آشنایی با تفاوت های پلی آمید و پلی پروپیلن
در دنیای امروزه که مواد پلاستیکی نقش کلیدی در صنایع مختلف ایفا می کنند، انتخاب ماده مناسب برای کاربرد های خاص می تواند تاثیر چشمگیری بر کیفیت محصول، هزینه تولید و حتی پایداری محیط زیستی داشته باشد. دو ماده پرکاربرد در این حوزه پلی آمید و پلی پروپیلن هستند که به دلیل ویژگی های مشابه شان، اغلب در کنار یکدیگر مقایسه می شوند.
هرچند این دو ماده به عنوان ترموپلاستیک هایی با انعطاف پذیری و مقاومت بالا شناخته می شوند، تفاوت هایشان در خواص مکانیکی، شیمیایی و کاربردها باعث می شود که هرکدام برای شرایط خاصی مناسب تر باشند. در ادامه این مطلب از شرکت شیمیایی کمیسان به مقایسه پلی آمید با پلی پروپیلن می پردازیم.
پلی آمید که بیشتر با نام نایلون شناخته می شود، یک پلیمر مصنوعی ترموپلاستیک هست که از واکنش بین دی آمین و یک اسید دی کربوکسیلیک تولید می شود.
این ماده به دلیل انعطاف پذیری، مقاومت در برابر سایش، قارچ و مواد شیمیایی، به یکی از مواد پرکاربرد در صنایع مختلف تبدیل شده است. این ماده برای اولین بار به عنوان جایگزینی برای ابریشم در جوراب ها معرفی شد و در جنگ جهانی دوم برای ساخت چتر نجات استفاده شد. پس از جنگ، نایلون به سرعت وارد صنعت پوشاک و دیگر بخش ها شد و امروزه حدود ۱۲ درصد از تولید فیبر های مصنوعی جهان را به خود اختصاص داده است.
📚 بیشتر بخوانید…
پلی آمید شامل مجموعه ای از خواص است که آن را برای کاربرد های متنوع مناسب می کند. در ادامه ویژگی های پلی آمید را مورد بررسی قرار می دهیم:
استحکام کششی پلی آمید
پلی آمید با استحکام کششی ۵۰ تا ۹۰ مگاپاسکال، مقاومت قابل توجهی در برابر کشش و فشار دارد. این ویژگی به آن امکان می دهد که در شرایط سخت و بار های سنگین عملکرد خوبی داشته باشد.
این ماده به دلیل ساختار شیمیایی خود در برابر سایش و برخی مواد شیمیایی مانند روغن ها، بنزین، الکل ها و حلال ها مقاومت دارد. پلی آمید در تولید قطعاتی که در معرض سایش و مواد شیمیایی هستند، مانند قطعات خودرو یا تجهیزات صنعتی، انتخاب مناسبی است.
پلی آمید ها معمولا در دماهای بین -۵۶ تا ۱۲۰ درجه سانتی گراد عملکرد خوبی دارند. با این حال، در دما های بالا ممکن است ذوب شوند و خواص مکانیکی خود را از دست بدهند.
این پلیمر قابلیت جذب رطوبت بالایی دارد و می تواند بین ۰.۳ تا ۷ درصد وزن خود آب جذب کند. این ویژگی می تواند بر پایداری ابعادی آن تاثیر بگذارد و در برخی کاربرد ها نیاز به مدیریت رطوبت را ایجاد کند.
پلی آمید به ویژه نایلون، یکی از مواد پرکاربرد در صنایع مختلف است و کاربرد های آن به طرز چشمگیری گسترش یافته است. در ادامه کاربرد پلی آمید را مورد بررسی قرار می دهیم:
پلی آمید به دلیل مقاومت حرارتی و خواص عایق الکتریکی، در ساخت روکش کابل های برق و قطعات صنعتی مانند چرخ دنده ها و اجزای دیگر خودرو کاربرد گسترده ای دارد.
از پلی آمیدها در محصولات مصرفی مثل مسواک، شانه، رشته های گیتار، توری های ماهیگیری و قطعات پزشکی مانند ایمپلنت ها و ابزار جراحی استفاده می شود. مقاومت و طول عمر بالای این ماده، کیفیت و دوام محصولات را تضمین می کند.
ویژگی بازگرمایش و قالب گیری آسان پلی آمید، آن را به گزینه ای ایده آل برای ساخت نمونه های اولیه (پروتوتایپ) تبدیل کرده است.
نایلون یکی از مواد کلیدی در تولید منسوجات است. این ماده در ساخت پوشاک ورزشی، جوراب های مقاوم و دستکش های صنعتی به کار می روند. ویژگی هایی مثل کشسانی، مقاومت در برابر چروک و دوام بالا، نایلون را به انتخابی ایده آل برای پارچه های مقاوم و ضدآب تبدیل کرده است.
پلی پروپیلن (PP) یک پلیمر اضافی اشباع شده با فرمول شیمیایی n(C3H6) است که از پلیمریزاسیون مونومر های پروپیلن تولید می شود. این ماده به دلیل چگالی پایین و قیمت مقرون به صرفه، یکی از پرکاربرد ترین پلاستیک ها در جهان است که پس از پلی اتیلن، دومین پلاستیک پر مصرف محسوب می شود.
پلی پروپیلن از طریق فرایندهایی مانند پلیمریزاسیون کاتالیز شده توسط متالوسن تولید می شود و به صورت مات، نیمه شفاف یا رنگی عرضه می گردد. این ماده به دلیل مقاومت بالا در برابر رطوبت، مواد شیمیایی و فشار های فیزیکی، در صنایع مختلف از بسته بندی تا خودروسازی کاربرد دارد.
📚 بیشتر بخوانید…
ویژگی های پلی پروپیلن آن را به گزینه ای محبوب برای کاربرد های متنوع از بسته بندی گرفته تا قطعات صنعتی، تبدیل کرده است. در ادامه به ویژگی های کلیدی پلی پروپیلن می پردازیم:
پلی پروپیلن در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی از جمله اسید های رقیق، باز ها و بسیاری از حلال های آلی مقاومت بسیار بالایی دارد.
با جذب تنها ۰.۰۱ درصد از وزن خود، پلی پروپیلن یکی از مقاوم ترین مواد در برابر رطوبت است. این ویژگی آن را برای کاربرد هایی در محیط های مرطوب، مانند ظروف مواد غذایی، تجهیزات پزشکی و منسوجات ضد آب مناسب می کند.
پلی پروپیلن با استحکام کششی بین ۲۵ تا ۴۰ مگاپاسکال، تعادل خوبی بین سختی و انعطاف پذیری ارائه می دهد. این ماده می تواند تحت فشار یا کشش خم شود بدون اینکه به راحتی ترک بخورد یا بشکند.
با دمای ذوب ۱۶۰ تا ۱۷۰ درجه سانتی گراد، پلی پیلن برای کاربرد هایی که نیاز به مقاومت حرارتی متوسط دارند، مناسب است.
با چگالی پایین (حدود ۰/۹ گرم بر سانتی متر مکعب)، پلی پروپیلن یکی از سبک ترین پلیمرهای صنعتی است. این ویژگی وزن محصولات نهایی را کاهش داده و هزینه حمل و نقل و تولید را بهینه می کند.
کاربرد های پلی پروپیلن به دلیل ویژگی های منحصر به فرد مانند مقاومت شیمیایی، انعطاف پذیری و استحکام بالا بسیار گسترده است:
پلی پروپیلن در تولید ظروف مواد غذایی، بطری ها و فیلم های بسته بندی استفاده می شود. این ماده به دلیل جذب رطوبت پایین و قابلیت استفاده از ماکروویو، برای ظروف یکبار مصرف و بسته بندی های حمل و نقل مناسب است.
این ماده در ساخت قطعات داخلی مانند داشبورد و پنل های درب، سپر ها و محفظه های باتری کاربرد دارد. گرید های تقویت شده با فیبر شیشه استحکام بیشتری برای قطعات خودرو فراهم می کنند.
از این پلیمر در سرنگ های یکبار مصرف و ظروف آزمایشگاهی استفاده می شود. مقاومت شیمیایی و امکان استریل سازی آن را برای کاربرد های پزشکی ایده آل می کنند.
📚 بیشتر بخوانید…
به دلیل عایق الکتریکی بودن، از این ماده در محفظه های کامپیوتر، پوشش کابل ها و خازن ها استفاده می شود. قالب گیری دقیق و مقاومت رطوبتی، آن را برای قطعات الکترونیکی مناسب می کند.
پلی آمید و پلی پروپیلن دو پلیمر پرکاربرد با تفاوت های کلیدی در مقاومت حرارتی و شیمیایی هستند. پلی آمید با دمای عملیاتی -۵۶ تا ۱۲۰ درجه سانتی گراد و نقطه ذوب ۱۹۰ تا ۲۳۷ درجه، مقاومت حرارتی بالاتری نسبت به پلی پروپیلن با دمای عملیاتی زیر ۱۸۰ درجه و نقطه ذوب ۳۲۷ درجه دارد.
در مقابل، پلی پروپیلن در برابر اسید ها، باز ها و حلال های آلی مقاومت بهتری دارد و به هیدرولیز حساس نیست، که آن را برای محیط های مرطوب و شیمیایی مخازن ذخیره مواد شیمیایی ایده آل می کند. اما پلی آمید ها در برابر روغن ها، بنزین و برخی الکل ها عملکرد خوبی دارند، هرچند به هیدرولیز حساس هستند.
پلی آمید با استحکام کششی ۵۰-۹۰ مگاپاسکال، نسبت به پلی پروپیلن (۲۵-۴۰ مگاپاسکال) مقاوم تر است و برای قطعات با بار بالا مناسب تر است. پلی پروپیلن جذب رطوبت بسیار پایین (۰/۰۱) دارد، در حالی که پلی آمید تا ۷% آب را جذب می کند و ممکن است پایداری ابعادی اش کاهش یابد. پلی آمید انعطاف پذیری بیشتری برای قطعات مانند مهر و موم ها ارائه می دهد، اما پلی پروپیلن به دلیل ویسکوزیته ذوب پایین تر، برای قالب گیری تزریقی ساده تر است.
تفاوت پلی پروپیلن با پلی آمید و در ساختار پلیمری آن هاست. پلی پروپیلن، پلیمر اضافی است که از اتصال مونومر های پروپیلن بدون محصول جانبی شکل می گیرد. پلی آمید، پلیمر تراکمی است که با آزاد شدن آب از ترکیب مونومر ها ساخته می شود. این تفاوت باعث میشود پلی پروپیلن برای قالب گیری تزریقی مناسب تر باشد، در حالی که پلی آمید به دلیل مقاومت حرارتی بالا در چاپ سه بعدی (مثل نایلون) کاربرد بیشتری دارد.
📚 بیشتر بخوانید…
پلی پروپیلن با هزینه تقریبی ۱.۳ دلار به ازای هر کیلوگرم، ارزان تر از پلی آمید (۲.۴ دلار به ازای هر کیلوگرم) است و برای محصولات اقتصادی مناسب تر است. پلی پروپیلن در بازیافت به دلیل نیاز به انرژی کمتر و تجزیه پذیری نسبی (۲۰ تا ۳۰ سال)، پایدارتر از پلی آمید غیر قابل تجزیه زیستی است. با این حال، هر دو می توانند به میکروپلاستیک تجزیه شده و به محیط زیست آسیب بزنند.
تفاوت پلی پروپیلن با پلی آمید در کاربرد های صنعتی به خواص آنها بستگی دارد. پلی آمید به دلیل مقاومت در برابر اصطکاک و عایق الکتریکی، در تولید عایق کابل و قطعات موتور کاربرد دارد. پلی پروپیلن به دلیل مقاومت شیمیایی و رطوبتی، برای ساخت مخازن شیمیایی، باتری های خودرو و تجهیزات آزمایشگاهی مناسب است. این ویژگی ها نشان می دهد که پلی آمیدها برای قطعات مکانیکی و پلی پروپیلن ها برای محیط های شیمیایی ایده آل هستند.
پلی آمید به دلیل مقاومت بال در برابر سایش، برای موکت های مکان پرتردد مانند هتل ها مناسب است و به راحتی قابل شستشو است. در مقابل پلی پروپیلن مقاومت سایشی کمتری دارد و برای مکان های کم تردد مناسب تر است، اما به دلیل عدم جذب رطوبت در کاربرد های دفع رطوبت برتری دارد. پلی آمید نرمی و راحتی بیشتری در تماس با پوست فراهم می کند.
همانطور که پیشتر اشاره شد، پلی پروپیلن به دلیل مصرف انرژی کمتر و تجزیه پذیری نسبت به پلی آمید غیر قابل تجزیه زیستی است، تاثیر زیست محیطی کمتری دارد. هر دو ماده به اکوسیستم آسیب می رسانند اما پلی پروپیلن به دلیل نبود خطرات شناخته شده برای سلامت انسان، نسبت به موادی مثل پلی یورتان ایمن تر است.
📚 بیشتر بخوانید…
رزین پلی یورتان چیست؟
پلی آمید یک پلیمر مصنوعی ترموپلاستیک هست که از واکنش بین دی آمین و یک اسید دی کربوکسیلیک تولید می شود. از کاربرد های این ماده می توان به صنعت نساجی، محصولات مصرفی، کاربرد های صنعتی و … اشاره کرد.
پلی پروپیلن (PP) یک پلیمر اضافی اشباع شده است که از پلیمریزاسیون مونومر های پروپیلن تولید می شود. این ماده یکی از پرکاربردترین پلاستیک ها در جهان است که در صنعت خودرو، پزشکی، الکترونیک، بسته بندی و … کاربرد دارد.
پلی آمید شامل مجموعه ای از خواص است که آن را برای کاربرد های متنوع مناسب می کند، از جمله استحکام کششی، مقاومت مکانیکی، مقاومت حرارتی و جذب رطوبت.
ویژگی های پلی پروپیلن شامل مقاومت شیمیایی، جذب رطوبت کم، وزن سبک، نقطه ذوب بالا، استحکام و انعطاف پذیری می شوند.
از تفاوت پلی آمید و پلی پروپیلن می توان به تفاوت آنها در کاربرد های صنعتی، تاثیرات زیست محیطی، نساجی و موکت، هزینه تولید و بازیافت، مقاومت حرارتی و شیمیایی، ویژگی های مکانیکی و فیزیکی و … اشاره کرد.