پلی‌فتال‌آمید مناسب به منظور ساخت ساعت‌هایی برای ایجاد تناسب اندام

26 مرداد 1401
gallery

پلی‌­فتال‌آمید (با نام مستعار PPA، پلی‌­آمید با کارایی بالا) زیرمجموعه‌­ای از رزین­‌های مصنوعی ترموپلاستیک در خانواده­ پلی‌­آمید است و به این صورت تعریف می­‌شود که 55% یا بیش‌تر مول­‌های قسمت اسیدکربوکسیلیک واحد تکراری در زنجیره­ پلیمر از ترکیبی از اسیدهای ترفتالیک و ایزوفتالیک تشکیل‌شده باشد. جایگزینی اسیدهای آلیفاتیک با اسیدهای معطر در ستون فقرات پلیمر باعث افزایش نقطه ذوب، دمای انتقال شیشه، مقاومت شیمیایی و سفتی می‌­شود.
رزین­‌های بر پایه­ PPA به قطعاتی برای جایگزینی فلزات برای استفاده در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر دمای بالا دارند مانند اجزای موتور خودرو، خودرو، محفظه­ اتصال‌دهنده‌­های الکتریکی و بسیاری موارد دیگر، قالب­گیری می­‌شوند.

ساختار 

دی­‌آمین‌­ها در PPA آلیفاتیک هستند. هموپلیمر PA6T در 371 درجه­ سانتی­گراد ذوب می‌­شود که این پلیمر را غیرقابل‌استفاده می‌کند. برای قابل‌استفاده کردن این پلیمر، لازم است درجه حرارت ذوب آن کاهش یابد که تا حدودی می­توان با استفاده از یک دی‌آمین باندتر (9با  تا 12 اتم کربن) و یا کوپلیمریزاسیون به این هدف دست‌یافت.در همین راستا، سه کوپلیمر به لحاظ تجاری موفق بودند:  PA 6T/66, PA 6T/"DT" and PA6T/6I (با ایزوفتالیک اسید) واحد تکراری پلی‌­فتال‌آمید TPA/ هگزامتیلن‌­دی‌­آمین (6T) واحد تکراری پلی­‌فتال‌آمید TPA/ متیل‌­پنتان‌­دی‌­آمین (DT)جرم ­های مولی PPAهایی که با روش پلی‌­کندانسیونی مستقیم تولید می­‌شوند، در محدوده­ 12000 تا 16000 گرم بر مول است.

خواص

PPAها در مقایسه با پلی‌­آمیدهای آلیفاتیک مقاومت شیمیایی، استحکام بالاتر و سفتی در دماهای بالا، مقاومت به خزش و خستگی، تاب‌خوردگی، پایداری ابعادی، و حساسیت به جذب سطحی رطوبت بهبودیافته‌ای را ارائه می‌دهند. با افزایش مقدار TPA، دمای انتقال شیشه‌ه­ای PPA افزایش می­‌یابد. اگر بیش از 55% بخش اسیدی PPA از IPA تشکیل‌شده باشد، آنگاه کوپلیمر آمورف خواهیم بود. به‌طور خلاصه، تبلور به مقاومت شیمیایی و خواص مکانیکی در بالاتر از دمای انتقال شیشه‌­ای (اما زیر نقطه ذوب) کمک می­کند. پلیمرهای آمورف ازنظر تاب‌خوردگی و شفافیت خوب هستند.مانند نایلون­‌های آلیفاتیک، PPAها را می­توان با عوامل تقویتکننده مانند الیاف شیشه، مواد سخت‌کننده و یا پایدارکننده‌ها اصلاح کرد. فرمولاسیون­‌هایی با خواص ویژه نیز تولیدشده‌اند. به‌عنوان‌مثال، رزین­‌هایی با توانایی اتصال مستقیم به الاستومرها برای تولید کامپوزیت­‌های پلاستیکی-لاستیکی و دارای مجوز تماس مستقیم با آب آشامیدنی و غذا.

آمیزه‌های پلی‌فتال‌آمید

افزودن پلی­‌آمیدهای آلیفاتیک به PPAها (آمیزه­ PPA/PA) نقطه­ ذوب و دمای انتقال شیشه‌ه­ای را کاهش می­دهد که منجر به تسهیل فرآیند پذیری این آمیزه­‌های پلی­‌فتال‌آمیدی در مقایسه با PPAهای با سفتی و نقطه­ ذوب بالاتر می­‌شود.
درحالی‌که بررسی­‌های وسیعی بر روی آمیزه‌­های PA/پلی‌­اولفین‌­ها انجام شده است، مقالات کمی در مورد خواص آمیزه‌­های پلی‌اولفین/PPA منتشرشده است. این می­تواند به دلیل دمای فرآیندی نسبتاً بالای موردنیاز برای رزین­‌های بر پایه­ PPA در مقایسه با پایداری حرارتی پلی‌­اولفین‌­ها باشد. آمیزه­‌های PPA/PA/پلی‌اولفین تعادل خوبی ازنظر شکنندگی، سفتی، استحکام، ضربه­‌پذیری و عملکرد حرارتی دارند که نشان­‌دهنده­ آن است که این دسته از مواد باید به لحاظ تجاری مورداستفاده بیش‌تری قرار گیرند.

کاربرد

رزینهای بر پایه­ پلی­‌فتال‌آمید به قطعاتی تزریق می­‌شوند که در کاربردهای بسیار متنوعی مورداستفاده قرار می­گیرند. مصارف خودرویی شامل خطوط سوخت و خنک‌کننده، حلقه‌­های سایش پمپ، قطعات بو بین موتور، اتصالات خط سوخت، ماژول‌های سوخت چند منظوره آب‌گرمکن، شیرهای قطع سوخت، محفظه ترموستات، کولر، پمپ­‌های خنک‌کننده و چراغ­‌های جلوی LED است. در الکترونیک، نقطه ذوب بالای PPA باعث می­‌شود که قطعات SMD ساخته شده از PPA با استفاده از یک فرآیند لحیمکاری بدون سرب مونتاژ شوند. PPA همچنین برای اتصالات USB-C، پایه‌­های LED و محافظت از کابل/سیم استفاده می­‌شود.