Полиамиды

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

Полиамиды используются в машиностроении, автомобильной, авиационной, текстильной промышленностях, а также медицине и других областях. Основными отличительными свойствами полиамидов среди большинства других пластмасс являются: высокая прочность, износостойкость, высокая стойкость к воздействию внешней среды.

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 — легкий 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 отличии 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.

Из полиамида изготавливают шайбы для лабиринтных уплотнений валов.

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.

Также используется в производстве оружия. Магазин и приклад современных автоматов Калашникова изготавливаются из полиамида.

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:

• Полиамид–6 ([–NH–(CH₂)₅–CO–]_n)
• Полиамид–12 ([–NH–(CH₂)₁₁–CO–]_n)
• Полиамид–6.6 ([–NH–(CH₂)₆–NH–CO–(CH₂)₄–CO–]_n)
• Полиамид–6.10 ([–NH–(CH₂)₆–NH–CO–(CH₂)₈–CO–]_n)
• Полиамид–6.12 ([–NH–(CH₂)₆–NH–CO–(CH₂)₁₀–CO–]_n)

Марки спирторастворимых полиамидов-сополимеров:

• Полиамид–6/66-3 ([–NH–(CH₂)₅–CO–]_n [–NH–(CH₂)₆–NH–CO–(CH₂)₄–CO–]_n/3)
• Полиамид–6/66-4 ([–NH–(CH₂)₅–CO–]_n [–NH–(CH₂)₆–NH–CO–(CH₂)₄–CO–]_n/4)
• 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)

Свойства полиамидов

Основная часть полиамидов — частично кристаллические термопластические полимеры, которые отличаются высокой прочностью, жесткостью 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