بولي فثالاميد

الموسوعة الحرة
الوحدة المتكررة من البولي فثالاميد

البولي فثالاميد ( المعروف أيضًا باسم PPA ، [ 1 ] بولي أميد عالي الأداء ) هو نوع فرعي من الراتنجات الاصطناعية الحرارية من عائلة البولي أميد ( النايلون )، ويُعرَّف بأنه عندما يتكون 55% أو أكثر من مولات الجزء الكربوكسيلي من الوحدة المتكررة في سلسلة البوليمر من مزيج من حمض التيريفثاليك (TPA) وحمض الأيزوفثاليك (IPA). [ 2 ] يؤدي استبدال الأحماض ثنائية الكربوكسيل الأليفاتية بالأحماض ثنائية الكربوكسيل العطرية في هيكل البوليمر إلى زيادة درجة الانصهار، ودرجة حرارة التحول الزجاجي ، والمقاومة الكيميائية، والصلابة. [ 3 ] [ 4 ]

يتم تشكيل الراتنجات القائمة على PPA في أجزاء لاستبدال المعادن في التطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية لدرجات الحرارة مثل مكونات مجموعة نقل الحركة في السيارات، وهياكل الموصلات الكهربائية ذات درجات الحرارة العالية، والعديد من الاستخدامات الأخرى.

حبيبات PPA مُصنّعة وجاهزة للتشكيل

بناء

تُعدّ ثنائيات الأمين في البوليمرات البوليمرية أليفاتية . ينصهر البوليمر المتجانس PA6T عند 371  درجة مئوية، [ 5 ] مما يجعله صعب المعالجة. ولإنتاج بوليمرات قابلة للاستخدام، من الضروري خفض درجة الانصهار، وهو ما يمكن تحقيقه عمليًا إما باستخدام ثنائي أمين أطول (يحتوي على 9-12 ذرة كربون) أو عن طريق البلمرة المشتركة لـ 6I.

حققت ثلاثة بوليمرات مشتركة نجاحًا تجاريًا: PA 6T/66 و PA 6T/"DT" و PA6T/6I (مع حمض الأيزوفثاليك ). [ 6 ] [ 7 ]

بولي فثالاميد مع 6 أجزاء T وحدة تكرار بولي فثالاميد TPA/هيكساميثيلين ديامين (6T)

بولي فثالاميد مع مقطع DT وحدة تكرار بولي فثالاميد TPA/ميثيل بنتانيديامين (DT)

إذا كان أكثر من 55% من الجزء الحمضي في البولي بروبيلين أسيتات (PPA) مصنوعًا من كحول الأيزوبروبيل (IPA)، فإن البوليمر المشترك يكون غير متبلور. [ 3 ] تتراوح الكتل المولية للبولي بروبيلين أسيتات (PPA) المصنعة بتقنيات التكثيف المباشر بين 12000 و16000 غ/مول.

ملكيات

بالمقارنة مع البولي أميدات الأليفاتية، توفر البولي أميدات البولي بروبيلين تحسينًا [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

  • مقاومة كيميائية
  • قوة وصلابة أعلى في درجات الحرارة المرتفعة
  • مقاومة الزحف والإجهاد
  • تشوه
  • الاستقرار البُعدي
  • الحساسية لامتصاص الرطوبة

ترتفع درجة حرارة التحول الزجاجي لـ PPA مع زيادة كمية TPA. [ 3 ] إذا كان أكثر من 55% من الجزء الحمضي في PPA مصنوعًا من IPA، فإن البوليمر المشترك يكون غير متبلور. [ 3 ] تم وصف خصائص البوليمرات شبه المتبلورة مقابل البوليمرات غير المتبلورة بالتفصيل في موضع آخر. باختصار، تساعد التبلورية على تحسين المقاومة الكيميائية والخواص الميكانيكية فوق درجة حرارة التحول الزجاجي (ولكن دون درجة الانصهار). تتميز البوليمرات غير المتبلورة بمقاومة جيدة للتشوه وشفافية عالية.

مثل النايلونات الأليفاتية، يمكن تعديل البولي بروبيلين أسيتات (في الواقع يتم تعديلها دائمًا تقريبًا) باستخدام عوامل تقوية مثل الألياف الزجاجية والمواد المقوية و/أو المثبتات.

تم تطوير تركيبات ذات خصائص محددة. على سبيل المثال، الراتنجات التي تتمتع بالقدرة على الارتباط مباشرة بالمطاطات لتكوين مركبات بلاستيكية مطاطية، والمُعتمدة للاستخدام المباشر مع مياه الشرب والأغذية. [ 12 ]

مزيج البولي فثالاميد

إن إضافة البولي أميدات الأليفاتية إلى البولي فثالاميدات (مزيج البولي فثالاميد/البولي أميد) تخفض درجة الانصهار ودرجة حرارة التحول الزجاجي، مما يجعل من الممكن معالجة مزيج البولي فثالاميد هذا بسهولة أكبر مقارنة بالبولي فثالاميدات ذات درجة الانصهار/التليين الأعلى.

رغم وجود دراسات واسعة النطاق حول مزائج البولي أميد/ البولي أوليفين ، إلا أن الدراسات المنشورة حول خصائص مزائج البولي أميد/البولي أوليفين قليلة. قد يُعزى ذلك إلى ارتفاع درجات حرارة المعالجة اللازمة لراتنجات البولي أميد مقارنةً بثبات البولي أوليفينات عند درجات الحرارة المختلفة. تُظهر مزائج البولي أميد/البولي أميد/البولي أوليفين توازنًا جيدًا بين الليونة ، والقوة، والصلابة، ومقاومة الصدمات، والأداء الحراري، مما يُشير إلى إمكانية استخدام هذه المواد تجاريًا. [ 13 ]

التطبيقات

تُستخدم راتنجات البولي فثالاميد في قولبة الحقن لتشكيل أجزاء تُستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات. تشمل استخداماتها في السيارات خطوط الوقود والتبريد، وحلقات مقاومة التآكل للمضخات، وأجزاء بكرات المحركات، وموصلات خطوط الوقود، ووحدات وقود مشعبات سخانات المياه، وصمامات قطع الوقود، وهياكل منظمات الحرارة، ومبردات الهواء، ومضخات التبريد، ومصابيح LED الأمامية . في مجال الإلكترونيات، تسمح درجة انصهار البولي فثالاميد العالية بتجميع أجزاء أجهزة التثبيت السطحي المصبوبة منه باستخدام عملية لحام خالية من الرصاص . [ 12 ] كما تُستخدم راتنجات البولي فثالاميد في موصلات USB-C ، [ 14 ] وحوامل مصابيح LED، وحماية الكابلات/الأسلاك. [ 10 ] تشمل التطبيقات الأخرى لراتنجات البولي فثالاميد أنابيب الغاز وخطوط الإمداد لصناعة النفط (نظرًا لقدرتها على تحمل الضغوط العالية)، والتطبيقات الطبية مثل أنابيب القسطرة ، وفي منتجات العناية الشخصية، مثل شعيرات فرش الأسنان وفرش الشعر. كما تُستخدم راتنجات البولي فثالاميد في المعدات الرياضية، وأجسام صمامات الدش، والبطانات، ووسادات المحامل في محركات الطائرات.

تأثير دورة الحياة

تُعتبر البولي فينيل أسيتات (PPAs)، كغيرها من المواد البلاستيكية الحرارية، قابلةً لإعادة التدوير بالكامل نظريًا عن طريق إعادة صهرها، وكبوليمر تكثيفي عن طريق إزالة البلمرة . تتطلب إعادة التدوير التجارية أن تكون تكلفة الخدمات اللوجستية والتنظيف والمعالجة أقل من تكلفة البوليمر الخام، وهو ما لا يتحقق دائمًا. يمكن استخلاص الطاقة من نفايات البولي فينيل أسيتات في محطات الحرق . وتعتمد أفضل خيارات الاستخلاص على العديد من العوامل، مثل التشريعات المحلية، وتصميم القطع البلاستيكية، وإمكانية الوصول إلى مرافق الفرز، وتكاليف إعادة التدوير.

الموردون التجاريون

  • Arkema تحت العلامة التجارية Rilsan HT بوليمرات تعتمد على decanediamine، على الأرجح 10T/X. [ 15 ]
  • شركة BASF تحت العلامة التجارية Ultramid Advanced N (PA9T)، وUltramid Advanced T1000 (PA6T/6I)، وUltramid Advanced T2000 (PA6T/66)، وUltramid T KR (PA6T/6). [ 16 ]
  • شركة دوبونت تحت العلامة التجارية Zytel HTN مع 6T/66 و 6T/MPDMT. [ 10 ] [ 17 ]
  • DSM تحت العلامة التجارية ForTii [ 18 ] مع البوليمرات المشتركة من PA 4T.
  • تُصنع هذه المواد تحت العلامة التجارية Grivory. وتعتمد درجات GV على PA66/6I/6T. أما درجات HT1 فتعتمد على 6T/6I، ودرجات HT2 على 6T/66، ودرجات HT3/HT3-CO على بوليمرات مشتركة من 10T [ 7 ].
  • إيفونيك تحت العلامة التجارية Vestamid HT 'plus' مع بوليمرات 6T/X و 10T/X. [ 19 ]
  • كوراراي تحت العلامة التجارية جينستار مع كوبوليمر 9T (يستخدم اثنين من متماثلات ثنائي أمين C9). [ 17 ]
  • ميتسوي تحت العلامة التجارية أرلين مع 6T/66 [ 20 ]
  • سولفاي تحت العلامة التجارية أموديل. كانت شركة أموكو هي من قامت بتسويق هذه العلامة التجارية في البداية، وهي اليوم مملوكة لشركة سولفاي. ووفقًا لشركة نيفيكولور، فإن جميع درجات أموديل الحالية تعتمد على بوليمر واحد، وهو A1000 [ 21 ] ، ولكن هناك درجات تعتمد على كوبوليمر 66/6T [ 22 ] وأخرى على كوبوليمر 66/6T/6I. [ 23 ]

مراجع

  1. ↑ يجب توخي الحذر لعدم الخلط بين هذا المصطلح و"PP&A"، الذي يرمز إلى بوليمرات البوليستر والبولي أميد والأكريلات، وجميعها تُستخدم في صناعة الألياف. انظر doi : 10.1016/j.jhazmat.2019.02.067 .
  2. ↑ معيار ASTM D 5336 -15a
  3. 1 2 3 4 كوزين، تيبو؛ غالي، جوسلين؛ دوبوي، جيروم (2012). "النمذجة الجزيئية للخواص الحرارية لمتعددات الفثالاميد: مقارنة بين نتائج النمذجة والنتائج التجريبية". بوليمر . 53 (15): 3203-10 . doi : 10.1016/j.polymer.2012.05.051 .
  4. ↑ هاربر، تشارلز أ. (2002). دليل البلاستيك والمطاط والمواد المركبة . ماكجرو هيل. الصفحات 51-52 . ISBN  978-0-07-138476-6.
  5. ^ كوهان، ملفين الأول، أد. (1995). دليل البلاستيك النايلون . ميونيخ: هانسر. ص. 71. ردمك  978-1-56990-189-2.
  6. ↑ جلاس؛ والتر؛ كوزيلسكي، غاري؛ مارتنز، مارف. "بولياميدات عالية الأداء تلبي المتطلبات الصارمة لمكونات إدارة الحرارة في السيارات" (ملف PDF) . دوبونت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2016 .
  7. 1 2 "Grivory HT" . www.emsgrivory.com . شركة EMS Chimie . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 مايو 2015 .
  8. ↑ "Amodel PPA" . سولفاي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2016 .
  9. ↑ "Grivory HT" . EMS Grivory . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2016 .
  10. 1 2 3 "زيتل إتش تي إن" . دوبونت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2016 .
  11. ↑ "دليل عملي للبلاستيك الهندسي عالي الأداء" (ملف PDF) . سميثرز رابرا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2016 .
  12. 1 2 شركة إيفونيك للصناعات، http://www.vestamid.com/product/vestamid/en/products-services/pages/default.aspx
  13. ↑ ديزيو، جي بي (1996). "توصيف وخصائص مزائج البولي فثالاميد/البولي أميد ومزائج البولي فثالاميد/البولي أميد/البولي أوليفين" . مجلة تكنولوجيا إضافات الفينيل . 2 (3): 229-234 . doi : 10.1002/vnl.10131 .
  14. ↑ زيستلر، أندرو (11 ديسمبر 2015). "اختيار مادة زايتل إتش تي إن من دوبونت للاستخدام في موصلات يو إس بي من النوع سي 3.1" . connectortips.com . EE World . تاريخ الاسترجاع: 26 مارس 2016 .
  15. ↑ "مقدمة إلى ريلسان إتش تي" (ملف PDF) . أركيما . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2016 .
  16. ↑ "شغفنا بالكمال: مجموعة منتجات Ultramid® Advanced: نوفر لك حلول الطاقة التي تحتاجها..."
  17. 1 2 "HPPA Genestar PA9T - التطبيقات التلقائية" (PDF) . كوراراي . تم الاسترجاع في 26 مارس 2016 .
  18. ↑ "ستانيل فورتي" . الدليل التشخيصي والإحصائي للاضطرابات النفسية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2016 .
  19. ↑ "فيستاميد إتش تي بلس" (ملف PDF) . إيفونيك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2016 .
  20. ↑ دليل عملي للبلاستيك الهندسي عالي الأداء . سميثرز رابرا. 2011. ص 50. ISBN  9781847355775.
  21. ↑ "دليل تصميم Amodel" (ملف PDF) . نيفيكولور. صفحة 13. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 25 مايو 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يناير 2022 . 
  22. ↑ "ورقة البيانات الفنية" . IDES . تم الاطلاع عليها بتاريخ 25 مايو 2015 .
  23. ↑ "ورقة بيانات طراز A1133" . IDES . تم الاطلاع عليها بتاريخ 25 مايو 2015 .