NYLON 6
Poliamide naturale includ fibre, cum ar fi mătasea şi lâna. Poliamidele sintetice constituie unul dintre tipurile de polimeri cele mai importante pentru materiale plastice de inginerie şi de fibre, de film, care sunt cunoscute în prezent ca nailon. Nylon-6 este realizat dintr-un singur monomer numit caprolactamă (sau 6-amino-acidul caproic).
Istorie
Dr. Paul Schlack din I.G. Farben, la 28 ianuarie 1938 a fost primul care face un polimer de caprolactamă. Acest polimer a fost cunoscut sub numele de "Perlon", si in prezent se recunoaste ca fiind nailon-6 (sau poliamida-6). Paraşutele, ciorapii, periuţele de dinţi, corturile şi frânghiile reprezintă unele dintre primele aplicaţii de nailon-6. În prezent, acest material incredibil de versatil şi de interesant este de neegalat în numărul său de aplicaţii, inclusiv textile, covoare, fibre industriale, materiale plastice de inginerie şi de film.Prima producţie de caprolactamă (literal "lapte de capră"), pe o scară de laborator a fost raportate în literatura de specialitate cu aproape patruzeci de ani mai devreme, în 1899. Mai târziu a fost făcută de caprolactamă cyclohexanonoxim de încălzire în acid sulfuric. Această reacţie chimică este cunoscuta sub numele de "reorganizare Beckman".
Obtinere nylon-6
Nylon-6 este produs aproape exclusiv prin polimerizarea hidrolitica de caprolactamă, cu utilizarea predominantă a tubului VK (prescurtarea de expresie germană "vereinfacht kontinuierlich", care înseamnă continuă simplificat), o conductă de încălzit flux vertical (fig. 1). Caprolactamă topita, cu 0.3-5% din apă, lungimea lanţului de reglementare, şi, dacă este necesar, un agent de tocire, este alimentata de mai sus, şi se topeste polimerul care este descărcat în partea de jos a reactorului. De obicei tubul VK este dotat cu schimbătoare de căldură 3 de stabilire a profilului de temperatură de-a lungul reactorului. VK-tub constă intr -o zona de curgere fişă în partea inferioară şi o zonă de amestecar e / evaporare în partea de sus.
În funcţie de partea de sus se incalzeste masa de reacţie şi se evapora excesul de apa, astfel, se stabileste conţinutului total de apă în topitura polimer. Inelul endoterm de caprolactamă de deschidere a reacţiei este pornit, urmat de poliadiţie exoterma şi policondensare. Cu schimbătorul de căldură central, temperatura este corectată şi egalată peste secţiune tub. După trecerea schimbătorului de căldură central, temperatura se ridica la aproximativ 270-280 ° C, din cauza căldurii de reacţie. Schimbătorul de căldură de jos scade temperatura de până la 240 - 250 ° C, ajungând astfel la un grad mai mare de polimerizare în echilibru. În acelaşi timp un grad mai mare de conversie a caprolactamă nylon-6 este realizat. Vâscozităţi relative ale soluţiei de la 2,4 la 2,8 sunt realizate cu un proces de o singură etapă (solvent: de acid sulfuric 96%, concentraţia: 1g/100ml, temperatura: 25 ° C). Capacitatea maximă este de 130 t / zi. În tehnologie exista a2-etapă (Fig. 2), polimerizarea, care opereaza sub presiune şi cu un conţinut mare de a pă; este urmată de o polimerizare VK finală operata la presiune atmosferică sau vid. Procesul de 2 etape permite producerea de grade mai mari de poli-condensare, după cum este necesar, de exemplu, pentru cablul de anvelope. Vâscozităţi relative ale soluţiei de până la 3,5 aprox. sunt obţinute. Rata ridicată de reacţie la deschiderea inelului caprolactamă, în condiţiile prepolimerizarii dă un timp redus de rezidenţă total de a face procesul de potrivit pentru rate foarte mari de până la 300t/zi. Un proces discontinuu autoclavă se aplica, de asemenea. Acesta poate fi de importanţă în producerea de loturi mai mici sau clase speciale.
Cipurile de polimeri sunt formate folosind freze de strand sau sisteme subacvatice de tăiere şi
sunt transportate la unitatea de extracţie. Tehnologia standard reprezinta distilarea şi depolimerizarea extractelor. Acest lucru a avut neajunsuri grave în ceea ce priveşte utilizarea de materii prime, consumul de energie şi eliminarea deşeurilor. În procesele moderne de reciclare, extractul concentrat este polimerizat direct in nailon-6, fie singur sau în amestec cu caprolactamă virgin (Fig. 3, Re-alimentare de proces). Având în vedere situaţia de echilibru a reacţiei de poliadiţie, conversia de caprolactamă la nailon-6 nu este completă. Polimer ul conţine o proporţie mică-moleculara de aproximativ 8 10% format din caprolactamă şi oligomeri. Acestea trebuie să fie îndepărtate prin extracţie în apă caldă într -o măsură foarte mare, în scopul de a obţine o calitate bună şi de polimer de înaltă performanţă în prelucrarea ulterioară. Apă la o temperatură între 100 şi 120 ° C este alimentata la partea de jos a hotei, care este o coloană verticală, în contracurent cu fluxul de jetoane (fig. 4).
Aplicatii
Colectoare de admisie a aerului Airbag containere Huse auto Scaune-cabinete stomatologice Cutii de releu Colectoare de admisie a aerului
Colectoare de admisie a aerului facute din nailon-6 au imbunatatit performanţa motorului, în timp ce greutatea şi costurile sunt reduse în comparaţie cu piese metalice. Colectorul de admisie de aer al unui motor cu combustie internă inhalează şi oferă aer la cilindri. Această parte are o forma complexa, care este o provocare pentru producători. În plus, sunt necesare rezistenta creşterii explozive la presiunea internă, vibratiile motorului, temperatura ridicata si alte sarcini, cum ar fi contactul cu combustibil şi ulei. Nylon-6 este materialul de alegere pentru această aplicaţie dificila.
Răşinile sintetice oferă avantaje semnificative pentru performanţa şi producţia de varietati de admisie a aerului:
- îmbunătăţirea performanţelor motorului şi eficienţa mai mare a combustibilului din cauza mai bunei proprietăţi de admisie de aer (temperatura aerului mai mică pe cale inhalatorie şi densitatea aerului, astfel, mai mare); - puterea motorului creşte datorită netezimii din interior; -greutatea redusa (aproximativ 50% mai puţin decât aluminiu); -costuri de producţie reduse (20-50% mai puţin decât aluminiu). Nylon-6 oferă un echilibru superior pentru distribuitoarele de admisie a aerului, inclusiv rezistenta la impact, rezistenţă generală şi rigiditate. Proprietăţile nailon-6, de asemenea,se compara favorabil cu alte tipuri de nailon:
- prelucrabilitate bună, stabilitate la mucegai mai mare şi costuri mai mici de producţie; - rezistenta la impact mai mare; - rezistenţă la căldură; - aspectul de suprafaţă superioară şi netezimea. Nylon-6 prevede, de asemenea, performanţe excelente de piese similare, cum ar fi pompe de aer şi aer de conducte.
Nylon-6 este compatibil cu toate metodele de producţie importante pentru galeriile de admisie de aer şi alte piese complexe de au tomobile. Airbaguri
Nylon-6 este materialul de alegere pentru airbag , în conformitate cu cerinţele de siguranţă pentru automobile. Airbag-urile sunt tot mai folosite la automobile pentru a spori siguranţa conducătorilor auto şi a pasagerilor. Caracteristici importante pentru airbag-uri sunt duritatea, rezistenta la temperaturi ridicate şi costuri reduse de producţie.
Nylon-6 are proprietăţi diferite, care sunt importante pentru airbag-uri: -comportamentul la frecare; -stabilitate pe termen lung la căldură; - buna rezistenta la petrol, produse chimice şi hidroliza. Nylon-6 surclasează alte tipuri de nailon în containere airbag, oferind rezistenta la impact mai mare, rezistenta la caldura, deformare mai mica şi un aspect de suprafaţă superioară. Nylon-6 are, de asemenea, intrinsec o prelucrabilitate bună, fereastra de procesare mai mare şi sudabilitate mai buna (din cauza presiunii de spargere mai mare).
Huse auto
Nylon-6 se aplică din ce în ce mai mult pentru capacele de automobile, deoarece acesta oferă un aspect de suprafaţă excelent şi durabilitate, cu o greutate mai mică şi costuri mai mici decât al metalelor. Capacele sunt utilizate pentru deplasarea de piese de motoare şi pentru motorul masinii in sine. Aspectul de suprafaţă, costurile reduse de producţie şi durabilitatea sunt caracteristici importante. Scaunele de pe stadion
Scaunele stadioanelor sunt realizate din nylon-6. Stadioane sportive trebuie să fie atractive şi funcţionale, dar nu pot fi luate niciodată suficiente măsuri de siguranta impotriva huliganilor . Acest lucru este subliniat de rapoarte, care înregistrează din ce în ce mai multe acte de vandalism şi de "întâlniri" în şi în afara arenelor sportive. Cei responsabili de siguranţa, de asemenea, trebuie să acorde o atenţie la numărul de locuri, pe care huliganii de multe ori le pot afecta şi rupe fara nici o dificultate.
Nylon-6 oferă o alternativă excelentă pentru fabricarea de scaune pe stadion, cu culori mai luminoase, de o calitate superioara şi o rezistenţă mai bună la îmbătrânire (mai ales in afara).
Mai mult decât atât, vâscozitatea mare a nailon-6 face posibila lipsa aditivilor, care sunt, în general, esenţiali pentru producerea de echipamente pentru instalaţiile sportive internaţionale . Acesta este un avantaj mare faţă de polipropilenă , care în mod normal este utilizata pentru acest tip de produs, care are nevoie de agenti de ignifugare.
Student:Anghel Natalia,grupa 1141,Ingineria Mediului
