Poliftalamid - Polyphthalamide

Tekrarlayan Polyphthalamide birimi

Poliftalamid (diğer adıyla. PPA, Yüksek Performanslı Poliamid) bir alt kümesidir termoplastik sentetik reçineler içinde poliamid (naylon ) polimer zincirindeki tekrar eden birimin karboksilik asit kısmının% 55 veya daha fazla molünün tereftalik (TPA) ve izoftalik (IPA) asitlerin bir kombinasyonundan oluşması olarak tanımlanan aile.[1] Polimer omurgasında alifatik diasitlerin aromatik diasitlerle ikame edilmesi erime noktasını, cam geçiş sıcaklığını, kimyasal direnci ve sertliği artırır.[2][3]

PPA bazlı reçineler, otomotiv aktarma organı bileşenleri, yüksek sıcaklıklı elektrik konektörleri için muhafaza ve diğer birçok kullanım gibi yüksek sıcaklık direnci gerektiren uygulamalarda metallerin yerini alacak parçalar halinde kalıplanır.

Kalıplamaya hazır formüle edilmiş PPA granülleri

Yapısı

diaminler PPA'larda alifatik. PA6T homopolimer 371 ° C'de erir,[4] bu da onu inatçı kılıyor. Kullanılabilir polimerler yapmak için, daha uzun bir diamin (9-12 karbon atomlu) kullanılarak veya 6I kopolimerize edilerek pratik olarak elde edilebilen erime noktasını düşürmek gerekir.

Üç kopolimer ticari başarı elde etti: PA 6T / 66, PA 6T / "DT" ve PA6T / 6I ( İzoftalik asit ).[5][6]

Poliftalamid 6T SegmentliPoliftalamid TPA / heksametilendiamin (6T) tekrar birimi

DT Segmentli PoliftalamidPoliftalamid TPA / metilpentandiamin (DT) tekrar birimi

Bir PPA'nın asit kısmının% 55'inden fazlası IPA'dan yapılmışsa, o zaman kopolimer amorftur.[7]

Doğrudan polikondansasyon teknikleriyle yapılan PPA'lar için molar kütleler 12.000 ile 16.000 g / mol arasında değişir.

Özellikleri

Alifatik poliamidlerle karşılaştırıldığında, PPA'lar gelişmiş[8][9][10][11]

  • kimyasal direnç
  • yüksek sıcaklıklarda daha yüksek mukavemet ve sertlik
  • sürünme ve yorulma direnci
  • çarpık sayfa
  • ölçüsel durağanlık
  • nem emilimine duyarlılık

TPA miktarı arttıkça PPA'nın cam geçiş sıcaklığı artar.[7] Bir PPA'nın asit kısmının% 55'inden fazlası IPA'dan yapılmışsa, o zaman kopolimer amorftur.[7] yarı kristalin polimerlerin özellikleri v amorf polimerler başka bir yerde ayrıntılı olarak anlatılmıştır. Kısaca, kristallik, kimyasal direnç ve cam geçiş sıcaklığının üzerindeki (ancak erime noktasının altında) mekanik özelliklere yardımcı olur. Amorf polimerler, çarpıklık ve şeffaflık açısından iyidir.

Alifatik naylonlar gibi, PPA'lar da (aslında neredeyse değişmez bir şekilde) cam elyaflar, sertleştiriciler ve / veya stabilizatörler gibi takviye edici maddelerle değiştirilebilir.

Spesifik özelliklere sahip formülasyonlar geliştirilmiştir. Örneğin, plastik-kauçuk kompozitler vermek için doğrudan elastomerlere bağlanma kabiliyetine sahip ve içme suyu ve gıda ile doğrudan temas için onaylanmış reçineler.[12]

Poliftalamid Karışımları

Alifatik poliamidlerin PPA'lara (PPA / PA harmanı) eklenmesi erime noktasını ve cam geçiş sıcaklığını düşürür, bu da bu poliftalamid karışımlarının daha yüksek erime / yumuşama PPA'larına kıyasla işlenmesini daha kolay hale getirir.

PA / poliolefin harmanlarına ilişkin büyük araştırmalar yapılmış olsa da, PPA / poliolefin karışımlarının özellikleri hakkında çok az yayın yapılmıştır. Bunun nedeni, poliolefinlerin sıcaklık stabilitesine kıyasla PPA bazlı reçineler için gereken nispeten yüksek işlem sıcaklıkları olabilir. PPA / PA / poliolefin karışımları iyi bir süneklik, mukavemet, sertlik, darbe ve termal performans dengesi sergiler ve bu da bu tür malzemelerin ticari kullanıma sahip olması gerektiğini gösterir.[13]

Başvurular

Poliftalamid esaslı reçineler, çok çeşitli uygulamalarda kullanılan parçalara enjeksiyonla kalıplanır. Otomotiv kullanımları arasında yakıt ve soğutma sıvısı hatları, pompa aşınma halkaları, motor bobin parçaları, yakıt hattı konektörleri, su ısıtıcı manifoldları yakıt modülleri, yakıt kesme valfleri, termostat muhafazası, hava soğutucuları, soğutucu pompaları ve LED farlar. Elektronikte, PPA'nın yüksek erime noktası, SMD PPA'dan kalıplanmış parçalar, bir kurşunsuz lehimleme süreç.[12] PPA'lar ayrıca USB-C konektörler,[14] LED montajları ve kablo / tel koruması.[10] PPA bazlı reçineler için diğer uygulamalar, petrol endüstrisi için gaz boruları ve tedarik hatlarını (yüksek basınçlara dayanma kabiliyetlerinden dolayı), tüpler gibi tıbbi uygulamaları içerir. kateterler, kişisel bakımda, diş fırçası kılları ve saç fırçaları için. PPA'lar ayrıca spor ekipmanlarında, duşlar için valf gövdelerinde, uçak motorlarında burçlarda ve yatak yastıklarında kullanılır.

Yaşam döngüsü etkisi

Herhangi bir termoplastik gibi PPA'lar teorik olarak yeniden eritilerek ve depolimerizasyon yoluyla yoğunlaşma polimeri olarak tamamen geri dönüştürülebilir. Ticari geri dönüşüm, lojistik, temizleme ve işleme maliyetlerinin işlenmemiş polimer maliyetinden daha düşük olmasını gerektirir ki bu her zaman böyle değildir. Enerji üreten PPA atıkları, yakma tesislerinde geri kazanılabilir. En iyi kurtarma seçenekleri yerel mevzuat, plastik parça tasarımı, ayırma tesislerine erişim ve geri dönüşüm maliyetleri gibi birçok koşula bağlıdır.

Ticari tedarikçiler

  • Arkema, Rilsan HT markası altında.[15]
  • BASF, Ultramid Advanced N (PA9T), Ultramid Advanced T1000 (PA6T / 6I), Ultramid Advanced T2000 (PA6T / 66), Ultramid T KR (PA6T / 6) markası altında.[16]
  • DuPont, 6T / 66 ve 6T / MPDMT ile Zytel HTN markası altında.[10][17]
  • ForTii markası altında DSM[18] PA 4T kopolimerleri ile.
  • EMS, Grivory markası altında. GV sınıfları PA66 / 6I / 6T'ye dayanmaktadır. 6T / 6I'de HT1 sınıfları, 6T / 66'da HT2 sınıflarında ve 10T kopolimerlerinde HT3 / HT3-CO'da [6]
  • Evonik, 6T / X ve 10T / X polimerleri ile Vestamid HT 'plus' markası altında.[19]
  • Kuraray, 9T kopolimer ile Genestar markası altında (iki C9 diamin izomeri kullandı).[17]
  • 6T / 66 ile Arlen markası altında Mitsui [20]
  • Solvay, Amodel markası altında. Başlangıçta Amoco tarafından ticarileştirilen bu marka bugün Solvay'a aittir. Nevicolor'a göre, mevcut tüm Amodel kaliteleri tek bir polimer olan A1100'e dayalıdır [21] ancak 66 / 6T kopolimere dayalı kaliteler var[22] ve diğerleri 66 / 6T / 6I kopolimerdir.[23]

Referanslar

  1. ^ ASTM standardı D 5336 -15a
  2. ^ Kuzen, Thibault, Jocelyne Galy ve Jerome Dupuy. "Poliftalamidlerin Termal Özelliklerinin Moleküler Modellemesi: Modelleme ve Deneysel Sonuçların Karşılaştırılması." Elsevier 53.15 (2012): 3203-210. Ağ. 26 Kasım 2013. <https://wisconsin.hosts.atlas-sys.com/nonshib/GZE/illiad.dll?Action=10&Form=75&Value=1964134 >
  3. ^ Harper, Charles A (2002-06-10). Plastik, elastomer ve kompozit el kitabı. sayfa 51–52. ISBN  978-0-07-138476-6.
  4. ^ Kohan, Melvin I, ed. (1995). Naylon Plastik El Kitabı. Münih: Hanser. s. 71. ISBN  978-1-56990-189-2.
  5. ^ Bardak; Walter; Kozielski, Gary; Martens, Marv. "Yüksek Performanslı Poliamidler, Otomotiv Termal Yönetim Bileşenleri için Zorlu Gereklilikleri Karşılar" (PDF). DuPont. Alındı 26 Mart 2016.
  6. ^ a b "Grivory HT". www.emsgrivory.com. EMS Chimie. Alındı 25 Mayıs 2015.
  7. ^ a b c Kuzen, Thibault, Jocelyne Galy ve Jerome Dupuy. "Poliftalamidlerin Termal Özelliklerinin Moleküler Modellemesi: Modelleme ve Deneysel Sonuçların Karşılaştırılması." Elsevier 53.15 (2012): 3203-210. Ağ. 26 Kasım 2013. <Bağlantı >
  8. ^ "Amodel PPA". Solvay. Alındı 26 Mart 2016.
  9. ^ "Grivory HT". EMS Grivory. Alındı 26 Mart 2016.
  10. ^ a b c "Zytel HTN". DuPont. Alındı 26 Mart 2016.
  11. ^ "Yüksek Performanslı Mühendislik Plastikleri İçin Pratik Kılavuz" (PDF). SmithersRapra. Alındı 26 Mart 2016.
  12. ^ a b Evonik Endüstrileri, http://www.vestamid.com/product/vestamid/en/products-services/pages/default.aspx
  13. ^ Desio, G. P. (1996), Poliftalamid / poliamid karışımlarının ve poliftalamid / poliamid / poliolefin karışımlarının karakterizasyonu ve özellikleri. J Vinyl Addit Technol, 2: 229–234. doi: 10.1002 / vnl.10131 http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/vnl.10131/pdf
  14. ^ Zistler, Andrew (11 Aralık 2015). "DuPont'un Zytel HTN'si USB Type-C 3.1 konektörlerinde kullanılmak üzere seçildi". connectortips.com. EE World. Alındı 26 Mart 2016.
  15. ^ "Rilsan HT'ye Giriş" (PDF). Arkema. Alındı 26 Mart 2016.
  16. ^ "Mükemmellik için PPAssion Ultramid® Advanced portföyü: İhtiyacınız olan PPA'yı sağlıyoruz ..."
  17. ^ a b "HPPA Genestar PA9T - Otomatik uygulamalar" (PDF). Kuraray. Alındı 26 Mart 2016.
  18. ^ "Stanyl ForTii". DSM. Alındı 26 Mart 2016.
  19. ^ "Vestamid HT Plus" (PDF). Evonik. Alındı 26 Mart 2016.
  20. ^ Yüksek Performanslı Mühendislik Plastikleri İçin Pratik Kılavuz. SmithersRapra. 2011. s.50.
  21. ^ "Amodel tasarım kılavuzu" (PDF). Nevicolor. s. 13. Alındı 25 Mayıs 2015.
  22. ^ "Teknik veri sayfası". IDES. Alındı 25 Mayıs 2015.
  23. ^ "Amodel A1133 veri sayfası". IDES. Alındı 25 Mayıs 2015.