Átlátszó nylonszéles körben használják háztartási cikkekben, elektronikai berendezésekben, precíziós optikai műszerekben, sportfelszerelésekben, egészségügyben és autóiparban kiváló átlátszósága, kiváló szívóssága, magas hőstabilitása és jó oldószerállósága miatt. A közelmúltban végzett tanulmányok kimutatták, hogy egyes nejlonanyagok átlátszósággal és ferroelektromossággal is rendelkeznek, így a rugalmas elektronikai termékek fontos összetevőjévé válnak, és várhatóan hordható eszközökben is használják majd.
Átlátszó nylon típusai
1.Alifás átlátszó nylon
Az alifás átlátszó nylon egy átlátszó anyag, amelyet alifás kétbázisú sav és alifás diamin polikondenzációjával, laktám gyűrűnyitó polimerizációjával vagy amino-zsírsav polikondenzációjával nyernek. A polimerizált monomer lehet lineáris monomer vagy aliciklusos gyűrűt tartalmazó monomer. Az aliciklusos gyűrű bevezetése nagymértékben csökkentheti a poliamid láncszegmens szabályosságát, gyengítheti a kristályosodási képességet és fokozhatja az átlátszóságot.
A reprezentatív polimerek közé tartozik a PACM12, PACP-9/6, PA6/66, BMACM14, PA6/12, PA11/12 stb.
2. Félaromás átlátszó nylon
A félaromás átlátszó nejlont általában alifás kétbázisú sav és aromás diamin vagy alifás diamin és aromás kétbázisú sav kopolimerizálásával állítják elő. Az aromás gyűrűk molekulaláncba való beépítésének köszönhetően a hőállóság és a mechanikai tulajdonságok nagymértékben javulnak, miközben a vízfelvételi sebesség csökken. Valójában a félaromás átlátszó nylon a legnépszerűbb átlátszó nejlon a piacon.
A reprezentatív polimerek közé tartozik a PA6T/6I, PA10I/10T, PA6-3-T, MXD6 stb.
3. Aromás átlátszó nylon
A teljesen aromás átlátszó nylon aromás kétbázisú savakból és aromás diaminokból készül. Főláncában magas a merev aromás gyűrűk aránya, a polimer jó kristályossággal rendelkezik, hőállósága és oldószerállósága is a legjobb az összes poliamid közül.
A reprezentatív polimert monomerként 2-amino-6-(4-aminofenil)-6-metil-heptánnal és difenil-izoftaláttal szintetizálják. Az olvadáspontja azonban magas, a fröccsöntő berendezésekkel szemben támasztott követelmények pedig rendkívül szigorúak, ezért ezt a fajta teljesen aromás átlátszó poliamidot nem iparosították.
4. Összetett szerkezetű átlátszó nylon
Az ilyen típusú nylon anyagok monomer szerkezete összetett, forrása korlátozott, ezért elsősorban laboratóriumi kutatási termék. A kutatás az ilyen típusú anyagok speciális környezetben való alkalmazkodóképességének javítására összpontosít speciális heteroatomok vagy heterociklusok, például trifluor-metil-fenoxi-, terc-butil-ciklohexil-, xantén- és szulfoncsoportok bejuttatásával a főláncba.
Főbb átlátszó nylon termékek
A világ első átlátszó nejlonját a Dynamit Nobel sikeresen kifejlesztette és forgalmazta az 1950-es évek végén Trogamid T márkanéven. Sikeres fejlesztése világszerte felkeltette a gyártók lelkesedését az átlátszó nylon anyagok fejlesztése iránt.
Jelenleg a világ jól ismert átlátszó nejlongyártói közé elsősorban az EMS, LANXESS, UBE, DuPont, Evonik, Arkema, BASF, Toboyo, Philips stb. tartoznak. A jelenleg forgalomban lévő főbb átlátszó nylon anyagokat az 1. táblázat mutatja be.
Az Emmans a nagy teljesítményű poliamidok vezető professzionális gyártója és szállítója. A Grilamid TR sorozat és a Grilon C sorozat különféle átlátszó nylonokat tartalmaz.
A Grilamid TR sorozat főleg félkristályos nylon 12 és merev csoportokat tartalmaz, amelyek magas vegyszerállósággal, feszültségrepedésállósággal és kiváló átlátszósággal rendelkeznek. A sorozat reprezentatívabb termékei közé tartozik a GrilamidTR30 (PA6I/X), a GrilamidTR55 (PA12/MACMI), a GrilamidTR90 (PAMACM12) és a GrilamidTRXE4010 (PAMACM10/1010).
A kép forrása: Emmans
A Grilon C sorozat főként PA6/12 kopolimer, amelynek gyenge kristályossága és rossz termikus és mechanikai tulajdonságai vannak. A reprezentatív termékek közé tartozik a GrilonCF6S, GrilonCF7, GrilonCR8 stb.
1988-ban Evonik megvásárolta a Nobelt, és átvette a TROGAMID®T gyártását. A poliamid hosszú élettartamú és nagy átlátszóságú, valamint jó hőállósággal rendelkezik a molekulában lévő aromás gyűrűnek köszönhetően. Hátránya, hogy a színes gyanta áteresztőképessége alacsony, ezért a termék 2020-ban megszűnt.
1995-ben az Evonik kifejlesztett egy új TROGA-MID®CX termékcsaládot 4,4′-diamino-diciklohexil-metán (PACM) és dodekándisav monomerek felhasználásával a polikondenzációs reakcióhoz. Ennek az átlátszó poliamidnak kiváló fényáteresztő képessége (92%), kiváló korrózióállósága és feszültségrepedésállósága, nagyon nagy szívóssága és alacsony hőmérsékletű kopásállósága van. Több mint 20 éves fejlesztés után ez a termék a piac fő termékévé vált.
2021-ben az Evonik kifejlesztette a bioalapú monomereken alapuló termékcsalád új generációját, a TROGAMID® myCX eCO-t. A hagyományos fosszilis nyersanyagok felhasználásával előállított, hasonló minőségű termékekhez képest ez a gyártósor 50%-kal csökkenti a szénlábnyomot és környezetbarát.
A kép forrása: Evonik
Dupontsikeresen fejlesztette ki a nylon 66 alapú átlátszó műszaki gyantákat. Több mint 50 évnyi fejlesztés és finomítás után olyan termékcsaládokat fejlesztett ki, mint a Selar® és a Zytel®. Közülük a Selar® PA3426 egy nem kristályos nylon poliamid gyanta, amely nagy átlátszósági és záró tulajdonságokkal rendelkezik, így "üvegszerű" szerepet játszik a merev kompozit csomagolásban.
És a PACM molekuláris lánchoz való hozzáadásával létrejött a Zytel® 330NC010. A PA3426-hoz képest csökken a kristályosodási képessége, 5 fokkal nő az üvegesedési hőmérséklet, és tovább javul a gázokkal, víz oldószerekkel és olajtermékekkel szembeni záróképessége.
Arkemaaz első gyártó, amely nagy teljesítményű, bioalapú átlátszó poliamidot kínál. Átlátszó nejlon termékcsaládja a Rilsan® Clear sorozat, köztük G170, G830, G850 stb. Főbb jellemzői a könnyű súly és az átlátszóság. Közülük a G850 sűrűsége mindössze 1,01 g/cm3, és általában fröccsöntéssel dolgozzák fel.
ábra Átlátszó nylon alkalmazása elektronikus cigaretta szerkezeti részeiben
Érdemes megemlíteni, hogy az Arkema átlátszó nylon termékeinek alapanyagai elsősorban bio alapú alapanyagok. A G820 alapanyagainak 62%-a bioalapú, ami környezetbarát.
A Lanxess poliamid 6 és poliamid 66 alapú átlátszó műszaki hőre lágyuló műanyagok sorozatát fejlesztette ki. Ezek közül a Durethan® T sorozat a nagy átlátszóságú piacra összpontosít, beleértve két termékcsaládot, a T40-et és a T40ZS-t. Molekulalánca merev benzolgyűrűs szerkezetet tartalmaz, amely kiváló mechanikai tulajdonságokkal és átlátszósággal rendelkezik. A Toyobo Co., Ltd.-nek is van egy hasonló szerkezetű terméke, a T714-E.
Az Ube a nylon 6/66 és nylon 12 fejlesztésére összpontosít. Az UBENYLON50 sorozatot elsősorban nagy átlátszóságú nylon 6/66 kopolimerekhez fejlesztették ki; Az UBESTAXPA sorozat egy új típusú poliamid elasztomer, amelyet azzal a céllal fejlesztettek ki, hogy javítsa a hajlékonyság kifáradási tulajdonságait, miközben megőrzi az átlátszóságot.
A Philips által gyártott PACP-9/6 egy átlátszó poliamid, amelyet PACP, azelainsav és adipinsav együttes kondenzációjával nyernek. Kiváló fényáteresztő képességgel (92%), nagyon alacsony vízfelvétellel (1%) és a műszaki műanyagokra jellemző merevséggel (hajlítási modulus 2185Pa) rendelkezik, általános berendezéseken extrudálható és fújható.
A BASF-nek főként két termékcsaládja van az átlátszó nejloniparban: Ultramid® Vision és Ultramid® FBalance. A Vision sorozat alapanyagként nylon 6-ot használ, amelyet alacsony ár, könnyű feldolgozhatóság és jó színező hatás jellemez, ami jelentősen eltér a többi poliamid anyagtól. Az Ultramid® FBalance sorozat hosszú láncú amid egységekkel van adalékolva, a mechanikai tulajdonságokra és a PU fóliához való jó tapadásra összpontosítva.
Átlátszó nylon alkalmazása
1. Háztartási cikkek
2020-ban az Emmans a Grilamid TRHT170 terméke alapján javasolta az „átlátszó konyha” koncepcióját. Azelőtt az átlátszó nylon az otthoni élet minden területére behatolt. Átlátszósága, hőállósága és alaktartó tulajdonságai széles körben alkalmazták csapokban, vízszűrőkben, áramlásmérőkben és különféle háztartási tartályokban. Az átlátszó nylon kiváló színezhetősége miatt pedig tovább bővült a hazai felhasználási terület.
Ezenkívül a puha és kemény csomagolások, például cumisüvegek és kozmetikumok területén az átlátszó nylont széles körben használják steril és tartós tulajdonságai miatt. A nagyvállalatok piacra dobták a megfelelő termékeket a különböző piaci igények kielégítésére.
2. Optikai mező
2021 májusában a Safilo Eyewear bejelentette, hogy az Evonik legújabb poliamid anyagát, a TROGAMID®myCXeCO-t fogja használni a csúcskategóriás naplencsék gyártása során a termék teljesítményének és környezetbarátságának javítása érdekében.
Ezt megelőzően a poliamid anyagokat széles körben használták az üvegek és alkatrészeik gyártásában. Ideális átlátszó anyagként a TROGAMID®CX sorozat képes megfelelni a jelenlegi piac számos követelményének a fejlett keret- és lencseanyagokkal szemben: könnyű súly, nem könnyen törhető, karcálló, vegyi korrózióálló és feszültségrepedésálló. És nem könnyű allergiát okozni, és UV-álló, ami nagyban kiszélesíti az alkalmazási kört. Jelenleg a TROG-AMID®CX7323-at széles körben használják a csúcskategóriás szemüvegek piacán.
Ezenkívül az Arkema által gyártott Rilsan® Clear G850-et rendkívül alacsony sűrűsége miatt széles körben használják szemüvegkeretekben is.
3. Elektronikus eszközök
Jelenleg az átlátszó nejlon anyagokat különféle kapcsoló- és reléházakban alkalmazzák könnyű súlyuk, magas hőmérséklet- és korrózióállóságuk miatt, és fontos szerepet töltenek be a mikroelektronikai termékek csomagolásában. A nejlon anyagok ferroelektromos tulajdonságainak és az átlátszóságuk kombinálásával a kutatók új poliamid anyagokat fejlesztettek ki, például Morse-kód detektorokat, elektromágneses interferencia árnyékoló anyagokat és filmkondenzátorokat.
4.Sportszerek
Az átlátszó nejlon kiváló hajlítási és kopásállósága megfelel a sportolók teljesítménykövetelményeinek intenzív versenyeken. 2006-ban a német labdarúgó-világbajnokság angol futballcipői az Ube UBESTAXPA átlátszó nejlon termékcsaládját használták. Átlátszósága nagy hatással van a cipők kialakítására, az anyag pedig erősen köthető poliuretánnal, növelve a termék tervezési szabadságát.
A Pebax® anyag (Arkema), amely 1980-ban jelent meg, mély hatást gyakorolt a modern sportra. Szerkezete merev nylon egységeket és rugalmas poliészter egységeket tartalmaz. A Pebax® anyag kiemelkedő teljesítménye lehetővé teszi, hogy a nagy sportgyártók termékeiben használják.
Ezenkívül az átlátszó nylont széles körben használják búvárszámítógépekben, kamerák csomagolásában, sportórák tokban és más területeken.
5. Egészségügy
A COVID{0}} világjárvány miatt világszerte növekszik az orvosi védőfelszerelések iránti kereslet. Az átlátszó nylon könnyű súlya, víz- és oxigénállósága, valamint jó mechanikai tulajdonságai miatt megfelel az egészségügyi piac igényeinek.
Az Arkema Rilsan Clear G-170 MED terméke nagy átlátszósággal (91%), alacsony sűrűséggel (1,05 g/cm3), rugalmassággal és tartóssággal, könnyen kezelhető és összeszerelhető, és kielégíti a betegek kényelmét. Széles körben használják légzőmaszkokban, hallókészülékekben és orvosi csövekben. Ezenkívül a nylon anyagokat széles körben használták más orvosi eszközökben, például PM2.5 védőablakokban és mesterséges izomszövetekben.
6. Autóipar
A nylon kiválóan alkalmas az autóiparban, mivel nagy sebességű fényáteresztő képessége és képes ellenállni a korrozív közegeknek, például fényvédőknek, mosó- és fertőtlenítőszereknek való ismételt expozíciónak anélkül, hogy károsodást okozna.
A BASF Ultramid® Vision sorozata olyan háttérvilágításra használható, mint a kapcsolók vagy a kijelzők. Az Ultramid® Vision B3KDLT különösen alkalmas fényálló burkolatokhoz. Ezenkívül az átlátszó nylont széles körben használják benzinszűrőkben, olaj-/vízleválasztókban, távirányítórendszerekben és visszapillantó tükrökben.
Bevezetése óta az átlátszó nylon nagy fejlődésen ment keresztül. Kiváló átlátszósága, nagy hőstabilitása, jó korrózióállósága és kiváló mechanikai tulajdonságai miatt az átlátszó nejlont széles körben használják háztartási cikkekben, precíziós optikákban, elektronikai berendezésekben, sportszerekben, egészségügyben és az autóiparban, széles termékválasztékkal.
A hordható eszközök és az elektronikus textíliák térnyerésével az emberek egyre inkább igénylik a könnyű, átlátszó, olcsó hajlítható anyagokat. Néhány nylon anyag potenciális alapanyagnak tekinthető a rugalmas átlátszó elektronikus eszközök következő generációjához. Egyfalú szén nanocsövek, grafén, polimetil-metakrilát, acetát szál és egyéb anyagok nylonnal való integrálásával a kutatók számos rendkívül átlátszó új elektronikus textíliát készítettek.
Ráadásul a kőolaj alapú alapanyagok bioalapú alapanyagokra cserélésével az átlátszó nejlonipar a zöld kémia felé mozdul el. Az Evonik, a BASF, az Ube, a Biond és a világ más nagy átlátszó nylongyártói kidolgozták a bioalapú nejlonipart. A jövőben a teljesen bioalapú nylon várhatóan valósággá válik, és mélyreható hatással lesz az emberek életére. (A következő kép a Biond standról származik)
