پلی آمیدها، از جمله پلیمرهای پرکاربرد در صنعت، به دلیل خواص مکانیکی برتر و مقاومت شیمیایی، در بسیاری از کاربردهای صنعتی و خودرویی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، پلی آمید و هیدرولیز یکی از نقاط ضعف آن محسوب می‌شود. در این مطلب، به بررسی تخریب پلی آمیدها در تماس با آب و راهکارهای بهبود مقاومت در برابر هیدرولیز پرداخته‌ایم.
تخریب پلی آمید در تماس با آب
PA 6 و PA 66 از مهم‌ترین انواع پلی آمیدها هستند. PA 6 در مقایسه با PA 66 مقاومت حرارتی و دمای سرویس‌دهی کمتری دارد، اما در برابر هیدرولیز مقاومت بیشتری نشان می‌دهد. در بسیاری از کاربردها، به ویژه قطعات رادیاتور خودرو، پلی آمید در تماس با آب داغ و افزودنی‌های قطبی مانند ضدیخ قرار می‌گیرد. این افزودنی‌ها می‌توانند فرآیند هیدرولیز را در پلی آمید آغاز کنند.
با هیدرولیز پلی آمید، پیوندهای آمیدی شکسته شده و جرم مولکولی آن کاهش می‌یابد. این امر منجر به افت شدید خواص مکانیکی و کاهش مقاومت در برابر الزامات کاربردی می‌شود. سرعت هیدرولیز در دماهای بالاتر و با حضور افزودنی‌های قطبی بیشتر افزایش می‌یابد.
چالش‌های هیدرولیز در پلی آمیدهای تقویت شده
در بسیاری از موارد، برای بهبود خواص مکانیکی پلی آمید، از الیاف شیشه استفاده می‌شود. با این حال، تخریب پلی آمیدهای حاوی الیاف شیشه در برابر هیدرولیز شدیدتر است و افت بیشتری در خواص مکانیکی قطعات مشاهده می‌شود.
راهکارهای افزایش مقاومت پلی آمید به هیدرولیز
برای کاهش تخریب پلی آمید و افزایش مقاومت در برابر هیدرولیز، روش‌های زیر پیشنهاد شده است:
- اصلاح گروه‌های آمینی: تولید پلی آمیدهای اصلاح شده که در برابر هیدرولیز مقاوم‌تر هستند.
- آلیاژسازی: کاهش قطبیت پلی آمید از طریق آلیاژسازی با وکس‌ها و کاهش جذب آب.
- افزودنی‌های آنتی هیدرولیز: استفاده از افزودنی‌هایی مانند کربودیمیدها و اپوکسایدها برای افزایش مقاومت هیدرولیز.
- الیاف شیشه اصلاح شده: انتخاب الیاف شیشه‌ای با سطح اصلاح شده برای کاهش تخریب.
ارزیابی مقاومت به هیدرولیز
برای سنجش مقاومت پلی آمید در برابر هیدرولیز، قطعات تولیدی در مخلوط آب و اتیلن گلایکول غوطه‌ور می‌شوند. پس از پایان آزمایش، خواص مکانیکی و ضربه‌پذیری این قطعات ارزیابی می‌گردد تا عملکرد آن‌ها در شرایط مختلف مشخص شود.
