البولي أميدات: نظرة ثاقبة

جدول المحتويات

مقدمة علمية لعالم البولياميدات المتعددة الأميدات

تعد البولي أميدات من العناصر الأساسية في عالم علوم وتكنولوجيا البوليمرات. من بين أنواع البولي أميدات العديدة أنواع مثل PA 6 (يشار إليها غالبًا باسم النايلون) و PA 66 و PA 12.

وهي معروفة بخصائصها الميكانيكية والحرارية الرائعة، والتي تعتمد على تركيبها الجزيئي المميز، وخاصة تبلورها. التبلور التبلور

تُستخدم هذه البوليمرات في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك المنسوجات والتعبئة والتغليف ومكونات السيارات والأجهزة الكهربائية، وذلك بفضل متانتها ومقاومتها للحرارة وتعدد استخداماتها.

التبلور وإنثالبي الانصهار

غالبًا ما تظهر البولي أميدات نفسها كمواد شبه بلورية مع مزيج من الهياكل البلورية المرتبة والمناطق غير المتبلورة غير المنتظمة. وتمنح هذه البنية الجزيئية الخاصة البولي أميدات قوة مذهلة ومرونة تكيفية. هذا المزيج من الخصائص هو بالضبط ما يتم تقييمه في صناعة المنسوجات، على سبيل المثال، مما ينتج عنه مواد صلبة ومريحة في نفس الوقت لتطبيقات مثل الملابس الخارجية.

تتميز البولي أميدات بمرونتها ومقاومتها للحرارة. واعتماداً على النوع المحدد، يمكن أن تتراوح درجات انصهارها بين 180 درجة مئوية و300 درجة مئوية.

تتوفر أدوات مختلفة لتوصيف هذه الخصائص: تحديد درجة الانصهار درجة الانصهار غالبًا ما يتم باستخدام المسعر التفاضلي الديناميكي DSC للاختصار، في حين أن درجة التبلور ودرجة التبلور و وإنثالبي الانصهار على وجه التحديد باستخدام رقاقة DSC الحاصلة على براءة اختراع. تتضح بالفعل مقاومة كبيرة لدرجات الحرارة عند 180 درجة مئوية، ولكن لا يمكن الحديث عن مقاومة حقيقية للحرارة إلا عند درجات حرارة قريبة من 300 درجة مئوية.

تفتح هذه المتانة الحرارية نطاقًا واسعًا من التطبيقات الممكنة للبولي أميدات، خاصةً في البيئات الصعبة. وتعد المكونات البلاستيكية في محركات المركبات مثالاً بارزًا على ذلك. يجب أن تتحمل هذه المكونات كلاً من درجات حرارة التشغيل القصوى والإجهادات الميكانيكية على حد سواء، حيث يتم تحليل شدة هذه الإجهادات وتشوهاتها بواسطة أدوات مثل المحلل الميكانيكي الحراري TMA أو مقياس التمدد يمكن تحديدها.

والبولي أميد المفضل لمثل هذه التطبيقات الصعبة هو PA66. تشير التسمية “PA66” إلى التركيب الكيميائي المميز للبوليمر، حيث تمثل الأرقام عدد ذرات الكربون في المونومرات المستخدمة.

درجة حرارة الانتقال الزجاجي

بالإضافة إلى مقاومة درجات الحرارة المرتفعة، تُظهر البولي أميدات أيضًا خصائص متميزة في نطاقات درجات الحرارة الأكثر اعتدالًا. على وجه الخصوص درجة حرارة الانتقال الزجاجي التي تتراوح عادةً بين 40 درجة مئوية و90 درجة مئوية للبولي أميدات، تلعب دورًا رئيسيًا. عند درجة الحرارة هذه، تخضع المادة لتغير كبير في خواصها الميكانيكية: تصبح أكثر ليونة ومرونة.

يمكن أيضًا تحديد درجة حرارة التحول الزجاجي باستخدام رقاقة DSC. تُعد روابط الكابلات مثالاً صارخًا على أحد التطبيقات التي تستخدم هذا التغيير. فهي لا تحتفظ بشكلها في درجات حرارة مختلفة فحسب، بل تحتفظ أيضًا بمرونة معينة. وهذا يوضح بجلاء أنه يمكن استخدام البولي أميدات في مجموعة متنوعة من درجات الحرارة.

أنواع مختلفة من البولي أميد

هناك أنواع مختلفة من البولي أميدات، يتميز كل منها بمجموعات أرقام محددة، مثل PA6 أو PA66 أو PA12. وتمثل هذه الأرقام عدد ذرات الكربون في المونومرات التي يتم تصنيع البولي أميد منها.

PA6، على سبيل المثال، هو بولي أميد مصنوع من مونومر يحتوي على ست ذرات كربون. لكل من هذه المتغيرات خصائص فريدة من نوعها تحددها مسبقًا لتطبيقات معينة.

أحد الأمثلة على ذلك هو PA12: نظرًا لمقاومته الكيميائية العالية، فهو الخيار المفضل لخطوط الوقود التي تحتاج إلى مقاومة المواد الكيميائية القوية والظروف البيئية القاسية.

الثبات الحراري

فيما يتعلق بـ الثبات الحراري تبهر البولي أميدات بمقاومتها لدرجات الحرارة العالية. وهذا يجعلها لا غنى عنها في قطاعات مثل الإلكترونيات. على سبيل المثال، يتم استخدامها في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة والموصلات التي يمكنها تحمل درجات حرارة تشغيل تصل إلى 250 درجة مئوية.

الخاتمة

بشكل عام، تقدم البولي أميدات حلولاً لمجموعة واسعة من المتطلبات التقنية بفضل خصائصها الخاصة وقدرتها على التكيف. يعني البحث العلمي المستمر والتطوير الإضافي لهذه المواد أنه يمكن توقع المزيد من التطبيقات المبتكرة في المستقبل.

هل أعجبتك مقالة ؟

أم لا يزال لديك أسئلة؟ لا تتردد في التواصل معنا!

+49 9287 / 880 – 0

مقالات قد تعجبك أيضاً