تا کنون با پلی آمید و ویژگی های آن تا حدی آشنا شده ایم. در آخرین بخش نیز به سراغ ارائه راهکارهایی برای رفع یکی از نقاط ضعف پلی آمید (PA) رفتیم ( لینک زیر) و راه حل های افزایش مقاومت به ضربه این پلاستیک مهندسی را مرور کردیم.
PA6 و PA66 دو گونه پر مصرف خانواده پلی آمید ها هستند. PA6 در برابر PA66 مقاومت حرارتی و دمای سرویس دهی کمتری دارد، ارزانتر است و قدری مقاومت آن در برابر هیدرولیز بیشتر از PA66 است. این بخش مقاومت پلی آمیدها را در برابر هیدرولیز بررسی خواهد کرد و در این باره نکاتی را ذکر خواهد کرد.
پلی آمید در بسیاری از کاربردهای صنعتی و خودرویی خود، برای مثال قطعات رادیاتور آب خودروها، در معرض آب با درجه حرارت بالا قرار می گیرد. این نکته وقتی قابل توجه می شود که بدانیم آب سیال قطبی است و با PA قطبی می تواند وارد واکنش شود. همچنین در برخی از این کاربردها، مانند همان مثال رادیاتور آب خودرو، آب خنک کاری حاوی افزودنی های قطبی دیگری مانند ضدیخ یا همان خانواده اتیلن گلایکول ها نیز می باشد. این اجزای شیمیایی شروع کننده واکنش تخریبی در زنجیره های پلی آمید، موسوم به هیدرولیز هستند. با هیدرولیز شدن پلی آمید، پیوندهای آمیدی آن شکسته می شوند و فرایند کاهش جرم مولکولی PA آغاز می شود. همانطور که می دانیم با کاهش جرم مولکولی پلی آمید، خواص مکانیکی آن به شدت کاهش پیدا می کند و نمی تواند پاسخگوی الزامات کاربری مد نظر ما باشد. سرعت هیدرولیز پلی آمیدها با بالا رفتن دما و همچنین اضافه شدن اجزای قطبی دیگر به آب، مانند ضدیخ، افزایش می یابد. همچنین باید در نظر داشت به منظور تقویت سازی و افزایش استحکام مکانیکی به صورت معمول از افزودن الیاف شیشه (Glass fiber) به پلی آمید استفاده می شود. باید اضافه کرد که هیدرولیز شدن PA های حاوی الیاف شیشه باعث افت شدیدتر در خواص مکانیکی قطعه مورد نظر می شود.
به دلیل خواص مکانیکی برتر، PA66 در کاربردهای مهندسی بیشتری مورد استفاده قرار می گیرد و نسبت به سایر گریدها نرخ هیدرولیز شدن بالاتری دارد. تا کنون چندین روش به منظور افزایش مقاومت هیدرولیز PA توسعه داده شده است که در ادامه به آن ها اشاره شده است:
- تولید پلی آمیدهای با گروه های آمینی اصلاح شده و مقاوم شده در برابر هیدرولیز
- آلیاژ کردن پلی آمید با وکس هایی که میزان قطبیت آن را کاهش دهند و به دنبال آن جذب آب PA کم می شود.
- استفاده از افزودنی های آنتی هیدرولیز ( مانند کربودیمیدها و اپوکسایدها) و اضافه کردن آن ها به پلی آمید
همچنین توصیه می شود در مواردی که در پلی آمید از الیاف شیشه به عنوان افزایش دهنده خواص مکانیکی استفاده می شود، انواع الیاف شیشه اصلاح شده سطحی را انتخاب کرد. به منظور ارزیابی مقاومت قطعات پلی آمیدی در برابر هیدرولیز، قطعات تولید شده با این پلیمر را برای مدت زمان و دمای مشخص در مخلوط آب و اتیلن گلایکول قرار می دهند و پس از اتمام زمان غوطه وری، خواص مکانیکی و ضربه پذیری آن را ارزیابی می کنند.
