้ว คาร์บอนไฟเบอร์ และใยหิน เป็นต้น
(2) การเพิ่มแร่ธาตุจากธรรมชาติคือการใช้แคลเซียมซัลเฟต แคลเซียมคาร์บอเนต ดินขาว แป้งโรยตัว ซีโอไลต์ ฯลฯ
(3) ฟิลเลอร์สังเคราะห์เต็มไปด้วยโมลิบดีนัมไดซัลไฟด์, กราไฟท์, ผงซิลิโคน, โพลีเตตราฟลูออโรเอทิลีนและอื่น ๆ
ผลิตภัณฑ์ที่สมดุลมากขึ้นพร้อมคุณสมบัติที่ครอบคลุมมักจะหาได้จากการใช้ทั้งไนลอนเสริมใยและฟิลเลอร์
ผลการเสริมแรงของเรซินไนลอนที่เกิดจากฟิลเลอร์ขึ้นอยู่กับขนาดอนุภาค รูปร่าง อัตราส่วนความยาว-เส้นผ่านศูนย์กลาง และสารปรับสภาพพื้นผิวของฟิลเลอร์ สารตัวเติมประเภททั่วไป เช่น แร่ธาตุธรรมชาติอนินทรีย์ ของเสียจากอุตสาหกรรม เส้นใยพืช ฯลฯ ไม่เพียงแต่ช่วยลดต้นทุนและปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของวัสดุคอมโพสิตเท่านั้น แต่ยังช่วยลดผลกระทบ ความต้านทานแรงดึง ความเงาของพื้นผิว และความลื่นไหลในกระบวนการผลิตอีกด้วย ของวัสดุคอมโพสิต
ผลของคุณสมบัติฟิลเลอร์ต่อคุณสมบัติของเรซิน
(1) รูปร่างของอนุภาค
สารตัวเติมที่มีพื้นผิวตามขวางและตามขวางขนาดใหญ่ เช่น เส้นใย เสา และเวเฟอร์ จะทำให้คุณสมบัติการตัดเฉือนแย่ลง แต่มีประโยชน์ในการปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของ PA ลูกบอลและผงอสัณฐานสามารถปรับปรุงคุณสมบัติการตัดเฉือนได้ แต่ลดคุณสมบัติทางกลลง
(2) ขนาดอนุภาค
ช่วงขนาดอนุภาคที่ดีที่สุดของการบรรจุคือ 0.1~10 มม. ขนาดอนุภาคเล็กเอื้อต่อคุณสมบัติทางกล ความเสถียรของมิติ ความแวววาวของพื้นผิว และความรู้สึกของผลิตภัณฑ์ แต่ขนาดอนุภาคเล็กเกินไป จะทำให้กระจายได้ยาก
ในการผลิตจริง ควรเลือกขนาดอนุภาคของฟิลเลอร์ตามชนิดของพลาสติกและความสามารถในการกระจายตัวของอุปกรณ์การประมวลผล
(3) พื้นที่ผิวของอนุภาค
หน้าที่หลายอย่างของฟิลเลอร์เกี่ยวข้องกับพื้นที่ผิว โดยปกติแล้ว การเพิ่มขึ้นของพื้นที่ผิวของฟิลเลอร์จะเอื้อต่อการดูดซับของสารลดแรงตึงผิว สารช่วยกระจายตัว สารปรับสภาพพื้นผิว และโพลาร์โพลีเมอร์ หรือการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีบนพื้นผิวของฟิลเลอร์
(4) การสึกหรอของบรรจุภัณฑ์บนอุปกรณ์
สารตัวเติมจะเร่งการสึกหรอของอุปกรณ์แต่ยังทำให้ความหนืดหลอมเหลวเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้น จึงควรเพิ่มปริมาณสารหล่อลื่นและสารทำให้คงตัวในสูตรอย่างเหมาะสม
การเติมการปรับเปลี่ยนและการประยุกต์ใช้ PA66
โพลีอะไมด์ PA66 (polyadipyladipdiamine) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าไนลอน 66 คล้ายกับ PA6 ซึ่งเป็นโพลีเมอร์ที่มีกลุ่มเอไมด์ในหน่วยการทำซ้ำของสายโซ่หลักของโมเลกุลขนาดใหญ่ โพลีเอไมด์ PA66 เป็นหนึ่งในห้าพลาสติกวิศวกรรมที่มีผลผลิตมากที่สุด พันธุ์ที่ใหญ่ที่สุด และพันธุ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด
วัสดุโพลีอะไมด์ PA66 มีความสามารถในการระบายสีที่ดีเยี่ยม และสามารถตอบสนองความต้องการต่างๆ ในการจับคู่สีได้ อัตราการหดตัวของ PA66 อยู่ที่ 1 เปอร์เซ็นต์ ~ 2 เปอร์เซ็นต์ และอัตราการหดตัวสามารถลดลงเหลือ 0.2 เปอร์เซ็นต์ ~ 1 เปอร์เซ็นต์โดยการเติมสารเติมแต่งใยแก้ว การหดตัวจะแตกต่างกันไปอย่างมากในทิศทางการไหลและตั้งฉากกับทิศทางการไหล
PA66 ละลายได้ในตัวทำละลายหลายชนิด แต่ละลายได้ในกรดและสารคลอรีนอื่นๆ บางชนิด สารหน่วงการติดไฟของ PA66 นั้นดีเยี่ยม และสารหน่วงการติดไฟในระดับต่างๆ สามารถทำได้โดยการเติมสารหน่วงการติดไฟที่แตกต่างกัน
PA66 ที่ได้รับการดัดแปลงนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องจักร เครื่องมือวัด ชิ้นส่วนรถยนต์ อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า รถไฟ เครื่องใช้ในครัวเรือน การสื่อสาร เครื่องปั่นด้าย ผลิตภัณฑ์กีฬาและสันทนาการ ท่อน้ำมัน ถังน้ำมัน และผลิตภัณฑ์ทางวิศวกรรมที่มีความแม่นยำบางส่วน ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงรถยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ สินค้าอุปโภคบริโภคและอุตสาหกรรม 3 สาขา
(1) สาขายานยนต์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยพัดลมระบายความร้อน ลูกบิดประตู ฝาครอบถังน้ำมัน ตะแกรงไอดี ฝาครอบถังเก็บน้ำ ที่วางโคมไฟ ฯลฯ
(2) สาขาเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยตัวเชื่อมต่อ หลอดม้วน ตัวจับเวลา เบรกเกอร์ฝาครอบ ตัวเรือนสวิตช์ ฯลฯ
(3) สินค้าอุปโภคบริโภคและอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ประกอบด้วยเฟรมจักรยาน พื้นรองเท้าสเก็ต กระสวยสิ่งทอ คันเหยียบ รอก แบริ่ง ใบพัดลม ฯลฯ
การเติมการปรับเปลี่ยนและการประยุกต์ PA6
Polyamide PA6 (polycaprolactam) ที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อไนลอน 6 วัสดุนี้เป็นโพลีเมอร์ผลึกโปร่งแสงหรือทึบแสง มีความหนาแน่น 1.12 ~ 1.14กก./ลบ.ม. มีเทอร์โมพลาสติกที่แข็งแกร่ง น้ำหนักเบา ความเหนียวดี ทนต่อสารเคมี และความทนทาน แต่ยังมีลักษณะดังต่อไปนี้ .
(1) ความแข็งแรงทางกลสูง ความเหนียวที่ดี แรงดึงสูงและแรงอัด
(2) ต้านทานความล้าได้ดีเยี่ยม ชิ้นส่วนสามารถรักษาความแข็งแรงทางกลเดิมได้หลังจากการดัดซ้ำหลายครั้ง
(3) ความต้านทานการกัดกร่อน ทนต่อด่างและเกลือส่วนใหญ่ได้ดี ทนต่อกรดอ่อน น้ำมัน น้ำมันเบนซิน สารประกอบอะโรมาติก และตัวทำละลายทั่วไป
(4) พื้นผิวเรียบ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ ทนต่อการสึกหรอ เนื่องจากเป็นส่วนประกอบทางกลที่เคลื่อนที่ จึงมีการหล่อลื่นในตัวเอง มีเสียงรบกวนต่ำ และไม่เพิ่มสารหล่อลื่นเมื่อผลของแรงเสียดทานไม่สูงเกินไป
(5) ดับไฟได้เอง ปลอดสารพิษ ไม่มีกลิ่น ทนต่อสภาพอากาศที่ดี เฉื่อยต่อการกัดเซาะทางชีวภาพ มีความสามารถในการต้านเชื้อแบคทีเรียและป้องกันโรคราน้ำค้างได้ดี
(6) ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม ฉนวนไฟฟ้าที่ดี ความต้านทานต่อปริมาตรของไนลอนสูง ความต้านทานแรงดันไฟฟ้าพังทลายสูง ในสภาพแวดล้อมที่แห้ง สามารถใช้เป็นวัสดุฉนวนความถี่ไฟฟ้าได้ แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงก็ยังมีฉนวนไฟฟ้าที่ดี
(7) น้ำหนักเบา ย้อมง่าย ขึ้นรูปง่าย เนื่องจากมีความหนืดหลอมเหลวต่ำจึงสามารถไหลได้อย่างรวดเร็ว
PA6 ที่ดัดแปลงนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในชิ้นส่วนรถยนต์ ชิ้นส่วนเครื่องจักรกล ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า อุปกรณ์เสริมทางวิศวกรรม และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ส่วนใหญ่รวมถึงรถยนต์ ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า อุตสาหกรรมเครื่องจักร 3 สาขา
(1) สาขายานยนต์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยกล่องหม้อน้ำ ใบหม้อน้ำ การ์ดหม้อน้ำ ที่จับประตู กระจังหน้าไอดี ฯลฯ
(2) สาขาเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยโครงกระดูกคอยล์ ขั้วต่ออิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ไฟฟ้า เปลือกไฟฟ้าแรงดันต่ำ เทอร์มินัล ฯลฯ
(3) อุตสาหกรรมเครื่องจักรส่วนใหญ่ประกอบด้วยตลับลูกปืน เฟืองวงกลม ลูกกลิ้งทุกชนิด ปะเก็นซีลกันน้ำมัน ภาชนะกันน้ำมัน กรงตลับลูกปืน ฯลฯ
2. การปรับเปลี่ยนการผสมโพลีเอไมด์
โดยวิธีเชิงกล โพลีเมอร์อื่นๆ จะถูกเติมเข้าไปในโพลีเมอร์ที่สร้างขึ้นเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติของมัน ซึ่งเรียกว่าการปรับเปลี่ยนการผสม ในการดัดแปลงแบบผสม ควรสังเกตว่าผลการปรับเปลี่ยนที่คาดหวังสามารถทำได้เฉพาะเมื่อมีการสร้างระบบโพลีเฟสที่เข้ากันได้ที่ไม่สมบูรณ์และโพลีเมอร์ทั้งสองมีการกระจายตัวกันอย่างสม่ำเสมอ
PA ผสมกับพลาสติกเอนกประสงค์
การผสม PA และ PE สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกั้นระหว่าง PE กับออกซิเจน ไฮโดรคาร์บอน และตัวทำละลายอื่นๆ ได้ แต่ความเข้ากันได้ของ PA และ PE นั้นไม่ดีเนื่องจากความแตกต่างในโครงสร้างโมเลกุล
การผสม PA และ PP สามารถปรับปรุงคุณสมบัติการระบายสีและความแน่นของอากาศได้ ในการปรับเปลี่ยนการผสม ควรคำนึงถึงความเข้ากันได้ระหว่างโพลีเมอร์ต่างๆ เมื่อผสมโพลีเมอร์สองตัวโดยมีความเข้ากันได้ไม่ดี โดยปกติจำเป็นต้องเพิ่มส่วนประกอบที่สามซึ่งมีความเข้ากันได้ดีกับโพลีเมอร์ทั้งสองชนิด และส่วนประกอบที่สามเรียกว่าตัวเข้ากันได้
ความเข้ากันได้ของไนลอน-6 และโพลีโพรพีลีนนั้นแย่มาก เฉพาะด้วยแรงทางกลเท่านั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะผสมให้เท่ากัน ในเวลานี้ หากเติมโพลีโพรพีลีนกราฟต์มาลิกแอนไฮไดรด์จำนวนเล็กน้อย เนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างมาลิกแอนไฮไดรด์และกลุ่มเอไมด์ของไนลอน -6 ความเข้ากันได้ของไนลอน -6 และโพลีโพรพีลีนจะดีขึ้นอย่างมาก .
PA ถูกผสมกับ PPO
โพลีฟีนิลอีเทอร์ (PPO) เป็นพลาสติกวิศวกรรมเทอร์โมพลาสติกที่ดีเยี่ยมพร้อมคุณสมบัติทางเทอร์โมไดนามิกส์ที่ดี PPO สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องที่ -160 ~ 190 องศา นอกจากนี้ PPO ยังมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลที่ยอดเยี่ยม รวมถึงความเสถียรของมิติอีกด้วย ข้อเสียของมันคือความหนืดหลอมเหลวสูง สภาพคล่องต่ำ ความยากในการแปรรูปและการขึ้นรูป และการใช้พลังงานสูง ดังนั้นจึงจำกัดการใช้งานจริงและการส่งเสริม PPO
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของ PPO และขยายการใช้งาน จำเป็นต้องแก้ไข PPO การปรับเปลี่ยนการผสมเป็นการวัดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่สุดของ PPO ในปัจจุบัน
สำหรับโลหะผสม PPO/PS และ PPO/HIPS แม้ว่าจะมีความต้านทานแรงดึงสูง ความต้านทานการดัดงอ แรงกระแทกแบบมีรอยบาก และคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมอื่นๆ แต่อุณหภูมิการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนต่ำ ความต้านทานต่อน้ำมันและความต้านทานต่อตัวทำละลายต่ำ (เช่น ฉาบเฮไลด์) ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะพัฒนา PPO/PA (โพลิเอไมด์), PPO/PBT (โพลีบิวเทนไดออลเทเรฟทาเลต) และระบบอื่นๆ ที่เข้ากันไม่ได้ และสิ่งสำคัญคือการปรับปรุงความเข้ากันได้ระหว่างโพลีเมอร์
โพลีฟีนิลอีเทอร์มีความต้านทานความร้อน คุณสมบัติทางกล คุณสมบัติทางไฟฟ้า ความเสถียรของมิติ และการต้านทานน้ำได้ดีเยี่ยม แต่ความต้านทานต่อน้ำมันและตัวทำละลายไม่ดี PA มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยม ทนต่อน้ำมัน ทนต่อตัวทำละลาย และทนต่อการสึกหรอ แต่ความเสถียรของมิติ การดูดซับความชื้น และความต้านทานการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนภายใต้ภาระหนักสูงนั้นไม่ดี ดังนั้นโลหะผสมที่ทำโดยการผสมเรซินทั้งสองนี้สามารถชดเชยข้อบกพร่องตามลำดับได้ แต่ความเข้ากันได้ระหว่าง PA และ PPO นั้นไม่ดี ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ความเข้ากันได้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบการผสม
