Polyamidi ja polyimidi ovat korkeita lämpötiloja kestäviä kestomuovi-elastomeerejä, joilla on laaja käyttöalue. Suurin ero polyamidin ja polyimidin välillä on niiden kemiallisissa rakenteissa; polyamidilla on amidi (-CONH-) sidokset niiden polymeerirungossa, kun taas polyimidillä on imidiryhmä (-CO-N-OC-) niiden polymeerirungossa..
Nämä kaksi polymeeriä tunnetaan myös erinomaisista sähköisistä ja fysikaalisista ominaisuuksistaan korkean lämpöstabiilisuuden lisäksi.
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on polyamidi
3. Mikä on polyimidi
4. Vertailu rinnakkain - polyamidi vs polyimidi taulukkomuodossa
5. Yhteenveto
Polyamidit ovat erittäin suorituskykyisiä kestomuovi-elastomeerejä, joille on tunnusomaista korkea käyttölämpötila, hyvä lämmön ikääntyminen ja liuottimenkestävyys. Lisäksi polyamideilla on korkeat moduulit ja iskuominaisuudet, alhainen kitkakerroin ja suuri kulutuskestävyys. Vaikka polyamideja on kehitetty olemaan laaja valikoima ominaisuuksia, ne kaikki koostuvat amidi (-CONH-) sidoksista polymeerirungossaan. Nylon on yleisin ja laajimmin käytetty tyyppi polyamidia; tämä oli yksi varhaisimmista polymeereistä, jonka Carothers oli kehittänyt. Nykyään nailon on yksi Yhdysvaltojen tärkeimmistä ja eniten kuluvista polymeereistä.
Kuvio 1: Polyamidi
Amidiryhmä on polaarinen ryhmä, joka sallii polyamidien rakentaa vety sidoksia ketjujen väliin parantaen siten ketjujen välistä vetovoimaa. Tämä parantaa polyamidin mekaanisia ominaisuuksia. Nailonissa ketjun joustavat alifaattiset hiiliryhmät parantavat materiaalin prosessoitavuutta vähentämällä sulan viskositeettia. Lujuutta ja jäykkyyttä voidaan vähentää lisäämällä hiiliatomien lukumäärää amidisidosten välillä. Siksi hiilivedyn rungon pituus on keskeinen ominaisuus, joka määrää polyamidimateriaalin suorituskyvyn. Amidiryhmän polaarisuudesta johtuen polaariset liuottimet, pääasiassa vesi, voivat vaikuttaa polyamideihin.
Polyamideja on kahta tyyppiä: alifaattiset ja aromaattiset polyamidit. Nailon voi olla joko alifaattinen tai puoliaromaattiset polyamidit. Polyamidien tärkeimpiä sovelluksia ovat jäähdyttimen paisuntasäiliöt jäähdytysjärjestelmissä, kytkimet, liittimet, sytytyskomponentit, anturit ja auto-sähköjärjestelmien moottorin osat, pyörän reunat, kaasuventtiilit, moottorin suojukset, lämmönkestävät konepellin komponentit, ilmajarruletkut jne..
Polyimidit ovat korkean suorituskyvyn polymeerejä, jotka sisältävät imidiryhmän (-CO-N-OC-) toistuvissa yksiköissä. Polymeeriketjut ovat joko avointa tai suljettua ketjua. Polyimidit tunnetaan erinomaisesta lämpöstabiilisuudestaan sekä kunnollisista sähköisistä ja mekaanisista ominaisuuksistaan. Yleensä polyimidillä on lyhyt altistumislämpötilan stabiilisuus. Lisäksi polyimidillä on erinomainen kulutus- ja liuotinkestävyys sekä korkea kulutuskestävyys. Nämä ominaisuudet ovat johtaneet polyimidiä käytettäväksi erikoismateriaalina tietyissä sovelluksissa, mukaan lukien eristyskalvot, laminaatit, pinnoitteet, valetut osat, rakenneliimat, suurimoduuliset kuidut, permselektiiviset kalvot ja korkean lämpötilan yhdistelmät.
Kuvio 2: Polyimidi
Liukoisia kopolyimidejä käytetään liimojen, tiivisteiden ja muovaushartsien valmistukseen. Hyvä hapettumisstabiilisuus ja korkea lasittumislämpötila (tg) voidaan saavuttaa polyimidillä, jolla on aromaattiset rakenteet. Synteesimenetelmään perustuen polyimidit luokitellaan kolmeen luokkaan, nimittäin; kondensaatiopolymeerit - sulamattomat ja kestomuovi-, additiopolymeerit ja hybridipolymeerit.
Polyamidi vs polyimidi | |
Polyamidit on valmistettu amidisidoksista (-CONH-). | Polyimidit on valmistettu imidisidoksista (-CO-N-OC-). |
Synteesi | |
Polyamidit syntetisoidaan polymeroimalla diamiinien ja dikarboksyylihapon välillä. | Polyimidit syntetisoidaan polymeroimalla dianhydridin ja di-isosyanaatin tai diamiinin välillä. |
Kemiallinen kaava | |
Yleisimmät kauppanimet ovat Nylon ja kutomaton. | Yleinen kauppanimi on Kapton. |
Sovellukset | |
Polyamideja käytetään jäähdytysjärjestelmien jäähdyttimen säiliöinä; kytkimet, liittimet, sytytyskomponentit, anturit ja moottorin osat auto-sähköjärjestelmissä; pyörän reunat, kaasuventtiilit, moottorin suojukset, lämmönkestävät konepellin osat, ilmajarruletkut jne | Polyimidejä käytetään eristekalvoina, laminaateina, pinnoitteina, valettuina osina, rakenneliimoina, suurimoduulikuiduina, permselektiivisinä kalvoina ja korkean lämpötilan komposiiteina |
Sekä polyamidi että polyimidi ovat kestomuovia elastomeerejä, joilla on korkea lämpö- ja oksidatiivinen stabiilisuus. Polyamidi koostuu amidisidoksista niiden rungossa ja syntetisoidaan polymeroimalla diamiinin ja dikarboksyylihapon välillä. Polyimidi sisältää imidisidoksia niiden rungossa ja syntetisoidaan polymeroimalla dianhydridin ja di-isosyanaatin tai diamiinin välillä. Tämä on ero polyamidin ja polyimidin välillä.
1. Kricheldorf, Hans R. Polymeerien synteesin käsikirja. Dekker, 1992.
2. Chanda, Manas ja Salil K. Roy. Teollisuuspolymeerit, erikoispolymeerit ja niiden sovellukset. CRC Press, 2009.
3. Ghosh, malaiji K. ja K. L. Mittal. Polyimidit: Perusteet ja sovellukset. Dekker, 1996.
4. Mckeen, Laurence W. Muovien ja elastomeerien väsymys ja tribologiset ominaisuudet. Elsevier, 2016.
1. “Polyamidiamidoryhmä V.1” - kirjoittanut Jü - Oma työ (CC0) Commons Wikimedian kautta
2. “Polyimide” kirjoittanut Ed (Edgar181) - Oma työ (julkinen alue) Commons Wikimedian kautta