Полиамид (нейлон)

Полиамид — это общее название целой группы синтетических волокон, из которых наиболее известные нейлон (найлон) и капрон.

Нейлон был первым синтетический волокном и основным в период с 1960 года по 1982 год, и именно к нему относилось в советские времена народное слово «синтетика». В 1930 году американский химик Карозерс в лаборатории компании DuPont получил полиамидную смолу, на основе которого им была разработана технология изготовления нейлона. Первыми изделиями, в которых был использован нейлон, стали женские чулки, которые появились в продаже в 1939 году. Женщины моментально оценили превосходство этого материала перед аналогичными изделиями из натуральных материалов: они были легкие, шелковистые, прочные и эстетичные.

Внешне похожее на шёлк полиамидное волокно существенно превосходит его по прочности, эластичности, удержанию тепла, устойчивости к влаге и истиранию.

Основные свойства полиамида:

• легкость;




• высокая прочность — самый прочный из текстильных полимеров. Уступает лишь льну. В мокром состоянии прочность снижается совсем незначительно на 2-12%.




• устойчивость к истиранию — в 10 раз превосходит хлопок, в 20 — шерсть и в 50 — вискозу;




• устойчивость к воздействию химических веществ;




• низкий коэффициент трения;




• высокая формоустойчивость;




• хорошее окрашивание.

Среди недостатков полиамида выделяют невысокую гигроскопичность и повышенную способность накапливать статическое электричество — электризуется, неустойчивость к действию света и ультрафиолетовых лучей — желтеет, становится жестким и ломким. Но и это поправимо, так как в настоящее время в него добавляются различные стабилизаторы, которые способны устранять вышеперечисленные недостатки и позволяют полиамиду «дышать».

Основное направление использования полиамидных волокон остается верным своим истокам — чулочно-носочные и трикотажные изделия. Высокопрочные швейные нитки, кружева и тесьма, ленты, канаты, рыболовные сети, конвейерные ленты и ткани технического назначения — вот тот большой перечень применения полиамида. Полиамидное волокно — «желанный гость» в производстве тканей бытового назначения в смеси как с натуральными (шерсть, хлопок), так и с химическими волокнами (вискоза, полиакрил), ведь даже небольшой процент полиамида позволяет заметно изменить свойства материала — наделить их прочностью и стабильностью. Интересный факт — всего лишь 20% полиамида, добавленного к шерстяным или полиакриловым волокнам, повышает износостойкость конечного продукта в 4 раза. А небольшая добавка 10-15% ничуть не уменьшает гигроскопичность натуральных материалов, но значительно повышает износостойкость и срок службы изделия.

Это важно знать!

Полоскать вещи из полиамида со смягчающими средствами нельзя

В уходе полиамидное волокно чувствительно к нагреву, поэтому стирать его нужно при температуре не выше 40°С, а гладить при самом низком нагреве и без пара. А в остальном этот материал очень хорошо стирается и быстро сохнет. Следует помнить, что полоскать вещи из полиамида со смягчающими средствами нельзя: при этом они могут потерять водоотталкивающие свойства.

Торговые названия: капрон, анид, нейлон, номекс, перлон, дедерон, амилан, ниплон, силон, стилон, лилион, самые известные микроволокна из полиамида — тактель, мерил, кордура, саплекс.

Полиамид, нейлон или капрон? Есть ли различия?

«

Капрон относится к нейлонам и оба они относятся к полиамидам

«

Всем давно известны способы получения изделий из натуральных материалов, таких как хлопок. А синтетические? Что мы знаем о них? В данной статье мы поговорим про полиамид.
Полиамид — синтетический материал с шероховатой поверхностью, получаемый путем поликонденсации (линейного синтетического соединения) амидных групп. Среди полиамидов можно выделить нейлон, таслан, джордан, эластан и велсофт. Самым распространенным материалом из полиамидов, применяемых в производстве канатов, шнуров и ниток, является нейлон.

28 февраля 1935 года главным химиком американской компании DuPont Уоллесом Карозерсом впервые был синтезирован новый материал, получивший название нейлон. Есть две версии появления названия – по первым буквам названий городов New York и London, или по первым буквам Нью-Йоркской лаборатории New York Lab of Organic Nitrocompounds, но в большинстве словарей указывается, что нейлон – обычное придуманное слово. Материал получился легким, эластичным, идеально поддающимся окрашиванию и имеющим достаточно высокую прочность, а со временем его научились делать более гладким. Нейлон обладает низким коэффициентом трения и прекрасные антифрикционные свойства, не растворяется в большинстве слабых кислот и растворителей, щелочей и имеет защиту от соли. Из минусов материала можно выделить снижение прочности при нагревании, накопление статического электричества и низкая термоустойчивость – при температурах свыше 60 ^оС нейлон становится более жестким и хрупким. К плюсам относятся износоустойчивость, стойкость к многократным изгибам, минимальная гигроскопичность и быстрое высыхание при намокании.

Из нейлонов можно выделить два самых распространенных типа – нейлон-66 (в России его называют анид) и нейлон-6 (в России получивший название капрон). Анид получается путем поликонденсации адипиновой кислоты с гексаметилендиамином. Капрон синтезируется с помощью гидролитической полимеризации капролактама. Первый раз капролактам был получен в 1938 году немецким ученым Паулем Шлаком, после чего было создано производство тросов на основе грубого капронового волокна. В 1948 году в СССР было запущено производство очищенного полиамида – поликапролактама.

То есть получается, что капрон относится к нейлонам и оба они относятся к полиамидам. Капроновое волокно имеет прозрачно-белый цвет, среднюю растяжимость и минимальную гигроскопичность, поэтому практически не теряет прочности при намокании. Капроновое волокно при минимальной толщине держит достаточно большой вес, не деформируясь при многократных изгибах и нагрузках. Еще из плюсов данного материала перед остальными разновидностями можно выделить высокий уровень пожаробезопасности – при высоких температурах капрон не горит, а плавится, но зато он в отличии от анида мало устойчив к кислотам. Благодаря таким свойствам, как стойкость к соли, ультрафиолету, минимальной подверженности гниению и прекрасной водоотталкивающей способности, данный материал часто используют для изготовления рыболовных шнуров, ниток и рыболовных сетей, а также шнуров для лодок, катеров и яхт. Так же капрон используют для производства одежды и обуви, лески, автомобильных шин и других изделий.

Сравнение материалов. Синтетические канаты: из чего они сделаны.

ВИДЫ И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СИНТЕТИЧЕСКИХ КАНАТОВ

Для тех, кому не интересно читать, а нужны цифры — Сводная таблица физико-химических свойств синтетических материалов

Таблица 1.Основные виды синтетических материалов, применяемые при производстве канатов

Материал	Краткое наименование	Другие названия, торговые марки
Полиамид	ПА, PA(eng)	Найлон, капрон
Полиэфир	PET, PES	Полиэстер, лавсан, терилен, дакрон,
Полипропилен	PP
Полиэтилен	PE
Арамид	PPTA	кевлар, technora, twaron и др.
Высокомолекулярный полиэтилен	HMPE, HPPE	Spectra, Dyneema, Trevo и др.
Вектран (Vectran)

Физико-химические свойства

Cинтетические материалы обладают определенными физико-химическими свойствами. Это определяет характеристики и область применения канатов и веревок.

Температура

Как и положено, при нагревании (или охлаждении), материалы начинают менять свое агрегатное состояние. Для большинства синтетических материалов с увеличением температуры характерно:

— кристаллизация – (нормальное состояние) — размягчение — плавление – испарение (деструкция) —

Эти переходы условны, могут проходить минуя некоторые стадии, что зависит от конкретного материала. Но углубляться в физхимию и полиморфные превращения мы не будем.

Как это отразиться на готовой веревке:
-Кристаллическое состояние. При достаточно низких температурах веревка будет хрупкой и жесткой, пользоваться ей по назначению не получится
-Нормальное состояние. Интервал температур, в которых веревка может нормально эксплуатироваться
-Размягчение. При дальнейшем нагревании веревка начинает вытягиваться под нагрузкой (как жевательная резинка). Грубо говоря, это точка не возврата. Если веревка была при такой температуре под нагрузкой, она растянется и потеряет (частично или полностью) свои свойства
-Плавление Если температура продолжает расти, вещество начнет плавиться и потом испаряться (либо разрушаться, тогда это будет тепловая деструкция)

Таким образом, чем больше диапазон температур, в которых материал (веревка) сохраняет нормальное состояние – тем лучше

Таблица 2. Характерные температуры

* Температура, при которой канаты сохраняют свои свойства. Превышение сокращает срок службы и снижает эксплуатационные характеристики.

Важно! Рабочая температура всегда должна быть ниже температуры размягчения.
Температура каната не всегда равна температуре окружающей среды. При интенсивном использовании действуют силы трения – внутреннего и внешнего. Внешнее – это ролики, валы и другие поверхности соприкосновения. Внутреннее – это трение волокон друг о друга. Чем больше скорость протяжки, чем больше нагрузка – тем сильнее разогревается канат.

Трение

Чувствительность к внешнему трению

Устойчивость к истиранию (механическим повреждениям в результате трения) зависит от следующих факторов:

• Свойства материала
• Обработка нитей, из которых делается канат
• Конструкция каната
• Вид поверхности, с которой контактирует канат
• Сила натяжения каната, сила прижатия каната к истирающей поверхности
• Скорость протяжки (перемещения) каната и/или истирающей поверхности

Устойчивость к трению величина относительная. Сравнивается количество циклов истирания канатов из разных материалов о поверхность (канаты должны быть схожи по типу плетения, диаметру и т.д.). В целом, по материалам прослеживается следующая закономерность:

Таблица 3. Устойчивость к трению

Важно! Для материалов с низкой точкой плавления возможен нагрев и выход каната из строя раньше, чем от истирания!
При интенсивном использовании в результате сил трения канат может разогреваться достаточно сильно. В этом случае устойчивость к истиранию материалов относительно друг друга меняется.

Например, интенсивный спуск по полиамидной веревке приведет к оплавлению ее оплетки, тогда как полиэфирная веревка при этих условиях не пострадает. Арамид же сможет выдержать еще более интенсивное разогревание без повреждений. Таким образом, могут возникнуть ситуации, когда веревка придет в негодность не от количества циклов трения, а от их интенсивности.

Прочность, растяжимость

Прочность является важной характеристикой синтетических нитей. Измеряется в усилии, которое надо приложить к нити, чтобы она порвалась.
Любые нагрузки на нить (или на канат) приводят к его растяжению. Для каждого материала удлинение будет разным. Чем больше нагрузка – тем больше растяжение. Новые (не использовавшиеся канаты) тянуться сильнее, чем уже «поработавшие». Удлинение сильно зависит от конструкции каната.
Прочность каната зависит от следующих факторов:

• Прочность исходных нитей
• Скорость приложения нагрузки
• Наличие узлов, перегибов
• Климатические условия (температура, влажность и т. д.)
• Конструкция каната

Таблица 4. Удлинение и прочность синтетических нитей

Важно! Характеристики могут меняться в зависимости от производителя нити

Воздействие ультрафиолета

Со временем синтетические канаты теряют свою прочность. Это объясняется «старением» материала. Как правило, речь идет о процессах окисления, под действием кислорода воздуха. Под действием солнечного света процессы разрушения протекают быстрее (дополнительные активаторы – повышенная температура). В качестве защиты для исходных нитей используются светостабилизирующие добавки.
Готовые канаты защищают с помощью обработки специальными составами.

Если сравнивать стойкость к УФ различных материалов между собой, картина будет следующая:

Таблица 5. Влияние ультрафиолетового излучения

Важно! Соотношения могут меняться при использовании светостабилизирующих добавок

Влагопоглощение

При контакте с водой, влага может проникать как между волокон (физическое взаимодействие), так и внутрь (химическое взаимодействие).
Обычное проникновение воды между волокон не влияет на прочность и другие свойства.

Таблица 6. Влагопоглощение

• При длительном воздействии воды арамиды могут снижать свою прочность
• При намокании полиамида происходит линейная усадка (до 10%). Снижение прочности до 15%. При высушивании прочность восстанавливается.

Удельный вес (плотность)

Помимо удельного веса (вес единицы объема материала) для нитей существует еще один параметр — линейный вес. Стандартно измеряется в текс (tex) или денье (den).
Текс — это вес в граммах 1 км нити. Т.е. если говорят «нитка толщиной 10текс», следует понимать, что 1км такой нитки весит 10г.
Денье — это вес в граммах 9км нити.
Плотность материала играет важное значение, если есть условия по ограничению веса. Для канатных изделий есть еще один интересный параметр — прочность с единицы веса.

Таблица 6. Удельный вес (плотность)

Выводы

Знание свойств материалов, из которых делаются канаты, позволяет говорить о их применимости в тех или иных случаях.

• Полипропиленовые канаты
  Нашли широкое применение при вспомогательных, хозяйственных работах, буксировке (в основном водный транспорт), работа с не ответственными грузами.
  Преимущества: низкая стоимость, малый вес (плавают на воде)
  Недостатки: средний срок службы, требуют аккуратной работы (низкая температура размягчения, средняя устойчивость к УФ, средняя устойчивость к истиранию).
• Полиамидные канаты
  Благодаря хорошо развитому производству полиамида (Россия, страны ближнего зарубежья), очень широко распространены.
  Полиамид хорошо тянется (амортизирует) и подходит для буксировочных, швартовых канатов. Высокие прочностные характеристики и не большой удельный вес позволяет использовать этот материал для производства страховочных веревок.
  Недостатки: поглощает воду, меняет свойства во влажной среде (усадка, уменьшение прочности, ухудшается устойчивость к истиранию).
• Полиэфирные канаты
  Широко распространены в Европе. Полиэфир обладает низкой растяжимостью, очень высоким сопротивлением к истиранию, высокой температурой размягчения, не меняет свойств во влажной среде. Это обеспечивает большой срок службы канатов.
  Применяются для растяжек, для подъема грузов, промышленного альпинизма, как лебедочные, яхтенные (шкоты, фалы, швартовые), буксировочные канаты.
  Из недостатков можно отметить большой удельный вес (канаты будут тяжелее, чем скажем, полиамидные).
• Полиэтиленовые канаты
  Отлично подходят для работы в воде, влажных средах. Благодаря гладкой поверхности не удерживают воду. Хорошо переносят циклы замерзания/оттаивания.
  Применяются в качестве леерных канатов, для производства сетей, в водном транспорте, при производстве потягов и др.
  Недостатки: низкая температура.размягчения, плавления
• Канаты из высокомолекулярного полиэтилена
  Очень высокая прочность, низкая растяжимость. Очень большое соотношение прочности к весу каната
  Отлично подходят для работы в воде, влажных средах. Благодаря гладкой поверхности не удерживают воду. Хорошо переносят циклы замерзания/оттаивания.
  Применяются в качестве оттяжек для мачт антенн, водном спорте, рыболовстве (сети, тралы), яхтинге, в системах точного позиционирования.
  Недостатки: низкая температура.размягчения, плавления. Текучесть при больших нагрузках.
• Арамидные канаты
  Аналогично предыдущему – высокая стоимость, очень высокие разрывные нагрузки, крайне низкая растяжимость.
  Высокие рабочие температуры — 250 градусов. Кратковременно до 400.
  Недостатки: средняя устойчивость к трению. Помимо этого, канаты из арамида «боятся» перегибов и заломов. Низкая устойчивость к УФ.

Сводная таблица характеристик синтетических материалов

При использовании материалов статьи ссылка на первоисточник www. remera.ru обязательна

РАЗНИЦА МЕЖДУ ПОЛИАМИДОМ И ПОЛИИМИДОМ | СРАВНИТЕ РАЗНИЦУ МЕЖДУ ПОХОЖИМИ ТЕРМИНАМИ — НАУКА

Полиамид и полиимид — термопластичные эластомеры, устойчивые к высоким температурам, с широким спектром применения. Основное различие между полиамидом и полиимидом заключается в их химической структур

Ключевое различие — полиамид против полиимида
 

Полиамид и полиимид — термопластичные эластомеры, устойчивые к высоким температурам, с широким спектром применения. Основное различие между полиамидом и полиимидом заключается в их химической структуре; полиамид имеет амидные (-CONH-) связи в основной цепи полимера, тогда как полиимид имеет имидную группу (-CO-N-OC-) в основной цепи полимера.

Эти два полимера также известны своими превосходными электрическими и физическими свойствами в дополнение к высокой термической стабильности.

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое полиамид
3. Что такое полиимид
4. Сравнение бок о бок — полиамид и полиимид в табличной форме
5. Резюме

Что такое полиамид?

Полиамиды — это высокоэффективные термопластические эластомеры, характеризующиеся высокой температурой эксплуатации, хорошим тепловым старением и стойкостью к растворителям. Кроме того, полиамиды обладают высокими модульными и ударными свойствами, низким коэффициентом трения и высокой стойкостью к истиранию. Хотя полиамиды разрабатываются для того, чтобы иметь широкий диапазон свойств, все они состоят из амидных (-CONH-) связей в их полимерной основной цепи. Нейлон — самый распространенный и широко используемый тип полиамида; это был один из первых полимеров, разработанных Карозерсом. Сегодня нейлон является одним из самых важных и широко потребляемых полимеров в Соединенных Штатах.

Амидная группа — это полярная группа, которая позволяет полиамидам создавать водородные связи между цепями, тем самым улучшая межцепочечное притяжение. Это улучшает механические свойства полиамида. В нейлоне гибкие алифатические углеродные группы в цепи улучшают обрабатываемость материала за счет снижения вязкости расплава. Прочность и жесткость можно уменьшить, увеличив количество атомов углерода между амидными связями. Таким образом, длина углеводородного каркаса является ключевым свойством, определяющим рабочие характеристики полиамидного материала. Из-за полярности амидной группы полярные растворители, в основном вода, могут влиять на полиамиды.

Есть два типа полиамидов: алифатические и ароматические полиамиды. Нейлон может быть алифатическим или полуароматическим полиамидом. Основные области применения полиамидов включают баки радиаторов в системах охлаждения, переключатели, соединители, компоненты зажигания, датчики и детали двигателей в автомобильных электрических системах, обшивки колес, дроссельные заслонки, крышки двигателя, термостойкие компоненты под капотом, трубопроводы воздушного тормоза и т. Д.

Что такое полиимид?

Полиимиды — это полимеры с высокими эксплуатационными характеристиками, содержащие имидную группу (-CO-N-OC-) в повторяющихся звеньях. Полимерные цепи представляют собой открытые или замкнутые цепи. Полиимиды известны своей превосходной термической стабильностью, а также хорошими электрическими и механическими свойствами. Обычно полиимид имеет короткую температурную стабильность. Кроме того, полиимид показывает отличную износостойкость и стойкость к растворителям, а также высокую стойкость к истиранию. Эти свойства привели к тому, что полиимид стал использоваться в качестве специального материала в определенных областях, включая изоляционные пленки, ламинаты, покрытия, формованные детали, конструкционные клеи, высокомодульные волокна, проницаемые мембраны и высокотемпературные композиты.

Растворимые сополиимиды используются для изготовления клеев, герметиков и формовочных смол. Хорошая окислительная стабильность и высокая температура стеклования (t_грамм) можно получить с помощью полиимида с ароматическими структурами. По методу синтеза полиимиды подразделяются на три категории, а именно: конденсационные полимеры — неплавкие и термопластические, аддитивные полимеры и гибридные полимеры.

В чем разница между полиамидом и полиимидом?

Полиамид против полиимида
Полиамиды состоят из амидных связей (-CONH-).	Полиимиды состоят из имидных связей (-CO-N-OC-).
Синтез
Полиамиды синтезируются путем полимеризации диаминов и дикарбоновой кислоты.	Полиимиды синтезируются путем полимеризации диангидрида с диизоцианатом или диамином.
Химическая формула
Общие торговые наименования — нейлон и Кельвар.	Обычное торговое наименование Каптон.
Приложения
Полиамиды используются в качестве напорных баков радиаторов в системах охлаждения; переключатели, соединители, компоненты зажигания, датчики и детали двигателей в автомобильных электрических системах; обшивка колес, дроссельные заслонки, кожухи двигателя, термостойкие компоненты под капотом, трубопроводы воздушного тормоза и т. д.	Полиимиды используются в качестве изоляционных пленок, ламинатов, покрытий, формованных деталей, конструкционных клеев, высокомодульных волокон, селективных мембран и высокотемпературных композитов.

Резюме — Полиамид против полиимида

И полиамид, и полиимид являются термопластичными эластомерами с высокой термической и окислительной стабильностью. Полиамид состоит из амидных связей в их основной цепи и синтезируется путем полимеризации диамина и дикарбоновой кислоты. Полиимид содержит имидные связи в своей основной цепи и синтезируется путем полимеризации между диангидридом и диизоцианатом или диамином. В этом разница между полиамидом и полиимидом.

что лучше, в чем разница, чем отличается, промокает ли

Синтетические материалы становятся все более популярны из-за своей невысокой стоимости, прочности, а также других положительных свойств. Наиболее известные из них — нейлон и полиэстер. Несмотря на кажущуюся схожесть, у этих тканей есть отличия, которые определяют способы их применения. Чтобы понять, что лучше — нейлон или полиэстер, нужно разобраться в особенностях этих материалов.

История появления

Ученые несколько сотен лет пытались получить нить, аналогичную натуральной. Первой синтетикой была вискоза, которую делали при переработке целлюлозы. А ткани из полимерных материалов или химических веществ стали производить только в середине 20 века.

Синтетические ткани

Сначала синтетические нити использовались в качестве добавки к натуральным. Такие ткани применялись для нужд армии. Но постоянное совершенствование технологии изготовления сделало синтетику популярным и дешевым материалом.

Дополнительная информация! C конца 20 века нейлон и полиэстер стали самыми распространенными тканями для изготовления верхней одежды, белья, обуви, сумок.

Вещи из синтетических материалов

Технология изготовления

Чаще всего сейчас встречается одежда, сшитая из нейлона или полиэстера. Эти материалы оказались самыми износоустойчивыми, прочными, безопасными для человека. У них много общего, но все же по некоторым критериям они отличаются. Объясняется это разной технологией изготовления.

Ткань nylon получают химическим путем из амидипиновой кислоты и гексаметилендиамина. С помощью химической реакции образуется соль, которую нагревают, смешивают с растворителями. Получается полиамид, который служит сырьем для производства нейлоновых нитей.

Технология изготовления ткани polyester другая. Основой его получения служит полиэфир, который добывают из нефтепродуктов. Этот материал получается не такой легкий, как nylon, но прочный и влагоустойчивый.

Полиэстер

Сравнение нейлона и полиэстера

Несмотря на различия в способе получения, у этих тканей много общего. Они доступны, имеют низкую стоимость. Но это не единственная причина их популярности. Эти материалы обладают прочностью, износоустойчивостью, что в сочетании с малым весом нитей позволяет производить легкие практичные вещи. А нравятся они потребителям еще за яркость расцветки, так как синтетика хорошо подвергается окрашиванию.

К достоинствам этих материалов относятся также такие свойства:

• эластичность, способность сохранять форму;
• простота в уходе;
• устойчивость к грязи, влаге, химикатам;
• не подвергаются воздействию бактерий, грибков или насекомых.

Но все же синтетические ткани имеют недостатки. Несмотря на то, что их считаются безопасными и используют даже для шитья детской одежды, они могут вызывать аллергию. Кроме того, они слабо пропускают воздух и сильно электризуются. А совместно с низкой влагопроницаемостью эти свойства могут сделать носку такой одежды некомфортной.

Преимущества вещей из синтетики

Важно! Не рекомендуется длительное время носить одежду из синтетики, особенно людям с аллергией. Они могут вызвать раздражение и покраснение кожи. А летом такая одежда вызывает повышенную потливость.

Характеристика нейлона

Особенностью нейлона является то, что он создавался как аналог шелка. Поэтому получился материал очень легкий, гладкий, шелковистый на ощупь. Он не пропускает жидкость, поэтому одежда из нейлона не промокает. Хотя это качество приводит к тому, что летом в таких вещах может быть некомфортно. Nylon неустойчив к воздействию солнечного излучения и высокой температуры. От этого он может деформироваться, даже расползаться, а краски теряют яркость.

Дополнительная информация! Эта ткань неприхотлива: не мнется, легко стирается, ее можно подвергать чистке химическими веществами.

Особенности нейлона

Характеристика полиэстера

Разница между этими материалами не большая, но все же есть. Полиэстер более тяжелый, легче намокает, шершавый на ощупь. Но он теплый, а его волокна легко распушаются, поэтому его часто используют в качестве утеплителя. Ткань, сделанная полностью из таких нитей, довольно грубая и жесткая. Зато она более устойчива к воздействию ультрафиолета, не деформируется, хорошо держит форму.

Что прочнее: полиэстер или нейлон

Эти материалы характеризуются повышенной прочностью и износоустойчивостью. Одежда и другие изделия из синтетики могут служить 10-15 лет. Но по степени прочности все же выделяется nylon. Не зря капроновые тросы из этой нити в последнее время часто стали заменять стальные. Этот материал очень устойчив к растяжению и действию химикатов. Но полиэстер тоже прочная ткань, поэтому для производства обуви или сумок используют их одинаково часто.

Особенности полиэстера

Аналоги и модификации

Производство синтетических материалов сейчас развивается. Кроме нейлона и полиэстера выпускаются капрон, полиамид, лайкра, спандекс, акрил, лиоцел. Синтетические нити используют для изготовления ткани в чистом виде или в сочетании с натуральными. Самым популярным является соединение их с хлопком или шерстью. Такие материалы имеют все достоинства синтетических, но более безопасны и приятны в носке.

Часто эти нити соединяют с другими синтетическими веществами. В результате получаются такие ткани:

• «Оксфорд» бывает полиэстеровый или нейлоновый, отличается повышенной влагоустойчивостью за счет особого покрытия;
• «Таффета» — к синтетическим нитям добавляют материалы, повышающие их устойчивость к влаге, ветру, солнцу;
• «Таслан» делают из нейлона с помощью особой технологии, получается более прочный, легкий, гигроскопичный материал;
• «Кордура» — это тоже нейлоновая ткань с повышенной влагоустойчивостью и другими защитными свойствами.

Смесовые ткани

Применение тканей

Нейлон и полиэстер сейчас являются самыми распространенными синтетическими материалами. Их используют для производства одежды, туристического снаряжения, обуви, сумок. Такие вещи практичны, служат много лет.

Нейлон

Сначала из нейлона делали только парашюты, маскировочные сетки, тросы. Но благодаря его свойствам в последнее время из него шьют даже нижнее белье или детскую одежду. Применяется nylon для изготовления курток, плащей, туристического снаряжения, обуви. Часто его используют как подкладочный или обивочный материал.

Одежда из нейлона

Полиэстер

Сначала полиэстер тоже использовался для производства мешков, упаковочных материалов или веревок. Сейчас из него делают одежду, белье, пледы, одеяла, верхнюю и даже нарядную одежду. Распушенные волокна используются для производства наполнителей или утеплителей для спальных принадлежностей, мягких игрушек, зимней одежды.

Что лучше для сумки

Сумки и рюкзаки одинаково часто делают как из нейлона, так и из полиэстера. Они прочны, не рвутся, держат форму. Но полиэстер быстрее намокает и более тяжелый. Сложно ответить, какой из этих материалов лучше. Как нейлоновая, так и полиэстеровая сумка могут прослужить дольше 10 лет даже при активной эксплуатации. Главное, чтобы материал был качественным.

Сумка из полиэстера

Промокают ли под дождем

Часто возникает вопрос: промокает или нет под дождем нейлон и полиэстер. Эти материалы одинаково часто используют для производства курток, обуви, даже зонтов. Но все же нейлон больше устойчив к влаге, особенно в чистом виде. Полиэстер может намокнуть под сильным дождем или если его окунуть в жидкость.

А промокает ли нейлон в таких условиях? Длительное погружение в жидкость, конечно, сделает его водонепроницаемым. Но эта ткань более устойчива к атмосферным осадкам. Тем более для шитья курток или плащей сейчас часто используют его сочетание с разными добавками или пропитками.

Что лучше для защиты от дождя

Эти синтетические ткани одинаково популярны. Одежда из нейлона или полиэстера доступна по стоимости, характеризуется яркостью расцветок и привлекательностью дизайна. Она износоустойчивая, легко стирается. Рюкзаки и сумки из этих материалов легкие и прочные. Но синтетические ткани способны электризоваться, могут вызывать аллергию. Сложно ответить, какая из них лучше, так как у каждой есть свои плюсы и минусы.

История изобретения нейлона. Производство нейлоновых волокон. Использование нейлона в outdoor

Современный турист на 80 % состоит из… нейлона. Как и почему это произошло — читайте в нашей статье

В 1939 году на Всемирной выставке в Нью-Йорке компания DuPont встречала посетителей макетом 12-метровых женских ножек, одетых в чулки из невиданного доселе синтетического материала. Рекламный шоу-стоппер оказался отличной метафорой: именно в этот день изобретение американского химика Уоллеса Хьюма Карозерса, названное нейлоном, начало свое триумфальное шествие по планете.

В течение многих десятков лет нейлоновая «дорога» напоминала то хайвей, то заросшую бурьяном тропинку, но безраздельное господство естественных материалов ушло в прошлое навсегда. Натуральный шелк уступил место синтетике, а великий шелковый путь передал эстафету не менее великому нейлоновому.

Уоллес Хьюм Карозерс (англ. Wallace Hume Carothers) — американский ученый и изобретатель, ведущий химик-органик компании DuPont, решил непростую задачу синтеза полимера с высокой молекулярной массой 28 февраля 1935 года. Новый синтетический материал получил название полиамид 6,6. Однако его коммерческое использование под именем нейлон началось спустя три с лишним года. Карозерс не дожил до премьеры совсем немного — 28 апреля 1937 года он покончил с собой, сдавшись в борьбе с острым психическим расстройством, преследовавшим его всю жизнь.

Уоллес Хьюм Карозерс — американский ученый, ведущий химик-органик компании DuPont, изобретатель нейлона

На протяжении без малого десяти лет, в течение которых Уоллес Карозерс возглавлял лабораторию DuPont, известную также как «Зал чистой науки» (Puruty Hall), под его руководством были впервые синтезированы полиэфир, больше известный как полиэстер, неопрен и нейлон. Все три полимера теперь широко используются в производстве материалов для outdoor, поэтому лабораторию DuPont можно смело считать колыбелью многих современных экипировочных технологий.

Америка всегда была территорией бизнеса, поэтому не удивительно, что изобретение нейлона сразу заинтересовало коммерсантов. Чулочный старт коммерческого использования нейлона оказался на редкость успешным: в первый день продаж счастливыми обладательницами новеньких чулок стали миллион женщин. И это несмотря на то что нейлоновые чулки были заметно дороже шелковых.

В наши дни довольно сложно представить себе, как искусственный нейлон может быть дороже натурального шелка, но в то время все было именно так. Нейлон был не только дороже, но и намного престижнее. Обладание нейлоновыми чулками подчеркивало особый статус владелицы и ее финансовое положение.

Дороговизна и престижность нейлоновых изделий нашли отражение даже в творчестве таких, казалось бы, бесконечно далеких от коммерции людей, как, например, Владимир Высоцкий. В своей песне «Диалог у телевизора» он упоминает одну из разновидностей нейлоновых тканей:

Мои друзья хоть не в болонии,
Зато не тащат из семьи…

Болонья — тоже нейлоновая ткань с водонепроницаемым покрытием — была широко известна в середине 1970-х как материал для производства довольно недешевых непромокаемых курток и плащей.

Коммерческое использование нейлона в Америке прерывалось лишь однажды, во время Второй мировой войны. Прочность и легкость нового материала привели к тому, что нейлон был признан стратегическим материалом, и все мощности по его производству были задействованы на изготовлении изделий для армии, главным образом — парашютов. Первые парашюты из нейлона — материала «тоньше паутины и прочнее стали» — появились в 1938 году. И по сей день сочетание цены, прочности, легкости и долговечности нейлона в производстве парашютов остается непревзойденным.

Капрон — родной брат нейлона

В год коммерческого дебюта нейлона впервые был синтезирован и полиамид 6 — наиболее близкий к нейлону полимерный материал. Он был получен в Германии химиком Паулем Шлаком (нем. Paul Schlack) и стал известен как поликапролактам. Текстильное волокно из поликапролактама носит название перлон. Начало производства поликапролактама в СССР датируется 1948 годом, а волокно из этого материала в Советском Союзе получило название капрон. В сущности, это все тот же нейлон, который в практическом смысле отличается лишь более низкой температурой плавления. Близкие характеристики капрона и нейлона привели к тому, что и сфера применения этих материалов фактически одна и та же.

Во второй половине прошлого века большой популярностью в туристской среде пользовался так называемый каландрированный капрон (на туристическом сленге «каландр») — капроновая ткань, поверхность которой была упрочнена путем прокатывания материала между горячими валками.

Кевлар тоже родственник нейлона

Кевлар — удивительное волокно, тоже полиамид, ткань из которого настолько прочна, что может останавливать пули, — был впервые получен в середине 60-х годов XX века все в тех же лабораториях DuPont. С 1971 года началось его коммерческое использование. Кевлар отличается от нейлона одной группой атомов, но прочность его выше в сотни раз. Правда, при этом он заметно тяжелее. Кевлар применяется там, где нужно усилить сопротивляемость изделия разрыву или истиранию, например в трекинговой обуви или одежде для мотоциклистов.

Производство нейлоновой ткани

Нейлон образуется в результате так называемой реакции поликонденсации. Адипиновая кислота и альдегид образуют соль, которая затем перемешивается в растворителе и подогревается. Получившееся вещество — полиамид 6,6 — обладает свойствами термопластичности. То есть его можно расплавить, а уже из расплава вытянуть волокно. Происходит это путем продавливания расплава через фильеры — перегородки со множеством мелких отверстий.

Принципиальная схема производства нейлоновой нити

После прохождения через фильеры расплав превращается в нити, которые затем остывают, затвердевают и наматываются на шпули. Эти нити и будут тем самым нейлоновым волокном, которое является основой любой нейлоновой вязаной или тканой продукции — от чулков до парашюта. Нейлон хорошо окрашивается, и если в процессе подготовки расплава в него был добавлен краситель, то нить получится окрашенной в массе.

Плотность нейлоновой нити обозначается в ден (den). Этот показатель обозначает вес нити в граммах на 9 км ее длины. Чем число ден больше, тем плотнее нить. В текстильной промышленности применяется также обозначение текс (tex). 1 текс — это такая плотность волокна, при которой 1 км его длины весит 1 г.

Нейлон является инертным материалом, он не оказывает вредного воздействия на кожу, не вызывает аллергию и поэтому широко применяется в производстве одежды, непосредственно прилегающей к телу.

Разновидности нейлоновых тканей

Нейлоновое текстильное полотно по структуре ничем не отличается от текстиля из любого другого материала. Оно производится на таких же ткацких станках и выглядит как плотно переплетенные между собой волокна. Переплетение всегда взаимно перпендикулярно, но рисунок и схемы переплетения разнообразны, что в немалой степени определяет конечные свойства ткани.

Взаимно перпендикулярное переплетение нитей в полотне

Полотно, вышедшее с ткацкого станка, обычно называют суровым. Это означает, что оно никак не обработано, не пропитано и на него ничего не нанесено. Оно уже прочное и легкое, но пока не обладает какими-то специфическими особенностями, и поэтому, чтобы добиться тех или иных характеристик, его подвергают дополнительной обработке.

Как улучшают нейлон

Эластичный нейлон

Обычное нейлоновое полотно не растягивается, и это затрудняет его использование в одежде. Часто для увеличения эластичности материала к нейлоновой нити добавляются эластомеры — полимерные волокна с высокой степенью растягиваемости. Сами по себе эластомерные волокна недостаточно прочны, поэтому применяются обычно в сочетании с нейлоновой или полиэстеровой нитью.

Пожалуй, самый знаменитый эластомер — эластан, более известный как лайкра, был впервые получен в 1959 году компанией Invista. Марка Lycra — это коммерческое название эластана, производимого Invista. Известно еще одно название эластана — спандекс.

Нейлон с лайкрой чаще всего применяется в спортивной одежде, которая должна плотно облегать и тянуться. Такую одежду используют, к примеру, велосипедисты-шоссейники. Эластичный материал не препятствует движениям, а гладкость и плотное прилегание к телу не создают аэродинамических помех. На ярлыке такого изделия скорее всего будет надпись: Polyamid 80 %, Lyсra 20 % или Nylon 80 %, Lykra 20 %.

Нейлоновую нить можно сделать эластичной и без добавления эластомеров. Для этого волокну придают так называемую извитость, после чего оно становится похоже на пружинку, а его растягиваемость про сравнению с ровной нитью существенно увеличивается.

Рипстоп

Армирующие нити вплетены в полотно из более тонких волокон

Рипстоп (англ. ripstop) — термин английского происхождения, буквально переводится как прекращение разрыва. Технология ripstopувеличивает прочность тканого полотна с помощью вплетения в него более плотных и прочных нитей. Чтобы не слишком утяжелять ткань, армирующие нити вплетают через равномерные промежутки, в результате чего на полотне образуется узор «в клеточку». Сетка из более плотных нитей укрепляет полотно и делает его устойчивым к разрывам. Даже если ткань будет пропорота гвоздем, то разрыв, скорее всего, будет остановлен на границе такой клетки.

Кордура

Этот тип прочной и износостойкой нейлоновой ткани изобретен и запатентован компанией DuPont, а затем продан Invista.  Несмотря на то, что Cordura^® — это торговая марка, кордурами принято называть все крепкие нейлоновые ткани.

Часто для улучшения водоотталкивающих свойств поверхность нейлоновых тканей или даже отдельных волокон покрывают тонким слоем полиуретана или силикона. Такие ткани используются, к примеру, для изготовления тентов палаток.

Слой полиуретана (PU) обычно наносится на внутреннюю поверхность ткани и, в зависимости от толщины пленки, придает материалу большую или меньшую водонепроницаемость. Например, считается, что нейлоновое дно хорошей туристской палатки должно иметь водонепроницаемость не менее 8000 мм водного столба. За величину этого показателя как раз и отвечает толщина полиуретанового покрытия.

Силиконовое покрытие нейлона отталкивает воду благодаря очень низкой смачиваемости силикона. Силиконизированная ткань обычно легче нейлона с PU-покрытием и довольно скользкая на ощупь.

Смесовые ткани

Натуральные шерстяные или хлопчатобумажные ткани давным-давно зарекомендовали себя как очень удобные и приятные в носке. Однако они обладают некоторыми недостатками. Один из главных — плохая износостойкость. Шерсть к тому же тянется или, наоборот, усаживается при стирке. Для того чтобы улучшить характеристики натуральных тканей, к ним добавляют синтетические волокна, и часто это именно нейлон. Добавление нейлоновых нитей придает изделию дополнительную прочность, износостойкость и практичность.

Свойства нейлоновых тканей

Преимущества нейлоновых тканей

Легкость

Нейлоновые ткани, как правило, заметно легче своих натуральных аналогов. Например, шелковое полотно тяжелее аналогичного по толщине нейлонового примерно на 20 %.

Прочность

Нейлон практически вдвое прочнее шелка. Именно прочность нейлона в сочетании с легкостью привела к тому, что в годы Второй мировой войны все мощности по производству этого нового тогда материала были задействованы для нужд военной промышленности.

Практичность

Волокна нейлона гидрофобны, они не впитывают влагу, а значит, ткань из них быстро сохнет. Нейлоновое полотно не слеживается, а будучи смятым, легко разглаживается. Нейлон не теряет вид после многих циклов стирки, быстро сохнет и хорошо держит форму. Нейлоновое волокно не разрушается в воде, не гниет и не повреждается насекомыми.

Недостатки нейлоновых тканей

Плохо дышит

Нейлоновое полотно плохо дышит, поэтому в одежде из нейлона легко вспотеть. Пожалуй, это было главной проблемой модных нейлоновых блузок и рубашек, пик популярности которых пришелся на середину 70-х годов XX века.

Теряет прочность

Нейлон не любит высокую температуру. Он не горит, но плавится уже при температуре немногим более 200 градусов. Длительное воздействие ультрафиолета тоже вредно для нейлона. Продолжительное нахождение нейлонового материала под солнцем может привести к тому, что он будет рваться, как бумага.

Облик современного туриста почти полностью сформирован нейлоновыми материалами

Нейлоновые ткани в outdoor

Принято считать, что человек на 80 % состоит из воды. Но это обычный человек. А человек активный, коим является современный турист, на те же 80 % состоит из нейлона. Этот человек носит нейлоновые изделия, занимаясь, к примеру, фитнесом или велоспортом. Из нейлона зачастую выполнена наружная ткань и подкладка в его туристической одежде с мембраной или без нее. Прочная нейлоновая кордура используется в куртках, брюках и обуви с повышенными требованиями к износостойкости, а также при производстве рюкзаков, которые турист таскает на своей «нейлоновой» спине. Нейлоновые ткани применяются для изготовления палаток, в которых турист спит, а из нейлоновых волокон плетут альпинистские веревки, с помощью которых он штурмует горные вершины.

Мир нейлоновых вещей поражает своим разнообразием, но стоит помнить, что у истоков всего этого полиамидного великолепия стоял один-единственный человек — Уоллес Карозерс — гениальный ученый-химик с трагической судьбой, который буквально собственными руками синтезировал нейлоновый образ современного туриста.

Резюме

• Нейлон — синтетическое волокно, используемое для изготовления самых разных изделий. Наибольшее применение нейлон нашел в производстве тканых материалов различного назначения.

• Основные плюсы нейлоновых тканей — прочность, легкость, износостойкость, практичность.

• Недостатками нейлоновых тканей являются слабая устойчивость к ультрафиолету и низкие дышащие характеристики.

• Нейлон является основой для производства широкого спектра изделий для активного отдыха и спорта — от обтягивающей одежды для фитнеса до альпинистских веревок.

Модал, район, и остальной полиэстер

Сегодня рынок просто переполнен одеждой, состав которой а этикетке оставляет больше вопросов, чем ответов. Чем полиамид отличается от полиэстера, что такое модал, из чего состоит неведомый район? Разбираемся:

Модал — полусинтетическое вискозное волокно. В качестве источника целлюлозы для модала обычно используется буковая или эвкалиптовая древесина.

Характеристики ткани из модала обеспечивают её устойчивость к усадке и растяжению. Кроме того, модал характеризуется мягкостью, гладкостью и устойчивостью к выцветанию, а также высокими показателями абсорбции. Благодаря своим свойствам материал находит применение при изготовлении нижнего белья. Для производства полотенец, халатов и ковриков для ванных комнат часто используют смесь модала с хлопком.

Район — вид текстильного полотна, состоящего из вискозных волокон.

Ткань представляет собой искусственно полученное сукно, которое изготавливается из древесной целлюлозы, она, в свою очередь, является 100% натуральным продуктом. Стоит отметить, что несмотря на то, что район ничего не имеет общего с шелком и хлопком, ему удается отлично сочетать основные преимущества и того, и другого.

Район более износостойкая материя, чем вискоза. Она прочнее и упруже, по степени своей прочности она обходит даже шерсть, а по гигиеническим характеристикам ткань близка ко льну и хлопку.

Вискоза создается из целлюлозы при помощи вискозного метода. Великолепные качества в носке. Огнеустойчива, хорошо стирается. Ткани, в состав которых входит вискоза, более практичны, чем шелк или лен.

Блеск изделий из вискозного волокна сопоставим с шелковым, за что их называют «искусственным шелком». Искусственная шерсть из вискозы в 1930-х годах называлась «вистра».

Создателем вискозы считается французский химик и инженер Ильэ дё Шардонне (1838–1924), ему же принадлежат права на изобретение первого текстильного волокна (искусственного шелка).

Полиэстер (полиэфир) — синтетический материал нового поколения. Хорошо пропускает воздух, отличается повышенной мягкостью и простотой в уходе. Полиэстер — высокомолекулярное соединение, получаемое поликонденсацией многоосновных кислот или их ангидридов с многоатомными спиртами. Достоинства: незначительная сминаемость, отличная свето- и атмосферостойкость, высокая прочность, хорошая стойкость к истиранию и к органическим растворителям.

Полиамид (нейлон) — синтетическое волокно с исключительным сопротивлением к растяжению и высокой стойкостью к износу.

Синтез 66-монополимера (нейлон) впервые был проведён 28 февраля 1935 года У. Карозерсом, главным химиком исследовательской лаборатории американской компании DuPont. Широкой общественности об этом было объявлено 27 октября1938 года.

Существует версия, что слово «нейло?н» произошло от названий городов Нью-Йорк и Лондон (NYLON = New York + London).

Также встречается мнение, что это слово — аббревиатура от New York Lab of Organic Nitrocompounds, однако достоверных сведений об этом нет.

Разница: Полиэстер из многоосновных кислот, а полиамид – из монополимера.

Спандекс (эластан) — общее название полиуретановых эластичных нитей, которое, в отличие от названий большинства волокон, не является производным от их химического состава. Слово появилось в результате перестановки слогов в слове «expand» (растягивать). В Северной Америке предпочитают говорить «спандекс», за её пределами — «эластан» (elastane).

Лайкра — высокорастяжимое (до 400 %) волокно, применение которого в смеси с другими обеспечивает высокую растяжимость и эластичность полотна. Нашло широкое применение при выработке полотен, используемых для изделий, плотно облегающих фигуру человека — купальников, спортивной одежды, платьев, брюк и т. д.

Собственно «Лайкра» — это торговая марка ткани, производимой из полиуретанового волокна на основе полиуретановых каучуков. Лайкра является брендом фирмы «Invista», которая была частью компании DuPont. Особую популярность «Лайкра» обрела потому, что практически во всём мире так называли любой вид эластана. Фирма «Invista» не одобряет подобное заблуждение, всячески защищая свою торговую марку.

У материала есть один, но серьёзный недостаток — он разрушается при взаимодействии с хлорированной водой бассейна или под воздействием ультрафиолета. Поэтому, например, купальник в некоторых местах становится как бы полупрозрачным и вытягивается.

Микрофибра — ткань, произведённая из волокон полиэфира, также может состоять из волокон полиамида и других полимеров. Своё название ткань получила из-за толщины волокон, составляющей несколько микрометров. Современная нить микроволокна при длине в 100 000 метров весит всего 6 граммов.

Производство микроволокна — высокоточный процесс, поскольку необходимо получить полимерную нить с диаметром в одну десятую или даже в сотые доли миллиметра. Для производства микроволокна используются экструдеры (от лат. extrudo — выдавливать). Экструдер — это машина для размягчения (пластикации) материалов и придания им формы путём продавливания через профилирующий инструмент (т. н. экструзионную головку), сечение которого соответствует конфигурации изделия. Процесс переработки материалов в экструдере называется экструзией.

Микроволокно обладает высокой устойчивостью, у него богатая палитра ярких оттенков, эта ткань полностью поддается стирке. Ткани из микроволокна обладают повышенной впитывающей способностью благодаря очень малому диаметру сечения нити (ткань получается более «губчатой»).

Разница между нейлоном и полиамидом

Основное различие между нейлоном и полиамидом заключается в том, что нейлон является синтетическим материалом, тогда как полиамиды могут быть как натуральными, так и синтетическими .

Нейлон и полиамиды — тесно связанные термины, поскольку оба материала являются полимерами, а нейлон — разновидность полиамида.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и ключевые отличия
2. Что такое нейлон
3. Что такое полиамид
4. Сравнение бок о бок — нейлон и полиамид в табличной форме
5.Резюме

Что такое нейлон?

Нейлон — это тип синтетического полиамида. Это группа полимеров, в которую входят пластмассы. Мы можем назвать эти полимеры термопластическими материалами из-за их термических свойств. Некоторые из членов этой группы включают нейлон 6. Нейлон 6,6, нейлон 6,8. и т.д.

Рисунок 01: Структура нейлона на схеме

Этот тип полимера относится к группе конденсационных полимеров из-за метода синтеза. Нейлоновый материал изготавливается методом конденсационной полимеризации.Здесь мономерами, используемыми при производстве нейлона, являются диамины и дикарбоновые кислоты. Полимеризация конденсации этих двух мономеров приведет к образованию пептидных связей. Молекула воды образуется на каждую пептидную связь в качестве побочного продукта.

Большинство нейлоновых форм состоят из симметричных стержней и являются полукристаллическими. Это делает нейлоновые волокна очень хорошими. Название формы нейлона дано в соответствии с количеством атомов углерода, присутствующих в мономерах диамина и дикарбоновой кислоты.Например, в нейлоне 6,6 имеется шесть атомов углерода в дикарбоновой кислоте и шесть атомов углерода в диамине.

Как правило, нейлон — прочный материал. Этот материал обладает хорошей химической и термической стойкостью. Нейлоны можно использовать в условиях высоких температур. Максимальная температура, при которой можно использовать нейлон, составляет 185 ^o C. Температура стеклования нейлона составляет около 45 ^o C. Температура стеклования полимера — это температура, при которой полимер переходит из твердого, стеклообразного материал в мягкий, эластичный материал.

Что такое полиамид?

Полиамиды представляют собой тип полимерных материалов, имеющих большое количество повторяющихся звеньев амидных групп. Это высокоэффективные термопластичные эластомеры, характеризующиеся высокой рабочей температурой, хорошим тепловым старением и устойчивостью к растворителям. Кроме того, эти полимеры имеют высокие модульные и ударные свойства, низкий коэффициент трения и высокую стойкость к истиранию. Нейлон является наиболее распространенным и широко используемым типом полиамида. В настоящее время нейлоновый полимер является одним из наиболее важных и широко потребляемых полимеров в Соединенных Штатах.

Рисунок 02: Химическая структура полиамидов

Полиамиды содержат амидные группы, которые являются полярными группами. Эти полярные группы позволяют полиамидам создавать водородные связи между цепями, тем самым улучшая притяжение между цепями. Это свойство полимерного материала повышает механические свойства полиамида. Например, нейлон содержит гибкие алифатические углеродные группы в цепи, которые улучшают технологичность материала за счет снижения вязкости расплава.Прочность и жесткость этого материала снижаются при увеличении числа атомов углерода между амидными связями. Таким образом, длина углеводородной цепи является ключевым свойством, определяющим характеристики полиамидного материала. Из-за полярности амидной группы на полиамиды могут воздействовать полярные растворители, в основном вода.

Существует два типа полиамидов: алифатические и ароматические полиамиды. Нейлон может быть либо алифатическим, либо полуароматическим полиамидом. Основные области применения полиамидов включают расширительные бачки радиаторов в системах охлаждения, переключатели, разъемы, компоненты зажигания, датчики и детали двигателя в автомобильных электрических системах, колёсные колпаки, дроссельные заслонки, кожухи двигателя, термостойкие детали под капотом, трубки воздушных тормозов и т. д.

В чем разница между нейлоном и полиамидом?

Нейлон и полиамиды представляют собой два типа полимерных материалов. Ключевое различие между нейлоном и полиамидом заключается в том, что нейлон является синтетическим материалом, тогда как полиамиды могут быть как натуральными, так и синтетическими. Кроме того, нейлон обладает высокой устойчивостью к влаге и дождю, в то время как полиамид обладает меньшей устойчивостью и слегка гидрофобен.

На приведенной ниже инфографике перечислены различия между нейлоном и полиамидом в табличной форме для параллельного сравнения.

Резюме

— нейлон против полиамида

Нейлон и полиамиды — тесно связанные термины, поскольку нейлон — это разновидность полиамида, а оба материала — полимеры. Ключевое различие между нейлоном и полиамидом заключается в том, что нейлон является синтетическим материалом, тогда как полиамиды могут быть как натуральными, так и синтетическими.

Артикул:

1. Хельменстин, Энн Мари. «Как сделать нейлон в лаборатории». ThoughtCo, 25 августа 2020 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1.«Nylon6 и Nylon 66» Майкла Стрёка (mstroeck) из en.wikipedia — перенесено из en.wikipedia в Commons. (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia

2. «2-amino-acidsb» Первоначальным загрузчиком был LukeSurl из английской Википедии. Более поздние версии были загружены DMacks на en.Wikipedia. – Перенесено из en.Wikipedia в Commons. (Общественное достояние) через Commons Wikimedia

Полиамид (нейлон)

и полиэстер: различия и сравнение

В некоторых из наших недавних сравнений мы сосредоточились на различных типах технологий изготовления тканей, которые чаще всего используются при изготовлении курток.Мы рассмотрели Gore-Tex, DryVent, OutDry и другие подобные.

Как вы знаете, большинство курток изготавливаются в основном из двух материалов: полиамида (нейлона) и полиэстера .

Сегодня мы сосредоточимся на этих двух тканях и подробно рассмотрим их состав, характеристики и то, как (и почему!) они используются в различных куртках.

Начнем с каждого по отдельности, первым будет полиамид.

Состав:

1. Полиамид (нейлон)

Полиамид, также известный как нейлон, является первым синтетическим волокном, которое было разработано еще в 1930 году. Позже, в 1939 году, он был доработан и затем запатентован как нейлон, который мы знаем сегодня.

Сначала он использовался для изготовления парашютов и веревок во время Второй мировой войны, и только в 1940-х годах он нашел применение на рынке одежды.

Полиамид представляет собой полимер, а это означает, что волокна состоят из нескольких молекул, связанных вместе, образуя длинную цепь.

Сначала он создается в виде жидкости, которую затем скручивают и сушат в отдельные волокна. Этот процесс немного дольше и требует гораздо больше ресурсов, времени и стоит совсем немного, поэтому куртки из этого материала, как правило, немного дороже.

Это видео будет загружено со стороннего сайта YouTube.com. Если вы нажимаете «Играть», вы принимаете их условия обслуживания и использование ими файлов cookie.

Из-за того, что полиамидные ткани ведут себя в отношении влаги и истирания, нейлон обладает значительной устойчивостью к обоим факторам. Он впитывает очень мало влаги в целом, а также довольно устойчив к истиранию и повреждениям от масел и некоторых других химических веществ .

Что касается температуры, полиамид не очень изолирует , что делает его непригодным для ношения в холодные зимы, если только куртка не состоит из смешанных слоев, о чем мы поговорим ниже. Если он промокнет, то останется таковым на некоторое время , все время ощущая холод.

Вот почему он идеально подходит для ношения при более высоких температурах, так как имеет тенденцию оставаться прохладным при наличии влаги, например, при потоотделении тела.

Наконец, поскольку полиамидные волокна изначально производились как альтернатива шелку, они довольно мягкие и гибкие, что делает нейлоновые куртки очень удобными для ношения и особенно для передвижения.

2. Полиэстер

Полиэстер также является полимером, который был впервые разработан в 1941 году, а затем запатентован в 1945 году той же компанией, которая запатентовала полиамид.

Одним из основных качеств полиэстера является его гидрофобная природа , что означает, что эти ткани «ненавидят» воду и не впитывают ее.

Возможно, вы слышали о флисе и его способности пропускать воду, а не впитываться в ткань. Он также довольно известен тем, как быстро он сохнет.Так уж получилось, что флис – это ткань из 100% полиэстера, и он прекрасно демонстрирует это гидрофобное качество.

Читайте также: Флис против хлопка: сравнение и различия

С другой стороны, полиэстер является олеофильным , что вызывает проблемы в дальнейшем, например, он удерживает определенные запахи, чаще всего запах тела. И это даже после стирки.

Это видео будет загружено со стороннего сайта YouTube.com. Если вы нажимаете «Играть», вы принимаете их условия обслуживания и использование ими файлов cookie.

Поскольку полиэстер сам по себе не промокает, а позволяет влаге проникать сквозь ткань, он облегчает впитывание пота, а также способствует теплоизоляции, поскольку не отводит лишнюю температуру от тела при высыхании.

Полиэстер устойчив к растяжению , что означает, что он не потеряет свою форму со временем. Он также показывает эффект против пиллинга .

Пилинг – это то, что происходит, когда волокна ткани сворачиваются и образуют на поверхности маленькие шарики, что на самом деле не влияет на производительность или долговечность, но на это не очень приятно смотреть, и ткань выглядит старой и изношенной.

Конечно, чем выше качество используемого полиэстера, тем меньше риск образования катышков и наоборот.

Читать далее: Полиэстер и акриловая ткань: сравнение и различия

3. Сравнение и различия: полиамид (нейлон) и полиэстер и удобный комбинезон

, потому что, как мы уже говорили, он был сделан, чтобы вести себя как шелк.Однако с последними технологическими достижениями полиэстер не сильно отстает.

То, что когда-то было жесткой и стойкой к растяжению полиэфирной тканью, сегодня стало мягким, гибким и очень удобным.

Устойчивость к атмосферным воздействиям и долговечность

Как упоминалось выше, и нейлон, и полиэстер достаточно устойчивы к влаге и дождю, но ведут себя по-разному.

В то время как полиамид имеет тенденцию вести себя слегка гидрофобно, полиэстер является более гидрофобным, что делает его лучшим, когда речь идет о влагостойкости .Он также заставляет влагу быстрее отводиться от тела и высыхает намного быстрее, чем полиамид.

Полиамид, с другой стороны, имеет тенденцию поглощать больше воды, чем полиэстер, поэтому он медленнее сохнет, а также менее изолирует, поскольку для высыхания требуется гораздо больше тепла тела.

С точки зрения долговечности , полиамид имеет преимущество перед , так как он более прочный из двух. Он также довольно растяжим по сравнению с полиэстером, который не растягивается.

Принимая во внимание долгосрочный износ, полиэстер не скатывается , в большей степени, чем полиамид, что означает более новую куртку с точки зрения внешнего вида.

Читайте также: Полиэстер и спандекс (лайкра, эластан): различия и сравнение

Уход и техническое обслуживание

Уход за любой из этих тканей прост, так как они можно стирать в машине и не требуют много времени или усилие для поддержания.

Полиэстер можно время от времени использовать кондиционеры для белья, чтобы волокна оставались мягкими.

Читать дальше: Как стирать куртки из полиэстера и снаряжение для активного отдыха: руководство

Теперь стоит упомянуть олеофильную тенденцию каждой ткани . Это означает, что чем более олеофильна ткань, тем больше она удерживает запах тела.

Нейлон не является олеофильным , поэтому он не имеет проблем с запахом, поскольку все, что может попасть на ткань, полностью смывается. Полиэстер, однако, есть, и именно поэтому даже после нескольких стирок, как только куртка прогреется, вы можете уловить слабый запах, который не исчезнет.

Именно поэтому полиамид является маслостойким, а полиэстер — нет .

Но это не означает, что полиамид блестяще проходит через эту часть, поскольку он имеет тенденцию к повреждению под воздействием солнца, особенно белые ткани, которые имеют тенденцию становиться желтоватыми. В этом случае немного отбеливателя может иметь большое значение.

Что касается глажки , низкая температура должна быть идеальной, так как она не расплавит ни одну из тканей.

Дополнительная литература: Как гладить полиэстер: пошаговое руководство

4.Использование в куртках

Изображение: pinterest.com

Что касается того, почему в некоторых куртках используется одна или даже обе ткани, ответ заключается в их специфических качествах.

Например, софтшеллы, созданные для маневренности, движения и комфорта, изготовлены из полиэстера и имеют внутреннюю флисовую подкладку. Это гарантирует изоляцию, а также отвод влаги.

Поскольку полиэстер с меньшей вероятностью промокает в целом, даже после того, как отделка DWR начала стираться, он обеспечивает лучшую защиту от непогоды и намного более воздухопроницаемость, чем полиамид.По этой причине вы найдете его более часто используемым в дышащих мембранах и куртках, предназначенных для физически требовательных видов спорта.

С другой стороны, в куртках, предназначенных для долговечности и умеренной защиты от непогоды, предпочтительным материалом является полиамид.

Из-за своей склонности к намоканию в большей степени, чем полиэстер, полиамид не является лучшим выбором для низких температур , поскольку он имеет тенденцию оставаться холодным, не обеспечивая надлежащей теплоизоляции. Поэтому вы встретите его в ветровках и непромокаемых куртках, особенно с покрытием DWR.

Что касается тканевых технологий, то, если не используются определенные материалы, например, в случае с Gore-Tex, большинство других доступных вариантов основаны либо на полиэстере, либо на нейлоне, в зависимости от назначения мембраны, в то время как некоторые используют оба для того, чтобы чтобы обеспечить всесторонний опыт.

Полиамидная ткань (нейлоновая ткань) – как изготавливается полиамид/нейлон и его свойства

Полиамидная ткань, также известная как нейлоновая ткань, изготовлена ​​из пластика. Ткань из полиамида, как и ткань из полиэстера, представляет собой искусственный полимер.Он производится с помощью химического процесса. Короче говоря, к ископаемому топливу прикладывают большое количество тепла и давления, чтобы получить листы из полиамида и нейлона. К сожалению, количество тепла и давления (энергии) чрезвычайно велико, и полиамидная ткань — не единственное, что производится в результате этого процесса.

как изготавливается полиамидная ткань (нейлоновая ткань)?

Процесс начинается с углеродсодержащих (органических) химических веществ, обычно угля или нефти . В данном случае органический означает, что вещество содержит углерод.Это не тот тип «органической» этикетки, которую вы видите в продуктовом магазине. В ближайшее время вы не увидите ярлыков «сертифицировано органически» на своей одежде из полиамидной ткани.

К органическому химическому веществу прикладывают тепло и давление, чтобы полимеризовать две большие молекулы, содержащиеся в нем. Этими ключевыми молекулами являются адипиновая кислота и гексаметилендиамин. Полимеризация — это химическая реакция, в которой более мелкие молекулы объединяются, образуя более крупную молекулу. Структуры меньших молекул все еще присутствуют в более крупной образовавшейся молекуле.Например, наша адипиновая кислота = A, а гексаметилендиамин = H. Химический процесс объединяет их вместе (A+H+A+H+A+H), в результате чего получается полимеризованный продукт (AHAHAH). Таким образом, A+H производит не K, а AH.

В результате полимеризации этих двух молекул получается нейлон в виде больших лент или листов. Затем эти ленты и листы измельчаются в крошку. Если конечная цель нейлонового волокна состоит в том, чтобы стать тканью, стружка расплавляется, а затем пропускается через фильеры для создания волокон.Прядильные машины похожи на машины для изготовления лапши для растворов пластиковых полимеров. Раствор полимера проталкивают через отверстия в фильере, чтобы сформировать волокно желаемой формы. Различные фильеры создают полые волокна, твердые волокна, более тонкие волокна и т. д. Наконец, волокна скручиваются в нити и вяжутся в ткань, известную как полиамидная ткань.

изображение от veererzy через Unsplash

сколько энергии требуется для производства нейлонового волокна?

Производство нейлонового волокна требует 250 мегаджоулей энергии на каждые 2.2 фунта (или 1 килограмм) волокна произвели .

Мегаджоуль — звучит круто! Но что это значит? Давайте представим это в перспективе.

Джоуль – это единица энергии, а 1 мегаджоуль = 1 миллиону джоулей. Один миллион джоулей — это количество кинетической энергии, которую имеет объект весом 1 мегаграмм (1 тонна/2204,62 фунта), движущийся со скоростью 99,4 мили в час (160 км/ч).

Таким образом, потребуется энергия 250 слонов, каждый из которых весит 1 тонну и каждый движется со скоростью 99 миль в час, чтобы создать всего 2.2 фунта (1 кг) нейлонового волокна. Излишне говорить, что это 90 225 лотов 90 226 энергии и небольшой выход.

Количество энергии , которое требуется для создания нейлонового волокна, в два раза больше энергии, используемой для производства полиэфирного волокна (125 МДж/кг), и почти в пять раз больше энергии, чем для обработки хлопкового волокна (55 МДж/кг). ). Имейте в виду, это только то количество энергии, которое уходит на создание нейлонового волокна. Изделие еще не приобрело окончательную форму нейлоновой ткани.

каковы свойства нейлоновой ткани и полиамидной ткани?

В зависимости от обработки ткани полиамидная ткань может быть очень эластичной.Нейлоновая ткань также может иметь широкий выбор отделки и блеска . В зависимости от обработки нейлон может быть от матового до невероятно блестящего (блестящего). Тем не менее, нейлоновая ткань также имеет тенденцию легко скатываться , притягивать поверхностную почву и создавать статическое прилипание . Это также способствует загрязнению водоемов пластиком. Когда изделие из нейлона проходит цикл стирки, оно может выпустить в воду 19 000 пластиковых микроволокон.

изображение Вилли Стояновой через Pexels

какое влияние полиамидная ткань оказывает на окружающую среду?

К сожалению, процесс создания нейлоновой ткани не так зелен, как стадо слонов, бегущих с невозможной скоростью.В процессе производства оксиды азота выбрасываются в атмосферу в виде отходов . Закись азота (N2O) является значительно мощным парниковым газом и способствует истощению стратосферного озона. Закись азота имеет срок жизни в нашей атмосфере 150 лет и поэтому накапливается. Газы, образующиеся при производстве нейлона, составляют одну десятую увеличения содержания N2O в нашей атмосфере. Следовательно, производство полиамидной ткани оказывает сильное воздействие на окружающую среду .

Негативные последствия производства полиамидных тканей на этом не заканчиваются.Воздействие процесса производства нейлона создает множество проблем для рабочих. Пыль и пары, образующиеся в качестве побочных продуктов, могут вызывать раздражение кожи, носа и горла, а также механическое раздражение глаз.

Кроме того, поскольку это синтетическая ткань, нейлоновая одежда имеет тенденцию размножаться вызывающими запах бактериями. Из-за этого владелец может чаще стирать свою нейлоновую одежду. К сожалению, в нашей прачечной скрываются некоторые непредвиденные экологические опасности.Нейлоновая одежда является одной из причин растущей угрозы микроволокон для окружающей среды. Микроволокна — это крошечные кусочки пластика, которые отрываются от одежды в стирке, попадают в канализацию и попадают в водные пути, вдоль береговой линии и распространяются на сельскохозяйственные культуры. Оттуда эти пластиковые микроволокна могут попасть в нашу еду, легкие, рыбу, птиц, наши желудки и многое другое. Узнайте больше о микроволокнах и простых способах их уменьшения здесь.

как чистить одежду из нейлона и полиамида

Одежда из нейлона плохо переносит стирку. Вы должны ограничить частоту стирки нейлоновой ткани, чтобы увеличить срок службы одежды. Большинство ярлыков по уходу рекомендуют стирать нейлоновую одежду в холодном цикле с мягким моющим средством и сушить каплями . Это связано с тем, что нейлоновая одежда плавится при воздействии высоких температур. Использование едких чистящих средств, таких как отбеливатель, также нарушит структуру волокна.

Итак, нейлоновая одежда имеет тенденцию быстро пачкаться, но при частой стирке скатывается. Из-за этого нейлоновые изделия имеют более короткий срок службы (подумайте о том, как быстро бегают ваши колготки, скорее всего, они нейлоновые).Благодаря этим свойствам нейлоновая одежда недолго пролежит в вашем гардеробе и гораздо дольше — на свалке. Изделия из нейлона разлагаются примерно 30-40 лет.

Чтобы узнать о более долговечных, чистых и экологически чистых альтернативах полиамидной ткани, ознакомьтесь с тканями из натуральных волокон здесь.

В чем разница между полиамидной тканью, нейлоновой тканью и полиамидным волокном?

Если на этикетке с составом ткани вы видите надпись «полиамидная ткань», это означает, что речь идет о нейлоновой ткани.Нейлон — это общий термин для группы пластиков, изготовленных из синтетических полиамидных волокон. О том, как изготавливается нейлоновая ткань (полиамидная ткань), вы можете прочитать выше.

На самом деле некоторые полиамидные волокна не являются синтетическими. Термин «полиамидное волокно» относится к волокну, состоящему из линейных макромолекул с повторяющимися пептидными связями. Не менее 85% этих связей присоединяются к алифатическим или циклоалифатическим звеньям. Для тех из нас, кто не владеет наукой, этот термин определяет довольно широкий спектр волокон, некоторые из которых встречаются в природе.Белки, включая шелк и шерсть, являются примером природного полиамидного волокна. Но опять же, когда полиамидная ткань указана в составе ткани одежды, это относится к синтетическому волокну, которое представляет собой нейлоновый пластик.

Каковы экологически безопасные альтернативы нейлону/полиамиду?

В зависимости от конечного продукта, будь то обтягивающее платье, зимняя шапка или простая рубашка, существует множество альтернатив нейлону из натуральных волокон. Шелк, шерсть, органический хлопок и лиоцелл были бы отличными альтернативами.Найдите больше альтернатив нейлону в нашем Каталоге натуральной одежды.

Полиамиды — Химия LibreTexts

На этой странице рассматриваются структуры, образование, гидролиз и использование полиамидов, нейлона и кевлара.

Что такое полиамиды?

Полиамиды представляют собой полимеры, в которых повторяющиеся звенья удерживаются вместе амидными связями. Амидная группа имеет формулу — CONH ₂ . Амидная связь имеет следующую структуру:

.

В самом амиде, конечно, связь справа связана с атомом водорода.

Нейлон

В нейлоне повторяющиеся звенья содержат цепочки атомов углерода. (Это отличается от кевлара, где повторяющиеся звенья содержат бензольные кольца — см. ниже.) Существуют различные типы нейлона в зависимости от природы этих цепей.

Нейлон-6,6

Нейлон-6,6 состоит из двух мономеров, каждый из которых содержит 6 атомов углерода — отсюда и его название. Один из мономеров представляет собой 6-углеродную кислоту с группой -COOH на каждом конце — гександиовую кислоту. Другой мономер представляет собой 6-углеродную цепь с аминогруппой -NH ₂ на каждом конце.Это 1,6-диаминогексан (также известный как гексан-1,6-диамин).

Когда эти два соединения полимеризуются, аминная и кислотная группы объединяются, каждый раз с потерей молекулы воды. Это известно как конденсационная полимеризация. Конденсационная полимеризация представляет собой образование полимера с потерей небольшой молекулы. В этом случае молекула представляет собой воду, но в других случаях могут быть потеряны другие маленькие молекулы.

Диаграмма показывает потерю воды между двумя мономерами:

Это происходит постоянно, и вы получите цепочку, которая выглядит так:

Нейлон-6

Можно получить полиамид из одного мономера. Нейлон-6 сделан из мономера под названием капролактам.

Обратите внимание, что он уже содержит амидную ссылку. Когда эта молекула полимеризуется, кольцо раскрывается, и молекулы соединяются в непрерывную цепь.

Кевлар

Кевлар похож по структуре на нейлон-6,6, за исключением того, что вместо амидных связей, соединяющих цепочки атомов углерода вместе, они соединяют бензольные кольца. Двумя мономерами являются бензол-1,4-дикарбоновая кислота и 1,4-диаминобензол.

Если вы выровняете их и удалите воду между группами -COOH и -NH ₂ так же, как мы сделали с нейлоном-6,6, вы получите структуру кевлара:

Изготовление нейлона-6,6

Нейлон-6,6 производится путем полимеризации гександиовой кислоты и 1,6-диаминогексана точно так, как показано выше на странице. Поскольку кислота является кислой, а амин щелочной, они сначала реагируют вместе, образуя соль. Затем его превращают в нейлон-6,6 путем нагревания его под давлением при 350°С. Оба мономера могут быть получены из циклогексана.

• Окисление циклогексана открывает кольцо атомов углерода и дает группу -COOH на каждом конце. Это дает вам гександиовую кислоту. Часть из них затем можно превратить в 1,6-диаминогексан.
• Кислоту обрабатывают аммиаком для получения соли аммония.
• Соль аммония нагревают до 350°С в присутствии водорода и никелевого катализатора. Это обезвоживает соль и восстанавливает ее до 1,6-диаминогексана.

Изготовление нейлона-6,6 в лаборатории

В лаборатории легко получить нейлон-6,6 при комнатной температуре, используя ацилхлорид (хлорангидрид), а не кислоту. 1,6-диаминогексан используется так же, как и раньше, но вместо гександиовой кислоты используется гександиоилдихлорид.

Если вы сравните следующую диаграмму с диаграммой образования нейлона-6,6, приведенной выше, вы увидите, что единственная разница заключается в том, что теряются молекулы HCl, а не молекулы воды.

В лаборатории эта реакция является основой для демонстрации нейлоновой веревки. Вы делаете раствор гександиоилдихлорида в органическом растворителе и раствор 1,6-диаминогексана в воде. Вы осторожно кладете один раствор поверх другого в маленьком стакане, стараясь как можно меньше смешивать. Нейлон-6,6 образуется на границе двух растворов. Если взять пограничный слой пинцетом, можно вытащить из стакана невероятно длинную нейлоновую трубку.

Гидролиз полиамидов

Простые амиды легко гидролизуются реакцией с разбавленными кислотами или щелочами. Полиамиды довольно легко разрушаются сильными кислотами, но гораздо более устойчивы к щелочному гидролизу. Гидролиз протекает быстрее при более высоких температурах. Гидролиз только водой настолько медленный, что совершенно не важен. Кевлар более устойчив к гидролизу, чем нейлон.

Если вы прольете что-то вроде разбавленной серной кислоты на ткань из нейлона, амидные связи разорвутся.Длинные цепи рвутся, и в конечном итоге вы можете получить исходные мономеры — гександиовую кислоту и 1,6-диаминогексан. Поскольку вы производите небольшие молекулы, а не исходный полимер, волокна разрушаются, и в итоге вы получаете дыру!

Использование полиамидов

• Нейлон: Помимо очевидного использования в производстве текстиля для одежды и ковров, много нейлона используется для изготовления кордов шин — внутренней структуры автомобильных шин под резиной. Волокна также используются в канатах, а из нейлона можно отливать твердые формы, например, для зубчатых колес и подшипников в машинах.
• Кевлар: Кевлар — очень прочный материал, примерно в пять раз прочнее стали, вес к весу. Он используется в пуленепробиваемых жилетах, в композитах для строительства лодок, в легких альпинистских канатах, а также в легких лыжах и ракетках — среди многих других вещей.

Разница между полиамидом и полиимидом

Основное отличие — полиамид против полиимида

Полиамид и полиимид — это два разных полимерных соединения.Эти соединения состоят из мономеров, следовательно, они состоят из повторяющихся звеньев. Они имеют различные механические свойства в зависимости от их структуры. Полиамиды можно найти как синтетические полиамиды и природные полиамиды. Полиамиды получают путем полимеризации диаминов и мономеров дикарбоновых кислот. Полиимиды образуются либо в результате реакции между диангидридом и диамином, либо в результате реакции между диангидридом и диизоцианатом. Основное различие между полиамидом и полиимидом заключается в том, что мономерами, используемыми для производства полиамида, являются диамины и дикарбоновые кислоты, тогда как мономерами, используемыми для производства полиимида, являются либо диангидрид и диамин, либо диангидрид и диизоцианат.

Ключевые области охвата

1. Что такое полиамид
– Определение, различные полиамиды, ступенчатая полимеризация
2. Что такое полиимид
– Определение, различные типы, свойства
3. В чем разница между ними Полиамид и полиимид
– Сравнение основных отличий

Ключевые слова: амид, амин, каптон, кевлар, нейлон, полимеризация, полиамид, полиимид

Что такое полиамид

Полиамид представляет собой синтетический полимер, полученный соединением аминогруппы одной молекулы и карбоксильной группы другой. Следовательно, полиамид представляет собой полимер, состоящий из повторяющихся амидных связей (-CO-NH-). Полиамиды бывают синтетическими и натуральными.

Натуральные полиамиды

Синтетические полиамиды

• Нейлон
• Арамиды (кевлар)
• карбамид-метаналь

Наиболее распространенными и широко используемыми синтетическими полиамидами являются нейлоновые формы. Эти формы названы в зависимости от количества атомов углерода, присутствующих в карбоксильной группе и аминогруппе. Пример: в нейлоне 6 в карбоксильной группе 6 атомов углерода.В нейлоне 6,6 имеется 6 атомов углерода в карбоксильной группе и 6 атомов углерода в аминогруппе. Синтетические полиамиды получают путем ступенчатой ​​полимеризации или твердофазного синтеза.

Ступенчатая полимеризация нейлона 6 Производство:

При производстве нейлона полимеризация происходит между аминогруппой и концевой карбонильной группой. Другими словами, мономерами для этой полимеризации являются амины и карбоновые кислоты. Оба типа мономеров должны иметь две функциональные группы на мономер, чтобы произошла полимеризация.

Рисунок 1: Реакция между карбонильной группой и аминогруппой

Реакция между этими двумя группами создает связь между атомами C и N. Это происходит при отщеплении гидроксильной группы от карбонильной группы и атома водорода от аминогруппы. Поэтому побочным продуктом этой полимеризации является молекула воды.

Что такое полиимид

Полиимиды — невероятно прочные полимеры, изготовленные из имидных мономеров. Эти полимеры имеют множество применений благодаря их высокой термической и химической стойкости.Каптон является классическим примером полиимидов. Мономеры, используемые в этой полимеризации, представляют собой пиромеллитовый диангидрид и 4,4′-оксидианилин.

Классификация полиимидов

• На основе состава основной цепи
  • алифатические
  • полуароматический
  • ароматический
• На основе типа взаимодействия между полимерными цепями
  • термопласт
  • термореактивный

Полиимиды могут быть синтезированы несколькими методами. Наиболее распространенными среди них являются реакция между диангидридом и диамином и реакция между диангидридом и диизоцианатом.

Рисунок 2: Формирование полиимида

Среди этих полиимидов термореактивные полиимиды обладают термической стабильностью, хорошей химической стойкостью, хорошими механическими свойствами и т. д. Эти полиимиды имеют характерный желтый цвет. Они хорошо устойчивы к горению пламенем, поэтому нет необходимости смешивать их с антипиренами.

Разница между полиамидом и полиимидом

Определение

Полиамид: Полиамид представляет собой синтетический полимер, полученный соединением аминогруппы одной молекулы и группы карбоновой кислоты другой.

Полиимид: Полиимиды — невероятно прочные полимеры, изготовленные из имидных мономеров.

Рычажный механизм

Полиамид: Полиамиды имеют повторяющиеся амидные связи.

Полиимид: Полиимиды имеют повторяющиеся имидные связи.

Мономеры

Полиамид: Мономеры для производства полиамида представляют собой диамины и дикарбоновые кислоты.

Полиимид: Мономеры для производства полиимида представляют собой либо диангидрид и диамин, либо диангидрид и диизоцианат.

Примеры

Полиамид: Наиболее распространенными синтетическими полиамидами являются нейлон и кевлар. К природным полиамидам относятся протеины, шелк и шерсть.

Полиимид: Типичным примером полиимида является каптон.

Заключение

Полиамиды и полиимиды — это два типа соединений, которые часто путают из-за схожих названий. Но они сильно отличаются друг от друга как по химическим свойствам, так и по механическим свойствам. Основное различие между полиамидом и полиимидом заключается в том, что мономеры, используемые для производства полиамида, представляют собой диамины и дикарбоновые кислоты, тогда как мономеры, используемые для производства полиимида, представляют собой либо диангидрид и диамин, либо диангидрид и диизоцианат.

Артикул:

1. Лазонби, Джон. «Полиамиды». The Essential Chemical Industry онлайн, доступно здесь.
2. «Полиимид». Википедия, Фонд Викимедиа, 30 января 2018 г., доступно здесь.
3. «Полиимиды». Учебный центр по науке о полимерах, доступен здесь.

Изображение предоставлено:

1. Первоначальным загрузчиком был LukeSurl из английской Википедии. Более поздние версии были загружены DMacks из en.wikipedia. — Перенесено из en.wikipedia в Commons (общественное достояние) через Commons Wikimedia
2.«Формирование полиимида (схема) V1» Джу — собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia

Различия между нейлоном 6 и нейлоном 6/6 | Центр знаний

4,5
минут | 09 дек 2019

Нейлон

используется для изготовления всего: от заклепок с зазубринами и нажимных заклепок до кабельных стяжек и компенсаторов натяжения кабеля. Материал представляет собой полиамид со многими вариантами, но наиболее часто используемыми в инженерных целях являются нейлон 6 и нейлон 6/6, также называемый нейлоном 66 и нейлоном 6.

6, или используя название полиамида, PA 6 и PA 66.

Тогда вопрос, в чем разница между этими двумя нейлонами? Ответ кроется в числах, обозначающих тип и количество полимерных цепей в их химической структуре.

Нейлон 6 получают из одного мономера, который представляет собой молекулу, которая может быть связана с другими идентичными молекулами с образованием полимеров. Для нейлона 6 мономер имеет шесть атомов углерода, отсюда и название нейлон 6. Нейлон 6/6 состоит из двух мономеров. Каждый из этих мономеров имеет шесть атомов углерода, что и отражено в названии нейлон 6/6.

Как и следовало ожидать, нейлон 6/6 более жесткий и, как правило, более прочный. Тем не менее, они имеют много общих характеристик:

Нейлон 6 и нейлон 6/6:

• Высокая механическая прочность
• Высокая ударная вязкость, жесткость и твердость
• Хорошая усталостная прочность
• Хорошая ударопрочность
• Отличная износостойкость
• Хорошие электроизоляционные свойства
• Не устойчив к УФ-лучам
• Легкий; иногда используется в приложениях вместо металлов
• Превосходная стойкость к топливу и маслу
• Подвержен воздействию сильных минеральных кислот и абсорбирует полярные растворители
• Высокое водопоглощение

Нейлон и ультрафиолетовые лучи

Нейлон не устойчив к ультрафиолетовому излучению, хотя вы можете добавить стабилизаторы, чтобы придать им практически любой желаемый эффект. Сам по себе нейлон 6/6 более чувствителен, хотя нейлон 6 все еще уязвим без стабилизаторов. Ультрафиолетовый свет ослабляет нейлон за счет взаимодействия с пи-электронами химической структуры, особенно с двойными связями и ароматическими группами. Нейлон 6, например, поглощает УФ-излучение своими амидными связями. Полимеры, в которых отсутствуют пи-электроны, такие как полиэтилен, лучше противостоят УФ-лучам.

Однако будем честными. УФ-лучи воздействуют на все материалы, а не только на нейлон. Но со стабилизаторами нейлон может очень хорошо работать на открытом воздухе.Например, эти мини-заклепки из нейлона 6/6 с классом воспламеняемости UL94 V-2 идеально подходят для наружного применения:

Чем отличаются нейлон 6 и нейлон 6/6?

Это сводится к множеству мелочей. В то время как оба являются экономически эффективными, нейлон 6 обычно стоит примерно на 30% меньше. Вот более пристальный взгляд на различия:

	Нейлон 6	Нейлон 6/6
Обрабатываемость – низкий износ инструмента и чистота поверхности	Хорошо	Лучше
Усадка формы	Нижний	Больше
Степень водопоглощения	Высшее	Нижний
Ударная вязкость	Изод: см-Н/см насечки: 160	Изод: см-Н/см насечки: 160
Прочность на растяжение	6. 2 x 104 кПа (хорошее)	8,2 x 104 кПа (лучше)
Температура плавления кристаллов	437°F / 225°C	509°F / 265°C
Плотность	1,15 г/мл	1,2 г/мл
Типовой коэффициент формовочной усадки	1.2%	1,5%

Как они соотносятся в производстве?

Оба имеют очень хорошую текучесть для легкой обработки.

Как показано в таблице, нейлон 6 обрабатывается при более низкой температуре, в то время как нейлон 6/6 имеет более высокую температуру плавления. Это создает дополнительные проблемы для обработки нейлона 6/6. Когда нейлон 6/6 подвергается воздействию температуры окружающего воздуха и начинает затвердевать, происходит усадка формы и форма может измениться. Однако вы можете обойти это, увеличив размеры экструзионных головок и форм для литья под давлением.Другое дело нейлон 6, который обрабатывается гораздо легче. Поскольку его усадка при прессовании ниже, чем у нейлона 6/6, вы получаете более надежные окончательные размеры детали.

Еще одной проблемой обработки нейлоновых материалов является влаго- и водопоглощение. В этом отношении нейлон 6 поглощает больше, чем нейлон 6/6, но оба материала должны быть высушены перед формованием. Причина: нейлон впитывает влагу из воздуха. Если не высушить материал, на поверхности деталей появятся неровности и следы. Имейте в виду, что окисление происходит из-за тепла и воды, поэтому, если вы пропустите процесс сушки, вы также столкнетесь с ухудшением механических свойств в результате деградации материала.

Найлон для литья под давлением и сушки

Если вы пересушите нейлон, готовая деталь может стать хрупкой. Следуйте этим рекомендациям как для нейлона 6, так и для нейлона 6/6:

Если содержание влаги превышает 0,2%:

Если нейлон находился на воздухе более 8 часов:

Что такое стеклонаполненный нейлон?

В нейлоновые смолы можно добавить стеклянный порошок, что повысит:

• Прочность на растяжение
• Прочность на сжатие
• Жесткость

Этот процесс также обеспечивает более низкий коэффициент теплового расширения, чем у неармированного нейлона. Помните, нейлон впитывает влагу. Это, в свою очередь, приводит к расширению материала. Добавление стекловолокна решает эту проблему, повышая стабильность нейлона при изменении температуры.

В первой таблице, которую мы вам показали, типичный коэффициент формовочной усадки нейлона 6 составляет 1,2%, а нейлона 6/6 — 1,5%. Добавляя 30% стекловолокна к нейлону 6, это можно уменьшить до 0,4%. Добавьте 33% к нейлону 6/6, и вы получите 0,5%.

Все это в стороне, когда вам нужно повысить прочность нейлона, стеклонаполненного нейлона или нейлона GF, это идеальный вариант.На самом деле, используя стекло в качестве добавки, вы можете повысить прочность нейлона на 70 % по сравнению с необработанным нейлоном.

Примером нейлонового решения GF является шестиугольная стойка Essentra, которая на 25% состоит из стекла, нейлон 6:

приложений

Характеристики и свойства нейлона делают его популярным материалом во всех отраслях и областях применения. Вот несколько примеров его универсальности:

Нейлон 6/6:

Регулируемые кабельные зажимы

Легко открываются для изменения маршрута.Зажим для проволочного кабеля используется везде, от корпусов электрических кабелей до печатных плат.

Пластмассовые нажимные заклепки

Нейлоновые заклепки используются везде, от бытовой техники до компьютеров и панелей.

Кабельные стяжки

От автомобильной до офисной техники и оборудования, кабельные стяжки поставляются с различными типами монтажа.

Нейлон 6:

Защелки для панелей

Надежно удерживают толстые двери и панели в закрытом состоянии, устанавливаясь в отверстия диаметра.

Распорки без резьбы

Идеально подходят для печатных плат. Распорки без резьбы не требуют инструментов для сборки. Вы можете легко установить их своими руками.

А как насчет других материалов?

Нейлон, конечно, не идеален для любого применения. Например, нейлоновые крепления для панелей отлично работают во многих случаях, но другие пластмассы могут лучше подойти для вашего проекта. Или, возможно, вам следует рассмотреть другие материалы для ваших креплений.Вы также можете узнать больше о материалах в целом из нашего руководства Ultimate Caps and Plugs Guide.

Скачайте бесплатные САПР и попробуйте перед покупкой

Оптимизируйте свою конструкцию, загрузив бесплатные CAD-файлы интересующих вас решений. Вы также можете запросить бесплатные образцы, чтобы убедиться, что выбранный вами крепеж для панелей соответствует вашим потребностям. Если вы не совсем уверены, какое решение лучше всего подойдет для вашего приложения, наши специалисты всегда рады проконсультировать вас.

Запросите бесплатные образцы или загрузите бесплатные CAD прямо сейчас.

Статьи, которые вам также могут понравиться:

Разница между полиамидом и полиимидом

Основное различие между полиимидом и полиамидом заключается в том, что полиимид представляет собой полимер имидных мономеров, а полиамид представляет собой макромолекулу с повторяющимися звеньями, связанными амидными связями. … Полиамид представляет собой макромолекулу с повторяющимися звеньями, связанными амидными связями. Полиамиды встречаются как в природе, так и искусственно.

1. Что такое полиимидный материал?
2. Является ли полиимид полиэфиром?
3. В чем разница между полиамидом и нейлоном?
4. Какое общепринятое название полиамида?
5. Является ли полиамид водостойким?
6. Является ли полиамид эластичной тканью?
7. Является ли полиамид хлопком?
8. Полиамид вреден для кожи?
9. Какой материал представляет собой полиамид?
10. Безопасен ли полиамид для приготовления пищи?
11. Можно ли мыть полиамид?
12. Является ли полиамидная ткань 100 водонепроницаемой?

Что такое полиимидный материал?

Полиимид (иногда сокращенно ПИ) представляет собой полимер имидных мономеров, относящийся к классу пластмасс с высокими эксплуатационными характеристиками. Обладая высокой термостойкостью, полиимиды находят разнообразное применение в тех случаях, когда требуются прочные органические материалы, например, высокотемпературные топливные элементы, дисплеи и различные военные роли.

Является ли полиимид полиэфиром?

Недвижимость. Полиимидные волокна (ПИ) — класс термостойких и достаточно прочных синтетических волокон от оранжевого до желтого цвета. … Но в отличие от большинства обычных волокон, таких как полиэстер и акрил, они имеют гораздо более высокую температуру стеклования (около 400°C) и гораздо более высокую температуру плавления.

В чем разница между полиамидом и нейлоном?

Основное различие между нейлоном и полиамидом заключается в том, что нейлон представляет собой семейство синтетических полимеров, изначально разработанных как текстильные волокна, а полиамид представляет собой макромолекулу с повторяющимися звеньями, связанными амидными связями. … Нейлон был первым коммерчески успешным синтетическим термопластичным полимером.

Какое общепринятое название полиамида?

Наиболее известные производимые полиамиды часто называют нейлонами (торговое название, данное производителем DuPont), и это алифатические полиамиды.Тем не менее, другие производимые полиамиды также важны, и они включают ароматический полиамид, кевлар ^© и пластмассы, изготовленные из карбамида (мочевины).

Является ли полиамид водостойким?

Полиамид считается водостойким материалом, независимо от его конструктивных свойств. …Если конечный вес тяжелее исходного, то имеет место водопоглощение и полиамид не считается водонепроницаемым материалом по каким-то специфическим конструктивным свойствам.

Является ли полиамид эластичной тканью?

Полиамид (Nylon™) мягкий на ощупь, очень прочный и имеет самую высокую устойчивость к истиранию среди всех текстильных материалов, даже во влажном состоянии, а также очень эластичный.

Является ли полиамид хлопком?

Хотя эти типы тканей производятся из молекул на основе углерода, они полностью синтетические, что означает, что они по своей сути отличаются от полусинтетических тканей, таких как вискоза, и полностью органических тканей, таких как хлопок. …

Полиамид вреден для кожи?

Считается ли полиамид вредным? Используемое в течение многих лет и используемое для обычных предметов, соприкасающихся с кожей (таких как чулки и колготки), нет никаких доказательств того, что это волокно вредно.

Какой материал представляет собой полиамид?

Полиамид представляет собой синтетический полимер, изготовленный из пластмасс на нефтяной основе. Он состоит из чрезвычайно длинных и тяжелых молекул с повторяющимися звеньями, связанными амидными связями. Полиамид был одной из первых синтетических тканей, открытых еще до Первой мировой войны.

Безопасен ли полиамид для приготовления пищи?

Токсичные компоненты представляют собой олигомеры, состоящие из простых пластиковых строительных блоков и непреднамеренно образующиеся при производстве пластмасс. BfR рекомендует сократить время контакта с горячими продуктами (выше 70 °C) при использовании кухонной посуды из полиамида (PA), но не советует воздерживаться от их использования в целом.

Можно ли мыть полиамид?

Стирка: ткань из полиамида можно стирать в машине, но только в холодной воде.Стирайте полиамидную ткань в обычной стиральной машине с холодной водой, используя стиральный порошок, не содержащий отбеливателей. … Сушка: дайте ткани высохнуть на воздухе. Не сушите ткань с помощью тепла, так как это приведет к усадке ткани.

Является ли полиамидная ткань 100 водонепроницаемой?

Эта ткань является отличным выбором для спортивной одежды при езде на велосипеде, ходьбе и беге, так как она служит много лет и устойчива к разрывам. Наши водонепроницаемые полиамидные ткани представляют собой водостойкий и ветроустойчивый материал, состоящий из 100% полиамида, что делает его отличным выбором для верхней одежды.

.