Cechy i właściwości wyrobów z poliamidu

klin po koło

Tworzywa sztuczne są wykorzystywane w niezliczonych zastosowaniach związanych z przedmiotami codziennego użytku, częściami maszyn i urządzeń oraz elementami instalacji przemysłowych i budowlanych. Wśród cech, które zapewniły im tak dużą popularność, znajdują się zarówno dobre właściwości mechaniczne, jak i odporność na wiele substancji chemicznych, w tym niekiedy na agresywne kwasy, zasady czy rozpuszczalniki. Plastik charakteryzuje się również – w zależności od rodzaju – szerokim zakresem temperatur, w jakich może być używany. Ważnymi parametrami syntetyków są także duże możliwości barwienia – dostępne są tworzywa całkowicie przezroczyste, ale również kolorowe. Do plusów tworzyw sztucznych należy zaliczyć łatwość obróbki i nadawania wyrobom nawet bardzo skomplikowanych form. Szczegółowa charakterystyka tych materiałów zależy jednak od ich rodzaju, a zatem składu chemicznego i stosowanej technologii produkcji. Przedmioty z rozmaitych gatunków plastików mogą się więc znacznie różnić do siebie pod względem cech użytkowych. Przyjrzyjmy się bliżej temu, jaka jest charakterystyka popularnych wyrobów z poliamidu. Sprawdźmy, czym charakteryzuje się ten materiał i zobaczmy, do czego może być używany.

Charakterystyka poliamidu i jego cechy użytkowe

Poliamid jest jednym z dłużej wykorzystywanych tworzyw sztucznych. Jego kariera jest związana głównie z odkryciem możliwości używania go jako włókna sztucznego pozwalającego na produkcję różnych tkanin syntetycznych. Pierwsze zastosowanie poliamidu wiąże się z odkryciami Wallace’a Hume Carothersa, który dla firmy DuPont stworzył jeszcze w latach 30. XX wieku niezwykle popularny nylon. Wysoka odporność na rozciąganie, niezbędna przy produkcji włókien i wytwarzaniu tkanin łączy się ze znakomitą odpornością mechaniczną, poliamid znajduje więc zastosowanie nie tylko przy pozyskiwaniu jednych z najbardziej odpornych włókien aramidowych czy popularnego kevlaru używanego choćby w kamizelkach kuloodpornych, ale także wielu tworzyw konstrukcyjnych.

Poliamidy są materiałami, które łatwo formują sieć krystaliczną, czyli siatkę atomów tworzących strukturę materiału. Sprawia to, że okazują się bardzo wytrzymałe na obciążenia mechaniczne i nawet przy działaniu znacznych sił zachowują swoja spoistość. Wysoka siła wiązań wodorowych tworzących się między poszczególnymi grupami amidowymi, z których jest zbudowany polimer, tj. między atomami tlenu i azotu sprawia, że materiał jest bardzo odporny na ścieranie. Istotna jest także jego rozciągliwość, ponieważ włókna mają zdolność do zwiększenia długości nawet o połowę. Wysoka spoistość materiału ułatwia jego obróbkę mechaniczną, za której pomocą można uzyskiwać z poliamidu detale o wysokiej dokładności wykonania przeznaczone do użytku jako części urządzeń i maszyn pracujących pod dużymi obciążeniami. Pewnym ograniczeniem, jeśli chodzi o tworzywa z grupy poliamidów, jest ich podatność na działanie silnych chemikaliów. Poliamid rozpuszcza się w stężonych zasadach i kwasach, m.in. kwasie mrówkowym, octowym oraz stężonym kwasie siarkowym. Oznacza to jednak również stosunkowo łatwe klejenie za pomocą preparatów o odpowiednio dobranym składzie.

Gdzie i w jaki sposób może być stosowany poliamid?

Bardzo pożądane cechy wytrzymałościowe – duża twardość, sztywność, niska ścieralność, wysoka odporność zmęczeniowa oraz możliwość uzyskania stosunkowo gładkich powierzchni sprawiają, że poliamid jest jednym z chętniej stosowanych tworzyw do produkcji elementów, które podlegają znacznym obciążeniom. Materiał wykazuje bowiem znakomitą odporność na silne udary w szerokim zakresie temperatur, nie zmienia swoich wymiarów pod wpływem temperatury, np. promieniowania słonecznego, aż do osiągnięcia temperatury topnienia. Jest odporny na działanie promieniowania UV, a ze względu na swoją strukturę ma niski współczynnik tarcia. Wysoka zdolność do rozszerzania się pod obciążeniem oznacza możliwość tłumienia wibracji i ograniczania hałasu. W wielu zastosowaniach plusem będzie także dobra izolacyjność elektryczna.

Poliamid nadaje się do produkcji wyrobów powstających przez wytłaczanie, a zatem np. długich profili, uszczelek czy różnych elementów konstrukcyjnych, ale również wyrobów przeznaczonych do późniejszej obróbki mechanicznej – prętów i płyt. Tworzywo może być używane także przy formowaniu wtryskowym, co pozwala na szybkie osiąganie bardziej złożonych brył. Z poliamidu wytwarza się cały szereg detali i produktów odpornych na wysokie obciążenia. Są to m.in. obudowy różnego rodzaju sprzętu od urządzeń przemysłowych po przedmioty codziennego użytku z branży RTV i AGD, korpusy i struktury nośne maszyn i urządzeń, a także ich elementy – łożyska, tuleje i koła zębate. Z poliamidu wytwarza się też sprzęty, które muszą znosić duże naciski – od klinów pod koła po fragmenty elementów złącznych, np. kołnierze kołków.

Poliamid jest szeroko wykorzystywany w postaci włókien – zarówno jako rozmaite tkaniny o podwyższonej wytrzymałości, jak i wzmocnienia w materiałach kompozytowych. Włókna aramidowe i kevlarowe często są używane jako kordy opon, pasków klinowych i taśm transportowych. Znajdują zastosowanie w produkcji żyłek oraz nici chirurgicznych. Z różnych rodzajów poliamidu wykonuje się też rozmaite powłoki zabezpieczające przed wydostawaniem się cieczy czy gazów.

Dodaj komentarz