نایلون یک پلی آمید خطی و یک ترموپلاستیک مصنوعی (مولکول بزرگی که اجزای آن با نوع خاصی از پیوند متصل می شوند) است که اولین بار در سال 1935 توسط شیمیدان آمریکایی والاس کاروترز، که در آن زمان در مرکز تحقیقاتی DuPont در دلاوِر کار میکرد، تولید شد.
والاس چیزی را تولید کرد که از نظر فنی به عنوان نایلون 6/6 شناخته می شود. (این نایلون هنوز یکی از رایج ترین انواع نایلون هاست)
تقاضا برای مواد مصنوعی بخصوص نایلون، در طول جنگ جهانی دوم افزایش یافت. زمانی که اقلام طبیعی مانند ابریشم، لاستیک و لاتکس به میزان قابل توجهی کمیاب شدند.
nylon چه کاربردی دارد؟
نایلون برای کاربردهای مختلفی از جمله لباس، تقویت در مواد لاستیکی مانند لاستیک خودرو، برای استفاده به عنوان طناب یا نخ و برای بسیاری از قطعات قالب‌گیری تزریقی و وسایل نقلیه عمومی و تجهیزات مکانیکی استفاده می‌شود.
نایلون اغلب به عنوان جایگزینی برای فلزات کم استحکام استفاده می شود. این پلاستیک به دلیل استحکام و سازگاری با مواد شیمیایی، برای اجزای محفظه موتور وسایل نقلیه فوق العاده است.
نایلون همچنین می تواند با انواع زیادی از افزودنی ها ترکیب شود تا موادی با خواصی بسیار متفاوت تولید شود. در اینجا نگاهی داریم به چرخ دنده کامپوزیت نایلون و کربن.
نام شیمیایی و رایج ترین نایلون
نایلون معمولاً با استفاده از نام شیمیایی “PA” (به عنوان مثال، PA 6 یا PA 6/66) شناخته می شود و به طور گسترده در رنگ طبیعی آن (سفید یا بژ) موجود است.
شاید رایج ترین نوع برای کاربردهای مهندسی نایلون 6/6 باشد. نایلون 6/6 را می توان اکسترود کرد (ذوب کرد و داخل قالب تزریق کرد) و همچنین یک پلاستیک مناسب برای پرینت سه بعدی است. NYLON دمای ذوب بالایی دارد که آن را به یک جایگزین عالی برای فلزات در محیط‌های با دمای بالا (مانند زیر کاپوت خودرو) تبدیل می‌کند.
معایب
نقطه ضعف این ماده این است که استحکام ضربه ای نسبتا کمی دارد (حتی در مقایسه با سایر پلاستیک ها؛ نمودار زیر را ببینید).
نمودار زیر استحکام ضربه نسبی نایلون را در مقایسه با مقاومت ضربه ای دیگر پلاستیک های رایج مانند ABS، پلی استایرن (PS) یا پلی کربنات (PC) نشان می دهد. قابل توجه است که قدرت ضربه نایلون را می توان با فرآیندی به نام “تهویه مطبوع” بهبود بخشید.
ویژگی های نایلون چیست؟
دمای ذوب:220 سانتی گراد
دمای مناسب تزریق:130 تا 220
استحکام کششی:76 مگاپاسکال
استحکام خمشی:110 مگاپاسکال
درصد جمع شوندگی:1.3-1.7%
اکنون که می دانیم برای چه چیزی استفاده می شود، اجازه دهید برخی از خواص کلیدی نایلون (PA) را بررسی کنیم.
ویژگی های نایلون : فوق العاده قوی، نسبتا مقاوم در برابر سایش و جذب رطوبت، ماندگاری طولانی، مقاوم در برابر مواد شیمیایی، الاستیک و شستشوی آسان است.
NYLON یک کوپلیمر متراکم است که از چندین نوع مونومر مختلف تشکیل شده است. می توان آن را به روش های مختلفی تولید کرد، معمولاً با تقطیر از نفت خام شروع می شود، اما می تواند از زیست توده نیز تولید شود.
نایلون به عنوان یک ماده “ترموپلاستیک” (در مقابل “ترموست”) طبقه بندی می شود که به نحوه واکنش پلاستیک به گرما اشاره دارد.
مواد ترموپلاستیک در نقطه ذوب خود به مایع تبدیل می شوند( نقطه ذوب نایلون 220 درجه سانتیگراد است). یکی از ویژگی های مفید در مورد ترموپلاستیک ها این است که می توان آنها را تا نقطه ذوب خود گرم کرد، سرد کرد و دوباره بدون تخریب قابل توجهی گرم کرد.
ترموپلاستیک هایی مانند NYLON به جای سوختن به مایع تبدیل می شوند که به آنها اجازه می دهد به راحتی قالب گیری تزریقی و سپس بازیافت شوند.
نایلون همچنین یک پلاستیک فوق العاده مفید برای کاربردهایی است که هم به مواد پلاستیکی و هم به دمای ذوب بالا نیاز دارند. همچنین فوق العاده متنوع است. NYLON را می توان برای مصارف بسیار متنوعی تطبیق داد.
انواع مختلف NYLON چیست؟
اگرچه نایلون در ابتدا توسط والاس کاروترز کشف و ثبت شد، سه سال بعد (در سال 1938) با استفاده از روشی متفاوت توسط شیمیدان آلمانی، پل شلاک، نوعی دیگر از NYLON تولید شد. (به عنوان نایلون 6).
انواع رایج عبارتند از نایلون 6، نایلون 6/6، نایلون 66 و نایلون 6/66. اعداد نشان دهنده تعداد اتم های کربن بین گروه های اسید و آمین است. تک رقمی (مانند “6”) نشان می دهد که ماده از یک مونومر منفرد در ترکیب با خودش ابداع شده است (به عنوان مثال، مولکول به عنوان یک کل هموپلیمر است).
دو رقم (مانند “66”) نشان می دهد که ماده از چند مونومر در ترکیب با یکدیگر (کومونومر) ابداع شده است. اسلش نشان می دهد که این ماده از گروه های کومونومر مختلف در ارتباط با یکدیگر ساخته شده است (یعنی یک کوپلیمر است).
نایلون چگونه تولید می شود؟
NYLON، مانند سایر پلاستیک‌ها، معمولاً با تقطیر سوخت‌های هیدروکربنی به گروه‌های سبک‌تر به نام fractions(برش های نفتی) شروع می‌شود که برخی از آنها با سایر کاتالیزورها برای تولید پلاستیک (معمولاً از طریق پلیمریزاسیون یا چند تراکم) ترکیب می‌شوند.
NYLON همچنین می تواند از زیست توده تولید شود. بر اساس ماهیت زیست توده، به طور بالقوه می تواند منجر به یک ماده زیست تخریب پذیرتر شود. فرآیند واقعی برای تولید nylon در یکی از دو روش قرار می گیرد.
اولین مورد شامل واکنش مونومرها با گروه های آمین (NH2) است که با اسید کربوکسیلیک (COOH) واکنش می دهند.
دومی شامل واکنش دی آمین (مولکولی با 2 گروه NH2) با دی کربوکسیلیک اسید (مولکولی با 2 گروه COOH) است.
برای توسعه نمونه اولیه در ماشین‌های CNC، چاپگرهای سه بعدی و ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی
نایلون را می توان به راحتی به فیلامنت ، الیاف ، لایه ی پلاستیکی نازک(مفید برای بسته بندی) و ورق (مفید برای تولید ماشین آلات CNC) تبدیل کرد. همچنین ماده ای است که به راحتی قابل تزریق است.
رنگ طبیعیnylon معمولاً یک رنگ مایل به سفید است .NYLON را می توان تقریباً به هر رنگی رنگ کرد و معمولاً در دو رنگ سفید و مشکی بیشتر استفاده می شود.
این ماده به راحتی به صورت فیلامنت برای پرینت سه بعدی در دسترس است که به آن حرارت داده می شود و فیلامنت ذوب شده، به شکل سه بعدی مورد نظر تبدیل می شود.
در این مطلب از سایت فیلامنت 1001 به بررسی متریال NYLON،انواع آن،نحوه تولید و کاربردهایش پرداختیم در ادامه می توانید علاوه بر مطلب فیلامنت نایلون به بقیه مقالات بخش نایلون سایت مراجعه کرده و اطلاعات مفیدی را کسب کنید.
امروز نه آغاز و نه انجام جهان است
ای بس غم و شادی که پس پرده نهان است
گر مرد رهی غم مخور از دوری و دیری
دانی که رسیدن هنر گام زمان است
هوشنگ ابتهاج