Nylon (PA)

El nombre genérico para todos los de cadena larga que forman fibras poliamidas con grupos amida recurrentes. Poliamidas (nylon) constituyen la mayor familia de los plásticos de ingeniería con una gama muy amplia de aplicaciones. Poliamidas (Nylons) se forman a menudo en forma de fibras y se utilizan para monofilamentos e hilos. Característicamente poliamidas (nylons) son muy resistentes al desgaste y abrasión, tienen buenas propiedades mecánicas incluso a temperaturas elevadas, tienen una baja permeabilidad a los gases y tiene una buena resistencia química.
Poliamida (Nylon) polímero fue primero introducido comercialmente por DuPont como resultado del trabajo de investigación significativa de WH Carothers en la década de 1930, que se realizan los primeros esfuerzos de la investigación extensa en poliésteres y poliamidas. La poliamida importante primero era Nylon 66 producido por la reacción de ácido adípico (un 6-carbono de ácido dibásico) y hexametilen diamina (6-carbono alifático diamina). Varias modificaciones estructurales con diferentes capacidades de temperatura se han convertido en comercialmente disponibles, incluyendo Nylon 46, 610, 612, 6, 11, etc

Esto indica que fue la primera fibra producida enteramente de polímero sintético y se caracterizó por primera vez en 1899. En 1929, este estudio fue renovado por Carothers en la Compañía Du Pont de Neumors. La primera patente se solicitó en 1931 y fue publicada en 1936. En julio de 1935, el nylon 6,6 fue elegido por Dupont para ser introducido en el mercado. Esta fue seguida por una patente de aplicación que se publicó en 1937. Las principales poliamidas ilustradas en estas dos primeras patentes fueron NYLON-6, NYLON-7, NYLON-8, NYLON-9, NYLON-11 y NYLON-17. La primera patente de aplicación para el NYLON-6,6 se publicó en 1938.
Du Pont comenzó la producción experimental del nylon en 1938 y la primer planta comercial comenzó su producción en 1939 en Seaford, Delaware (EE.UU). Las primeras medias de nylon se introdujeron en el mercado en 1940 y fueron un inmediato éxito comercial. En EE.UU. una segunda planta de Du Pont comenzó a producir en 1941, una tercera en 1947, una cuarta en 1954, y una quinta en 1967 utiiizando un avanzado proceso de spinning (hilado). La producción comercial de NYLON-6 en EE.UU. comenzó con la disponibilidad a gran escala de caprolactama, producida por primera vez en 1955 por Allied Chemical Corporation. Desde entonces la producción de fibras poliamidicas se ha expandido ampliamente alrededor del mundo.

Caracteristicas

Resistencia a la abrasión, buena         El contenido de cadmio, bajo a ninguno
Resistente a los ácidos                 Resistencia química, buena
Aditivos                                        Acoplado químicamente
Adhesión, Good                        El contenido de cloro, Ninguno
Resistente al alcohol                        Resistente al cloro
Resistente a los álcalis                Claridad, Contacto
Amorfo                                        La claridad, la alta
Antibloqueo                                CLTE, Bajo
Anticongelante resistente                Estabilidad de color, Good
El contenido de antimonio, Ninguno Coloración, Good
Antioxidante                                La combustión resistente
Antiestático                                Resistencia a la compresión, Buena
Apariencia                                      Complacer Superficie Conductivo
Resistente al Arco                       Conductiva, Semi
Aromático                               Copolímero
Autoclavable                               Copolímero, Block
Barrera de Resina                       Resistencia a la corrosión, buena
Barrera, Gas                               Resistencia a las grietas, Good
Barrera, humedad                       Fluencia Resistencia, Good
Barrera, Oxígeno                       Reticulable
Base resistente                               La irradiación reticulable,
Biocompatible                               Cristalino
Blooming, no                               Cristalina, Alto
Capacidad de unión                       Cristalino, Semi
El contenido de bromo, Ninguno     La densidad, de alta

Desventajas

- Alta humedad pick-up con la inestabilidad dimensional relacionados
- Requiere estabilización UV
- alta contracción en las secciones moldeadas
- Alta capacidad de absorción de humedad degrada las propiedades eléctricas y mecánicas
- Atacado por los agentes oxidantes
- Atacado por los ácidos y bases fuertes
- Alta sensibilidad a la ranura

Datos curiosos.....

Nylon y Perlon 

Poliamida fue desarrollado en Estados Unidos y apareció por primera vez en 1935. Ya en 1940, las medias de nylon primeros que se venden en los EE.UU.. Casi al mismo tiempo, también se descubrió en Alemania y fabricado bajo el nombre comercial de perlón. Se hizo posible darse cuenta de las cualidades funcionales de la ropa que antes estaban fuera de la cuestión. Fibras de poliamida se utilizan principalmente para la ropa, en medias y pantys, lencería, corsetería, así como los deportes y trajes de baño. 

En Alemania 98.000 toneladas de fibras de poliamida se han fabricado en el año 2011.

La fibra (una fibra con muchas caras) 

En la fabricación de fibras de poliamida de las materias primas son transformados por procesos químicos en un granulado (pequeños granos). Este se disuelve en un líquido o calentada para producir una masa espesa, almibarada hilado que es presionado a través de la hilera. Como parte del proceso de las propiedades ya determinados de antemano por la fibra se consiguen mediante aditivos a la masa o por la elección de la tobera de hilatura. De acuerdo a su perfil y su posterior procesamiento, las fibras pueden ser muy fina y lisa o rizada, o brillante o mate. 

En las etiquetas de cuidado de la fibra de poliamida es a menudo designado como "PA".

Fibras de poliamida son muy duraderos y resistentes a la abrasión. 

Ellos tienen una gran elasticidad. 

Son ligeros y finos. 

Son fáciles de lavar y de secado rápido. 

fibras de poliamida garantizar la retención de la forma.

Nuestros miembros utilizar los siguientes nombres comerciales para las fibras de poliamida:

• Nexylon  
• Grilon  
• Hahl PA  
• PA Monosuisse  
• Enka Nylon  
• Enkalon  
• Stanylenka 

Nylon 6

La producción comercial de NYLON-6 en EE.UU. comenzó con la disponibilidad a gran escala de caprolactama, producida por primera vez en 1955 por Allied Chemical Corporation. Desde entonces la producción de fibras poliamidicas se ha expandido amplia mente alrededor del mundo y sus nombres comerciales son:

*perlón
*grilon
*nylon
*ertalon
*sustamid

algo más de..Polyamide 6





En Berlín, el D. Schlack consiguió en 1938 sintetizar el nylon 6, a partir de la polimerización de la caprolactama, inicialmente se destinó a fibras textiles bajo el nombre de Perlón.

Es el más conocido y utilizado de los plásticos técnicos.
Posee excelentes propiedades mecánicas, eléctricas, térmicas, químicas, y la posibilidad de ser modificado con aditivos (MOS2).



TECAMID 6 (PA6)
Poliamida 6 (PA 6) - TECAMID 6 - es la poliamida extruida más común y ofrece una combinación equilibrada de todas las características típicas de este grupo de materiales. Propiedades de amortiguación y resistencia al impacto del material merecen ser destacadas tanto como alta tenacidad incluso a bajas temperaturas. Buena resistencia a la abrasión, en particular contra deslizamiento socios fricción con superficies rugosas, completa el cuadro general. En comparación con los tipos de fundición, PA 6G - TECAST -, PA 6 tiene una mayor absorción de la humedad, es menos resistente al desgaste y es ligeramente menos estable dimensionalmente. También hay un límite para el tamaño de los productos semiacabados y la unidad de peso que puede ser alcanzado debido al proceso de fabricación.

• buena resistencia mecánica
• alta resistencia al impacto
• buenas características de amortiguación
• buenas propiedades de deslizamiento

TECAST (PA6G)
Poliamidas PA6 CAST (G ) - TECAST - son polímeros altamente cristalinos altamente moleculares. Los productos semiacabados o piezas de fundición se fabrican utilizando un método de colada sin presión, por lo que la materia prima de caprolactama se polimeriza por medio de una reacción química controlada.

Mediante el uso de aditivos tales como aceite, lubricantes sólidos o estabilizadores térmicos, las características típicas de poliamida colada puede ajustarse selectivamente para ciertas aplicaciones, la apertura de una gama de materiales de costumbre adaptado para cubrir una amplia gama de aplicaciones.

• Casi un regalo de la tensión interna
• Alto grado de cristalinidad
• Tenacidad a altos niveles de dureza
• Resistencia a la abrasión
• Buenas propiedades de amortiguación
• Fácil de procesar
• Puede ser fabricado en fundición de pesos de amplio alcance y las dimensiones

TECARIM (PA6G)
TECARIM es el nombre comercial Ensinger para el grupo de productos de poliamida resistente, altamente resistente a 6-bloque de co-polímeros fabricados utilizando el proceso de moldeo por inyección con reacción de Nyrim.

Este método proporciona una opción particularmente adecuada si los números de pieza son demasiado grandes para permitir la fabricación por mecanizado y en donde un espesor de pared excesiva impide el uso de moldeo por inyección. Los productos ofrecen una amplia gama de beneficios:

• Equilibrada dureza y rigidez
• Capacidad para el ajuste de nivel de dureza
• Impacto extremadamente alta resistencia, también a -40 ° C
• La abrasión y resistencia al desgaste
• Alta energía y absorción de impactos
• No hay fracturas frágiles bajo cargas de presión o impacto
• No hay líneas de flujo en el componente
• Extremas variaciones de espesor de pared se puede realizar en el componente moldeado
• Sin problemas de integración de los encartes y materiales de refuerzo
• El estrés y libres de corrientes de componentes moldeados
• Pesos de componentes moldeados de 0,5 kg a 18 kg
• Realización de componentes complejos, moldeados sofisticados

Obtención

El nylon 6 se obtiene a partir de una sola clase de monómero, llamado caprolactama, éste se calienta a unos 250° C en presencia de aproximadamente 5-10% de agua. El oxígeno del carbonilo toma uno de los átomos de hidrógeno del agua.
El Nylon 6 no es un polímero de condensación, sino que se forma por una polimerización por apertura de anillo que corresponde a una polimerización por adición o de crecimiento en cadena (los monómeros pasan a formar parte del polímero de a uno por vez).

video de Synthesis of Nylon 6 (Perlon)

Tipo de polímero

Thermoplastic

Ventajas

Más fácil de procesar que el nylon 6/6 (moldeable), puede ser moldeado por inyección de reacción.   tiene una menor contracción del molde de Nylon 6/6 con una buena resistencia a la fatiga. Mejora útil en la rigidez se puede conseguir por inclusión de fibras de vidrio, a diferencia de acetales.

Desventajas

La más alta tasa de absorción de agua y el más alto contenido de agua en equilibrio.   menor resistencia y rigidez que el nylon 6/6.   Superior stick slip de acetal o PBT.

Las características típicas

*Alta resistencia mecánica, rigidez, dureza y tenacidad
*Buena resistencia a la fatiga
*Alto poder amortiguador
*Punto de fusión de 215°C
*Buenas propiedades de deslizamiento
*Resistencia sobresaliente al desgaste.
*Es resistente a la mayoría de los compuestos orgánicos como benceno, cloroformo,acetona, esteres, éteres, etc.
*Se disuelve en fenol, cresol y ácidos minerales fuertes.
*Buena resistencia frente a álcalis.
*Resistente a ácidos inorgánicos.

Usos y aplicaciones 

El Nylon 6 ofrece a ingenieros y fabricantes un amplio rango de posibilidades de utilización que cumplen con los requerimientos de muchas industrias. (Engranajes, poleas, rodillos, rodamientos, tornillos y tuercas, carcasas para herramientas eléctricas, conectores eléctricos, peines, formadores de bobina, depósitos de combustible para los vehículos, utensilios de cocina.)

*Manufactura de cuerdas de neumáticos, líneas de pesca, hilos, filamentos, redes.
*Cuerdas para instrumentos (guitarras, violines, violas, violonchelos)
*Medias, prendas de vestir.
*Marcos de armas (Usado por Glock)

video de Forcespinning ® Nylon 6 Nanofibras - L-1000M

Nylon 6,6

Poliamida 66 se hace de la policondensación de la sal acuosa de ácido hexametilen diamina (HMDA) y adípico. HMDA es producido industrialmente a partir de butadieno o bien a partir de propileno (a través de acrilonitrilo). La otra mitad de la molécula de poliamida 66, ácido adípico, se deriva a través de un número de síntesis todas las cuales comienzan con benceno.


En los años 30, un químico de Du Pont, llamado Wallace Hume Carothers, investigaba las moléculas que contenían grupos amino y grupos carboxilo, con la esperanza de descubrir un método para condensarlos de tal forma que diera lugar a moléculas con grandes anillos. En lugar de esto halló que se condensaban formando moléculas de cadena larga.
Cuando Carothers mezcló ácido adípico y la Hexametilendiamina, observó que se condensaron para dar un polímero con estructura similar a la seda. Esta primera fibra completamente sintética fue llamada nylon (nylon 6.6).

En julio de 1935, el nylon 6,6 fue elegido por Dupont para ser introducido en el mercado. Esta fue seguida por una patente de aplicación que se publicó en 1937.

El nailon 6,6 tiene un monómero, que se repite n veces, cuanto sea necesario para dar forma a una fibra. El primer 6 que acompaña al nailon nos dice el número de carbonos de la amida y la segunda cifra es el número de carbonos de la cadena ácida.
El nailon 6,6 se sintetiza por condensación en el laboratorio a partir del monómero cloruro del adipoilo y el monómero hexametilén diamina. Pero en una planta industrial de nailon, se fabrica generalmente haciendo reaccionar el ácido adípico con la hexametiléndiamina.

La producción de poliamida 66 2068ktes polímero alcanzó en 2010 y se espera que crezca en un 1,1% CAGR (2000-2020). Mercados de fibra representó el 55% de la demanda de 2010 con termoplásticos de ingeniería siendo el resto. Poliamida 66 no se utiliza generalmente en aplicaciones de película, ya que no puede ser bi-orientada axialmente.

Algo más... Nylon 66


El nylon se llama nylon 6.6, porque cada unidad repetitiva de la cadena polimérica, tiene dos extensiones de átomos de carbono, cada una con una longitud de seis átomos de carbono. Otros tipos de nylon pueden tener diversos números de átomos de carbono en estas extensiones.
Los nylons se pueden sintetizar a partir de las diaminas y los cloruros de diácido. El nylon 6.6 se hace con los monómeros cloruro del adipoilo y hexametilén diamina.

Obtención

El nylon 6.6  es una estructura heterogénea ya que está conformado por C, H, CO, NH.  y se obtiene al mezclar:

Ácido adípico + Hexametilendiamina = Nylon 6.6


Cuando se mezclan estos dos reactivos, tiene lugar una reacción de transferencia de protones que da lugar a un sólido blanco denominado sal de Nylon. Cuando ésta se calienta a 250ºC, se elimina agua en forma gaseosa y se obtiene Nylon fundido. El Nylon fundido se moldea a su forma sólida o se extrude a través de un hilador para obtener una fibra.

Se usan 3 procesos para producir el nylon 6.6.
Dos de éstos empiezan con la sal de nylon 6,6, la combinación de ácido adípico y hexametilenediamina en agua, estos son procesos de polimerización continuos. El tercero, el proceso de polimerización de fase sólida, comienza con pellets de bajo peso molecular normalmente hechos vía autoclave, y continúa aumentando el peso molecular del polímero en un gas inerte calentado, a temperatura tal que nunca alcance el punto de fusión del polímero.


Nylon 6,6 Proceso por lotes

Un lote nylon 6,6 proceso se describe en esta sección y se ilustra con un diagrama de flujo del proceso.

Nylon 6,6 Proceso Continuo

Para resolver las limitaciones inherentes en el proceso por lotes, el proceso de polimerización continua se desarrolló.  Las principales etapas del proceso continuo incluyen la preparación de sal, y la polimerización. Polimerización en fase sólida es un paso adicional que se utiliza para aumentar el peso molecular del polímero sin propiedades perjudiciales del polímero.
Un proceso de diseño conceptual para el proceso de preparación de la sal se ilustra esquemáticamente, junto con una breve descripción.
La solución concentrada de sal de nylon se bombea desde el almacenamiento en el reactor de polimerización de la primera etapa, y esto se ilustra esquemáticamente junto con una breve descripción.
Una breve descripción de polimerización en fase sólida (SPP) está dado.

TECAMID 66 (PA66)
Poliamida 66 (PA 66) - TECAMID 66 - tiene una buena rigidez, dureza, resistencia a la abrasión y estabilidad dimensional térmica. Con respecto a estos aspectos particulares, PA66 ofrece ciertas ventajas en comparación con PA 6. En comparación con los tipos de fundición, PA 66 tiene una mayor absorción de la humedad. Con respecto a todas las demás características, PA 66 es comparable con el estándar de conversión de tipo PA 6 G, pero más cara.

• buena resistencia mecánica
• alta resistencia al impacto
• buenas características de amortiguación
• buena resistencia al desgaste

Datos curiosos... Polyamide 6 & 66

Propiedades

 Es resistente, translúcido blanco, semicristalino, un material de alto

Punto de fusión: 255 ºC
Densidad: 1,14 g/cm3
Calor específico: 1,67 J/(mol*K)
Conductividad térmica: 0,43 W/(m*K)
Resistividad eléctrica: 6*1014 W*cm
Tensión de tracción en el punto de fluencia: 11500 lbf/pul2
Módulo de tracción: 4.3*105 lbf/pul2
Dureza Rockwell: R118
Coeficiente cinético de fricción: 0,45

 Aplicaciones

*Engranajes
*Bujes
*Cojinetes
*Levas
*Poleas
*Ruedas de cadena
*Engranajes autolubricados
*Sellos
*Partes de válvulas
*Arandelas
*Piezas.

Nylon 11(Rilsan)

Es una poliamida bioplástico derivado de aceite vegetal. Se produce por Arkema bajo el nombre comercial Rilsan de ricino .  PA 11 no es biodegradable .

Sus propiedades son similares a PA12, aunque tiene un menor impacto ambiental, consume menos recursos no renovables que se produce y tiene una resistencia térmica superior. Es más débil pero más resistente que los tipos más comunes de Nylon (6 y 6/6).  Se utiliza en aplicaciones de alto rendimiento, tales como líneas de combustible para automóviles, tubos de neumático freno de aire, eléctrico anti-termitas revestimiento de cables, aceite y las tuberías flexibles de gas y umbilicales de control de fluidos, zapatos deportivos, componentes electrónicos del dispositivo, y catéteres. 

Datos curiosos... Rilsan

Único plástico de ingeniería de origen natural (derivado del aceite de ricino); es un poliamida que, a diferencia de los otros nylon, no absorbe la humedad. Posee todas las buenas características mecánicas de los poliamidas: resistencia a la tensión, resistencia a la compresión, resistencia al deterioro, etc. El contenido de humedad no influye en su resistencia a los golpes. Posee una muy buena resistencia al envejecimiento y a las bajas temperaturas.


El nailon 11 presenta baja absorción de agua excepcional para una poliamida (PA) (c. 2,5% en saturación), que da como resultado una excelente estabilidad dimensional. Supera las inclemencias del tiempo, verdadera calidad en todo tipo de climas. El nailon 11 funciona mucho mejor en ambientes húmedos que los náilones 6 y 6/6 y, a su vez, brinda más rigidez y mejor resistencia al calor que el nailon 12. Producido por policondensación del ácido amino-undecanoicoTambién ofrece gran resistencia al impacto en temperaturas bajo cero y gran resistencia a la presión. El nailon 11 es extremadamente fuerte, con excelente resistencia química y a la abrasión. También posee un coeficiente de fricción bajo. Su resistencia a los rayos UV es aceptable en comparación con otras PA.

Algo más... Rilsan

Caracterísiticas

*Resistencia al deterioro: muy bueno, incluso en ambientes polvorosos o en condiciones de trabajo críticas.
*Resistencia al envejecimiento y resistencia a las bajas temperaturas.
*Lubricación automática: coeficiente de fricción bajo.

*Elevada resistencia a la tensión y a la compresión, valores estables incluso en presencia de humedad o en lugares secos.
*Generalmente, no se requiere lubricación para las aplicaciones de deslizamiento.
*Color: natural
*Punto de fusión de 185ª C

Usos

Poliamidas Rilsan ® ofrecen un balance crítico de térmica, química y propiedades mecánicas, tales como altas temperaturas de servicio , excepcional resistencia química y excelente resistencia al impacto , sólo para nombrar unos pocos. Mientras Rilsan ® puede no ser el intérprete de élite en cualquier propiedad física individualmente, la combinación de propiedades excepcionales Rilsan ® poliamidas 'supera los "inconvenientes" que acompañan a muchas otras resinas de ingeniería.

*Alimentario: es fisiológicamente inerte y se usa en maquinarias que tratan alimentos.
*Mecánico: gracias a la estabilidad de sus excelentes características mecánicas, ya sea en ambientes húmedos que a bajas temperaturas, se usa especialmente en aeronáutica, en la marina, en los transportes, y en las maquinarias, como por ejemplo en los rodamientos, en los cojinetes, en las guías y en las piezas mecánicas.
*Eléctrico: como no es higroscópico y sus características eléctricas son estables, se usa mucho en el campo eléctrico, en los aisladores, por ejemplo.
*Químico: resistente a los disolventes.