Нейлон 11
Нейлон 11 или Полиамид 11 (PA 11) представляет собой полиамид , биопластик и член семейства нейлоновых полимеров, получаемых полимеризацией 11-аминоундекановой кислоты . Его производит из клещевины компания Arkema под торговой маркой Rilsan . [ 1 ]
Нейлон 11 применяется в нефтегазовой , аэрокосмической , автомобильной , текстильной , электронике и спортивном оборудовании , часто в трубках , оболочке проводов и металлических покрытиях . [ 2 ]
История
[ редактировать ]В 1938 году директор по исследованиям компании Thann & Mulhouse Джозеф Зельтнер впервые задумал идею Nylon 11, которая была предложена в работах Уоллеса Карозерса . [ 3 ] Танн и Мюлуз уже участвовали в переработке касторового масла для получения 10-ундеценовой кислоты , которая в конечном итоге была преобразована в первое количество 11-аминоундекановой кислоты в 1940 году с помощью коллег Мишеля Жена и Марселя Кастнера. В 1944 году Кастнер существенно усовершенствовал процесс получения мономера , и в 1947 году были поданы первые патенты на нейлон 11. [ 4 ] Первая нить из нейлона 11 была создана в 1950 году, а полноценное промышленное производство началось с открытием производственного предприятия в Марселе в 1955 году, которое и сегодня остается единственным производителем 11-аминоудекановой кислоты.
Arkema в настоящее время полимеризует Nylon 11 в Бердсборо, Пенсильвания , Чаншу и Серкиньи . [ 5 ]
Химия
[ редактировать ]Химический процесс создания Nylon 11 начинается с рицинолевой кислоты , которая составляет 85-90% касторового масла. Рицинолевая кислота сначала переэтерифицируется метанолом с образованием метилрицинолеата , который затем подвергается крекингу с образованием гептальдегида и метилундецилената. Они подвергаются гидролизу с образованием метанола, который повторно используется при первоначальной переэтерификации рицинолевой кислоты, и ундециленовой кислоты , которую добавляют к бромистому водороду . После гидролиза бромистый водород подвергается нуклеофильному замещению аммиаком с образованием 11- аминоундекановой кислоты, которая полимеризуется в нейлон 11. [ 5 ]
Характеристики
[ редактировать ]Как видно из таблицы ниже, нейлон 11 имеет более низкие значения плотности, модуля упругости при изгибе и модуля Юнга, водопоглощения, а также температур плавления и стеклования. Видно, что нейлон 11 обладает повышенной стабильностью размеров в присутствии влаги из-за низкой концентрации амидов . Нейлон 11 испытывает изменение длины на 0,2–0,5% и изменение веса на 1,9% после 25 недель погружения в воду по сравнению с изменением удлинения на 2,2–2,7% и изменением веса на 9,5% для Нейлона 6. [ 2 ]
| Плотность [ 6 ] | Модуль Юнга [ 2 ] [ 7 ] | Модуль упругости при изгибе [ 2 ] | Удлинение
на перерыве [ 6 ] |
Водопоглощение
толщиной 0,32 см и 24 часа [ 6 ] |
Температура плавления [ 6 ] | Стекло
переход температура [ 6 ] | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Нейлон 11 | 1,03-1,05 г/см 3 | 335 МПа | 1200 МПа | 300-400% | 0.4% | 180-190 °С | 42 °С |
| Нейлон 6 | 1,13 - 1,16 г/см 3 | 725 - 863 МПа | 2400 МПа | 300% | 1.3-1.9% | 210–220 °С | 48-60 °С |
Приложения
[ редактировать ]Тюбинг
[ редактировать ]Благодаря низкому водопоглощению, повышенной стабильности размеров при воздействии влаги, термо- и химической стойкости, гибкости и прочности на разрыв нейлон 11 используется в различных целях для изготовления трубок. В автомобильной, аэрокосмической, пневматической, медицинской, нефтегазовой отраслях нейлон 11 используется в топливопроводах , гидравлических шлангах , воздухопроводах, шлангокабелях, катетерах и трубках для напитков. [ 2 ]
Электрический
[ редактировать ]Нейлон 11 используется в оболочке кабелей и проводов, а также в электрических корпусах, разъемах и зажимах. [ 2 ]
Покрытия
[ редактировать ]Нейлон 11 используется в металлических покрытиях для снижения шума и защиты от воздействия ультрафиолета, а также устойчивости к химическим веществам, истиранию и коррозии. [ 8 ]
Текстиль
[ редактировать ]Нейлон 11 используется в текстиле через щетину щеток, белье , фильтры, а также в тканых и технических тканях . [ 2 ] [ 9 ]
Спортивное оборудование
[ редактировать ]Нейлон 11 используется в подошвах и других механических частях обуви. Его также можно увидеть в ракеточном спорте для изготовления струн, петель и воланов для бадминтона. Нейлон 11 используется для верхнего слоя лыж. [ 2 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Херцог, Бен; Коэн, Мелвин И.; Местемахер, Стив А.; Пагилаган, Роландо У.; Редмонд, Кейт (2013), «Полиамиды», Энциклопедия промышленной химии Ульмана , Американское онкологическое общество, doi : 10.1002/14356007.a21_179.pub3 , ISBN 9783527306732 , S2CID 241272519
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час «Брошюра по Rilsan PA11» . Аркема . 2005 . Проверено 28 ноября 2018 г.
- ^ Сеймур, Раймонд Б.; Киршенбаум, Джеральд С., ред. (1987). Высокоэффективные полимеры: их происхождение и развитие . дои : 10.1007/978-94-011-7073-4 . ISBN 978-94-011-7075-8 .
- ^ Аркема. «Аркема отмечает 70-летие своего флагманского бренда полиамида Rilsan® 11» . www.arkema-americas.com . Проверено 18 ноября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б Дево, Жан-Франсуа. «ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОЛОГИИ ЭКО-ПРОФИЛЯ К ПОЛИАМИДУ 11» (PDF) . Аркема .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Селке, Сьюзен Э.М.; Калтер, Джон Д. (11 декабря 2015 г.), «Основные виды пластмасс в упаковке», Plastics Packaging , Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, стр. 101–157, doi : 10.3139/9783446437197.004 , ISBN 9783446407909
- ^ Проницаемость и другие свойства пленок пластмасс и эластомеров . 1 января 1996 г.
- ^ «Услуги по нанесению нейлоновых покрытий» . www.wrightcoating.com . Проверено 2 декабря 2018 г.
- ^ Гордон, Кук, Дж. (1 января 1984 г.). Справочник текстильных волокон. Том 1, Натуральные волокна (Пятое изд.). Кембридж, Англия. ISBN 9781845693152 . OCLC 874158248 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )