Что такое полифталамид (PPA)?

Полифталамид (PPA): использование, особенности, преимущества и недостатки

Полифталамид — это высокоэффективная смола из семейства нейлоновых с исключительными термическими, механическими и физическими свойствами.

Он гигроскопичен, непрозрачен, полукристаллический и может использоваться в литье пластмасс под давлением. Большинство марок PPA наполнены стеклом или минералами для повышения жесткости при высоких температурах. В результате PPA часто используется в приложениях вместо металла или более дорогого термопластика.

Как производится полифталамид (ППА)?

Полифталамид состоит из терефталевой кислоты или изофталевой кислоты или их комбинации и, по крайней мере, одного алифатического диамина, такого как гексаметилендиамин.

Часть ароматической кислоты охватывает по меньшей мере 55 молярных процентов повторяющихся звеньев в полимерной цепи, что делает эти смолы лишь частично ароматическими. Ароматическая часть основной цепи полимера повышает температуру плавления, жесткость, термостойкость и химическую стойкость при одновременном снижении влагопоглощения.

Однако за улучшенные свойства приходится платить. Фталимиды намного дороже, чем типичные алифатические амиды, и их труднее обрабатывать из-за их высокой температуры плавления.

Характеристики полифталамида (ППА)

Характеристики полифталамида: повышенная химическая стойкость, коробление, повышенная прочность и жесткость при повышенных температурах, сопротивление ползучести и усталости, чувствительность к поглощению влаги и стабильность размеров.

Температура стеклования PPA повышается по мере увеличения количества терефталевой кислоты. Если более 55% кислотной части ПФК состоит из изофталевой кислоты, то сополимер является аморфным.

Кристалличность помогает с химической стойкостью и механическими свойствами выше температуры стеклования, но ниже точки плавления. Аморфные полимеры PPA подходят для коробления и прозрачности.

Подобно алифатическим нейлонам, PPA могут быть модифицированы и обычно модифицируются армирующими агентами, такими как стекловолокно, упрочнители или стабилизаторы. Были разработаны составы со специфическими свойствами.

Например, смолы могут связываться непосредственно с эластомерами для получения композиционных материалов из пластика и резины и, с одобрения, могут применяться для прямого контакта с питьевой водой и пищевыми продуктами.

Добавление алифатических полиамидов к PPA создает смесь PPA/PA и снижает температуру плавления и температуру стеклования, что упрощает обработку смесей по сравнению с PPA с более высокой температурой плавления/размягчения.

Несмотря на то, что были проведены обширные исследования смесей ПА/полиолефин, мало что было опубликовано о свойствах смесей ПФА/полиолефин. Отсутствие исследований может быть связано с относительно высокими температурами обработки, необходимыми для смол на основе ПФА, по сравнению с температурной стабильностью полиолефинов.

Смеси PPA/PA/полиолефинов имеют хороший баланс гибкости, прочности, жесткости, ударных и тепловых характеристик, что указывает на то, что эти материалы должны иметь коммерческое применение.

Виды использования полифталамида (ППА)

Полифталамид имеет множество применений. Он используется для электроники и электротехники, автомобилей, кабелей и проводов и многих других приложений. PPA представляет собой полукристаллический или ароматический полиамид, который обычно получают из комбинации изофталевой и терефталевой кислот.

Полифталамид используется главным образом в качестве альтернативы некоторым металлическим компонентам в таких отраслях, как автомобилестроение и других.

PPA можно использовать для топливопроводов и трубопроводов охлаждающей жидкости, деталей шпульки двигателя, компенсационных колец насосов, соединителей топливопроводов, отсечных топливных клапанов, коллекторов водонагревателей, топливных модулей, корпусов термостатов, насосов охлаждающей жидкости, воздухоохладителей и светодиодных фар.

PPA позволяет создавать автомобильные компоненты с большей механической прочностью и меньшим общим весом автомобиля. В результате использование PPA помогает снизить расход топлива. Кроме того, ожидается, что свойства PPA с высокой температурой перехода и высокой температурой деформации повысят его применение в производстве автомобильных кузовных деталей, способствуя росту мирового рынка полифталамида.

Кроме того, строгие государственные правила и положения, направленные на сокращение выбросов автомобильного топлива, побудили многих поставщиков услуг принять меры для повышения топливной экономичности транспортных средств.

PPA также используется для различных электронных приложений, поскольку высокая температура плавления PPA позволяет собирать детали SMD, отлитые из PPA, с использованием процесса бессвинцовой пайки. PPA также используются для разъемов USB-C, защиты кабелей и проводов, а также для крепления светодиодов. Другие области применения смол на основе PPA включают газопроводы и трубопроводы для нефтяной промышленности.

Медицинские применения PPA включают трубки для катетеров, щетины зубных щеток и предметы личной гигиены. PPA также используются в спортивном оборудовании, втулках, корпусах клапанов для душа и вкладышах подшипников в авиационных двигателях.

Преимущества полифталамида (PPA):

• Очень высокая жесткость и прочность
• Хорошая тепловая, химическая и усталостная стойкость
• Может противостоять инфракрасной пайке
• Низкое водопоглощение и относительно низкая влажность
• Очень низкая склонность к ползучести
• Хорошая размерная стабильность

Недостатки PPA заключаются в следующем:

• Материал по своей природе не является огнестойким
• Требуется хорошее сушильное оборудование
• ППА имеет высокие температуры обработки (до 350 градусов С)
• Ему вредят мощные окислители, минеральные кислоты, уксусная и муравьиная кислоты.

Как полифталамид (ППА) влияет на здоровье человека?

PPA обычно не влияет на здоровье человека. Полиамидные полимеры теоретически нереакционноспособны и не считаются особенно вредными. Однако люди, чувствительные к материалам, изготовленным из нефти, могут реагировать на PPA.

PPA не входит ни в один список химических веществ, вызывающих озабоченность. Тем не менее, правительство Канады оценило нейлон 6/6, поскольку он также используется в косметике, и классифицировало его как «средний приоритет здоровья человека». Кроме того, исследование показало, что некоторые химические вещества из нейлоновой кухонной утвари попадают в пищу.

Однако посуда должна использоваться в течение 100 часов, прежде чем выщелачивается достаточное количество материала, чтобы считаться проблемой.

Является ли полифталамид (ПФА) токсичным?

Как и большинство пластиков, PPA токсичен при проглатывании в больших количествах. Однако PPA обычно не используется для пищевых продуктов или приложений, связанных с пищевыми продуктами, и считается безопасным в своих типичных применениях.

В чем разница между полифталамидом (ППА) и нейлоном?

Разница между PPA и нейлоном заключается в том, что PPA — это разновидность нейлона. Полиамид, или нейлон , является основным классом высокоэффективных инженерных термопластов из-за его превосходного баланса свойств. Он образуется путем конденсации одинаковых звеньев и сополимеров с разными звеньями.

Полифталамид (ПФА) представляет собой полукристаллический ароматический полиамид. Он относится к семейству полиамида или нейлона. По сравнению с нейлоном 6/6 он прочнее, жестче, менее чувствителен к влаге и обладает более высокими тепловыми характеристиками. Кроме того, он обладает значительной устойчивостью к химической усталости и механической ползучести.

Является ли полифталамид (ППА) нейлоном?

Да, полифталамид — это нейлон. Это один из видов нейлона. Уоллес Хьюм Карозерс открыл нейлон в 1928 году. Он был химиком, нанятым компанией DuPont de Nemours для проведения обширной исследовательской программы по разработке оригинальных полимерных материалов. В 1935 году он разработал формулу, известную как PA 66, также называемую Nylon 6/6.

Полиамиды обладают высокой термо- и электростойкостью. Благодаря своей кристаллической структуре они также обладают отличной химической стойкостью, механическими и барьерными свойствами.

Кроме того, эти материалы легко огнезащитны. В результате полиамиды стали первыми коммерчески доступными синтетическими волокнами.

В этой статье обобщены характеристики, применение, преимущества, ограничения и токсичность полифталамида (ППА).