Translate

sábado, 30 de marzo de 2013

Poliamida, antecedentes históricos.

NYLON.

ANTECEDENTES HISTÓRICOS:
Constituyen la familia más grande de plásticos de ingeniería con una amplia gama de aplicaciones. se forman a menudo en fibras y se utilizan para mono filamentos e hilados.
Polímero de poliamida (Nylon) primero fue introducida comercialmente por DuPont como resultado del trabajo de investigación de W. H. Craothers en la década de 1930, que estaba llevando a cabo esfuerzos iniciales de la investigación extensa en poliésteres y poliamidas.
Primera fibra producida enteramente de polímero sintético, se caracterizó por primera vez en 1899. En julio de 1935, el nylon  6,6 fue elegido por Dupont para ser introducido  en el mercado. Seguida por una patente de aplicación que se  publicó en 1937.  Las principales poliamidas en estas dos primeras patentes  fueron NYLON-6, NYLON-7, NYLON-8, NYLON-9, NYLON-11 y NYLON-17 Nylon 6,6 introducida por Wallace H. Craothers en 1934, nombrado así por el enlace de sus moléculas, fue el primer sustituto de la  seda hecha por el hombre, trabajo de un químico  orgánico que donde  calculo el método de polimerización para hacer una fibra más fuerte y reemplazara las medias de seda.
Nylon 6, introducida por  Paul Schlack para  reproducir las propiedades del nylon 6,6 sin violar las patente de su producción, no es un polímero de condensación, pero en su lugar esta hecho de una apertura de  un anillo de polimerización. Esto la hace especial, en comparación con las condensadas y adicionadas. Tiene una  conformidad de  las fibras de seda sintética más baratas  de la industria. Fue nombrada Perlón en 1952.
Nylon 11, poliamida biplástica derivada a base de aceite vegetal, producida por  Arkema bajo el nombre de Rilsan. Propiedades similares a la PA12, tiene una resistencia superior y más resistente que el nylon 6 y el nylon 6,6.

Obtención de la fibra de Poliamida.


En nylon 6 se obtiene a partir  de una sola clase de monómero, llamado caprolactama, calentando  a unos 250° C en presencia de aproximadamente 5-10% de agua. Se genera por poli condensación  de un di ácido con una diamina, combinado con el agua en un reactor, esto produce sal de nylon , que se envía a una evaporación, para eliminar el exceso de agua. La sal de nylon se va a un vaso en donde lo funde y se lleva aun proceso  de hilado y es extruido y enviado a una hilera, que es una pequeña  placa de metal con hoyos finos, luego se refrigera por aire para formar los filamentos.

Nylon 6 es sintetizada por la polimerización de la apertura del anillo de caprolactama. Caprolactama tiene 6 carbonos, por lo tanto, Nylon 6. Cuando se calienta la caprolactama en unos 533 K en una atmósfera de inerte de nitrógeno para sobre 4-5 horas, el anillo se rompe y se somete a la polimerización. Luego la masa fundida se pasa a través de hileras a las fibras de la forma de Nylon 6.


Durante la polimerización, el enlace peptídico dentro de cada molécula de la caprolactama se rompe, con los grupos activos en cada lado reforma dos nuevos bonos como el monómero pasa a formar parte de la espina dorsal del polímero. A diferencia del nylon 6,6, en el que la dirección del enlace amida se invierte en cada enlace, todos los bonos de nylon 6 amida se encuentran en la misma dirección. Nylon 6 por lo tanto, parece natural poli péptidos más cerca; de hecho, caprolactama sería un aminoácido si fuese hidrolizado. Esta diferencia tiene poco efecto sobre las propiedades mecánicas o químicas del polímero, pero es suficiente para crear una distinción legal.
 

Nylon 6,6 formado a partir de ácido butandicarboxílico  (ácido adipínico) y la hexametilendiamina. Se obtiene por  medio de una reacción de polimerización por crecimiento  en etapas, y por una polimerización por condensación.  El nylon se sintetiza a partir de di ácidos y diamina,  no se necesitan catalizadores, ya que los ácidos catalizan  la reacción y créase o no, uno de los monómeros es precisamente un ácido. Cuando nos acercamos al  final de la polimerización, donde no hay muchos  grupos ácidos remanentes para comportarse como catalizadores, la reacción aún prosigue. Es decir, la amina puede reaccionar con los ácidos carboxílicos no pro tonados también pueden obtenerse a partir de una diamina y un di cloruro de ácido esta reacción sigue el mismo mecanismo, pero aquí sí se necesita agregar trazas de ácido que actúen como catalizador.



FABRICACION INDUSTRIAL DEL NYLON 6,6


Nylon 6,6 es hecho por polimerización ADIPICO y 1, 6-Diaminohexano exactamente como se indica más arriba en la página.

Porque el ácido es ácido y la amina es fundamental, primero reaccionan juntos para formar una sal. Luego se convierte en nylon 6,6 calentando bajo presión a 350° C.

Ambos los dos monómeros pueden hacer de ciclo hexano.

• Oxidación del ciclo hexano abre el anillo de átomos de carbono y produce un grupo - COOH en cada extremo. Le da el ADIPICO.

Algo de eso puede transformarse luego en el 1, 6-Diaminohexano.


• El ácido se trata con amoníaco para producir la sal de amonio.

• La sal de amonio se calienta a 350° C en presencia de hidrógeno y un catalizador de níquel. Esto deshidrata la sal y reduce a 1, 6-Diaminohexano.
Nylon 6 y nylon 6,6, mostrando la dirección de los enlaces peptídicos, única diferencia estructural entre ellos.


Nylon 11, se obtiene  a partir de partiendo del ácido omega aminoundecanoico, que tiene once átomos de carbono. Obtención producido por poli condensación del ácido amino-undecanoico. Composición química. A base de cadenas de amida, hidrógenos, carbonos y oxígenos  en el orden siguiente:



Nylon 6, fórmula química


(C6H11NO)n.




 
Nylon 6,6 fórmula química

(C12H22N2O2)n.

Nylon 11, fórmula química
C33H63N3O3X2.

Metódo de disolución de la fibra de Poliamida.


Nylon 6
Acetona en frío: Insoluble, Ácido acético
Hirviendo: Soluble,
Ciclo hexano hirviendo: Insoluble,
Dimetilformamida 75 / Ácido fórmico 25 hirviendo: Soluble, acido clorhídrico 4.2M y acido fórmico 85% soluble.



Se disuelve en el ácido: clorhídrico, fórmico,  nítrico, soluble a ebullición Dimetilformamida, Insoluble en: Ortodiclorobenceno y piridina.
Nylon 6,6






Soluble en ácido: acético, nítrico 65%, fórmico 98-100%, sulfúrico 66%, clorhídrico 38%, e insoluble en: clicloexanona, Dimetilformamida, Ortodiclorobenceno, nitrobenceno y piridina y acetona en frío.












Nylon 11

Soluble en ácido sulfúrico al 66%º, soluble a ebullición ácido: nítrico 65%, fórmico 98-100%, clicloexanona, dimetilformamida, ortodiclorobenceno, nitrobenceno, ácido acético y piridina.
 Insoluble: sosa cáustica al 5%, acetona en frío.

Identificación al microscopio de la Poliamida.


 La identificación puede ser mas difícil debido a que algunas se parecen y su aspecto cambia al variar el proceso de fabricación.
  • Fibras trilobal
  • Brillan tanto por que la luz se refleja en cada una de las caras (contienen 3 caras)
 
  • la luz es mas intensa

  • Normalmente la fibra que aplican esta sección transversal es la Poliamida.

Punto de fusión de la poliamida.



Nylon 6: Punto de fusión de 493º K ó 219.85º C.
















Nylon 6,6:Punto de fusión de 542ºK ó 268.85ºC.

Alta para una fibra sintética, aunque no a la altura de poliésteres o aramidas como el kevlar. Este hecho hace que sea resistente al calor y la fricción y le permite soportar el ajuste de calor para la retención de la torcedura.













Nylon 11: Punto de fusión de 363-367°F ó 183.88- 186.11ºC.



La unión entre el carbono, oxígeno el grupo amina, hace más difícil romper el nylon, así se tiene un alto punto de fusión que en otros polímeros.

Identificación por combustión de la Poliamida.

Nylon 11.

Cerca de la llama: Se funde y se encoge.
En la llama: arde lentamente y se derrite,
Al sacar de la llama: se apaga sola

Residuo: No queda

Tiene un olor a:  Apio.


Nylon 6 y Nylon 6,6.

En la llama:Derretimientos y quemaduras, Humo blanco, Gotas caen derretidas amarillentas.

Extraído de la llama: Quema de paradas, pequeña cantidad en extremo, grano fundido caliente y se puede estirar en hilo fino.

Residuo: Grano amarillento, redondo duro grano no deformable.

Olor de humo: Apio-como olor a pescado.

POLIAMIDA.

Hola a todos!.
Esta vez les hablaremos acerca de la fibra de Poliamida, más conocida con el nombre de Nylon.
Pero nos enfocaremos sobre 3 tipos de poliamida, lo que es el Nylon 6 ó Perlon, Nylon 6,6 y Nylon 11 ó Rilsan.
Como la vez anterior, hablaremos sobre sus antecedentes históricos, obtención, composiciñon química, caracteristícas físicas y químicas, idetificaciñon al microscopio, metódo de disolución, identificación por punto de fusión y combustión.
Espero que disfruten de nuestro trabajo! :D

Caracteristícas físicas y químicas de la Poliamida.

Nylon 6
  •  Alta resistencia a la tensión, elasticidad y lustre
  • Son a prueba de arrugas
  • Contienen alta resistencia a la abrasión, así como a los químicos tales como los ácidos y álcalis
  • Las fibra pueden absorber el 2.4% de agua, esto baja la fuerza de tensión
  • Puede ser moldeada por inyección de reacción.
  • Mejora útil en rigidez.
Nylon 6,6
  • Tiene un puto de fusión de 268°C, este hecho lo hace resistente al calor y a la fricción, y le permite resistir al termo fijado para una retención de torsión.
  • Temperatura de transición vítrea: 50 ° C.
 
  • Temperatura de fusión: 255°C.
  • Amorfo densidad a 25° C: 1,07 g / cm 3 .
  • Densidad cristalina a 25 ° C: 1,24 g / cm 3 .
  • Peso molecular de la unidad de repetición: 226,32 g / mol.
Nylon 11
  • Tiene la absorción de agua
  • Resistencia al calor
  • La tenacidad más bajas de todos los nylon genéricos no modificados
  • Con flexibilidad y solubilidad y en algunos casos transparencia.
  • Puede utilizar en un amplio rango de temperaturas y sigue siendo dúctil para  muy bajas temperaturas (-40 ° C o incluso menos).
  • Propiedades térmicas:
Tg alrededor de 45 ° C (seco, acondicionado inferior),
TM 180-189 ° C. Estable a largo plazo, aplicaciones de alta temperatura (125 ° C). 
  • Resistencia química:
Muy buena resistencia contra aceite, combustible e hidráulicos fluidos. Más resistente a los ácidos diluidos y bases que otras poliamidas.