Polyamide

 

Polyamide (PA) sind Polymere, deren Wiederholungseinheiten als charakteristisches Merkmal die Amidgruppe besitzen. Die Amidgruppe kann als Kondensationsprodukt einer Carbonsäure und eines Amins aufgefasst werden. Die dabei entstehende Bindung nennt man Peptidbindung. Sie ist hydrolytisch wieder spaltbar.

Die Bezeichnung Polyamide wird üblicherweise als Bezeichnung für synthetische, technisch verwendbare thermoplastische Kunststoffe verwendet und grenzt diese Stoffklasse damit von den chemisch verwandten Proteinen ab. Fast alle bedeutsamen Polyamide leiten sich von primären Aminen ab, d. h. in ihren Wiederholeinheiten kommt die funktionelle Gruppe -CO-NH- vor. Daneben existieren auch Polyamide von sekundären Aminen (-CO-NR-, R = organischer Rest). Als Monomere für die Polyamide finden besonders Aminocarbonsäuren, Lactame und/oder Diamine und Dicarbonsäuren Verwendung.

Polyamide wurden im Jahr 1937 erstmals synthetisiert.

Physikalische Eigenschaften von Polyamid
Dichte 1150 kg/m3
Elektrische Leitfähigkeit (s) 10-12 (m · Ohm)-1
Wärmeleitfähigkeit 0,25 W/(m · K)
Zug-E-Modul 2300 N/mm2
Glasübergangstemperatur 60…75 °C

 

PA 6 versus PA 6.6

Die zwei technisch am häufigsten verwendeten Polyamide sind PA 6 und PA 6.6. Ihr Herstellprozess ist grundlegend verschieden:

* Polyamid 6.6 ist das Original-„Nylon“ und wird aus HMD (Hexamethylendiamin) und Adipinsäure hergestellt. Es entsteht durch eine Polykondensation unter Wasserabspaltung. H2N-(CH2)6-NH2 + HOOC-(CH2)4-COOH ? (-NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO-)n+ 2n H2O
* Polyamid 6 ((-NH-(CH2)5-CO-)n) entsteht durch Ringöffnungspolymerisation aus e-Caprolactam mit Wasser als Starter.
* Bei der Variante Polyamid 6.10 wird das HMD mit der Sebacinsäure HOOC(CH2)8COOH umgesetzt. Die Formel lautet: (OOC(CH2)8CONH(CH2)6NH)n

PA 6.6 und PA 6 sind sich dennoch chemisch und physikalisch sehr ähnlich und unterscheiden sich lediglich durch die gespiegelte Anordnung einer -CH2-NH-CO-Gruppe.

Typische Eigenschaften

Die meisten technisch bedeutsamen Polyamide sind teilkristalline thermoplastische Polymere und zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit aus, besitzen eine gute Chemikalienbeständigkeit und Verarbeitbarkeit. Viele Eigenschaften der Polyamide werden weitgehend durch die Amidgruppen dominiert, die über Wasserstoffbrückenbindungen miteinander wechselwirken.

Genaue Werte für die Eigenschaften der Polyamide hängen unter anderem von deren kristallinem Gefüge und insbesondere von deren Wassergehalt ab. Polyamide reagieren auf den Feuchtegehalt der Umgebung mit reversibler Wasseraufnahme oder -abgabe. Dabei wird das Wasser in die amorphen Bereiche des Polyamids eingelagert. Ganz wesentlich hängt die Wasseraufnahme von der Konzentration der Amidgruppen ab. An Umgebungsluft nimmt z. B. PA 6 ca. 2,5-3,5 % Wasser auf, PA 12 aber nur ca. 0,2-0,5 %. Es sind Additive auf Polyolefin-Basis entwickelt worden, um auch im trockenen Zustand hohe Schlagzähigkeit zu gewährleisten. Dieser Effekt ist auch dafür verantwortlich, dass Nylonstrümpfe zumeist im fabrikneuen Zustand am leichtesten Laufmaschen bekommen, wenn sie jedoch die erste Wäsche überstanden haben, viel haltbarer sind.

Wie erkenne ich das es sich um Polyamid handelt?

Polyamid lässt sich auf einfache Weise mit wenigen Hilfsmitteln identifizieren. Am einfachsten ist die Brennprobe. Ein kleiner Abschnitt des zu untersuchenden Kunststoffteils wird entzündet. PA brennt mit gelblicher, etwas unruhiger Flamme, wobei das verbrennende Material etwas schäumt und braunschwarze Ränder bildet. Bläst man die Flamme aus, riecht der Rauch leicht hornartig. PA lässt sich mit Ameisensäure anlösen und damit auch kleben, abhängig vom Polyamid benötigt man unterschiedlichen Konzentrationen (z. B. PA 6 70 %, PA 66 80 %).

 

Vielen Dank an Wikipedia für die Hilfe- http://de.wikipedia.org/wiki/Polyamide

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