چه تفاوت هایی بین پلی آمید و پلی ایمید ها وجود دارد؟
پلی آمید و پلی ایمید ها دسته‌ای از الاستومرهای ترموپلاستیکی بسیار مقاوم در برابر دمای بالا هستند که مصارف بسیار متعددی نیز دارند. به طور کلی می توان عنوان کرد که تفاوت اصلی بین دو پلیمر نام برده شده در ساختار شیمیایی آن ها خلاصه می شود زیرا پلی آمید از پیوندهای CONH در ساختار اصلی پلیمری خود برخوردارند و این در حالی است که پلی ایمید ها دارای گروه های ایمیدی در بدنه اصلی پلیمری خود هستند. از طرف دیگر دو ماده پلیمری نام برده شده به دلیل ویژگی های فیزیکی و الکتریکی بسیار ایده آل خود شناخته می‌شوند و پایداری گرمایی بسیار بالایی نیز دارند.
پلی آمید به چه موادی گفته می شود؟
پلی آمیدها نوعی الاستومر ترموپلاستیک با عملکرد بسیار بالا می باشند که به دلیل دمای کارکردی بالا و سالخوردگی متناسب با قرارگیری در معرض حرارت و مقاومت در برابر حلال ها شناخته می‌شوند. علاوه بر موارد نام برده شده پلی آمیدها ضریب ارتجاعی و مقاومت زیادی در برابر ضربه دارند، ضریب اصطکاک آنها پایین میباشد و مقاومت آنها در برابر سایش نیز بسیار بالاست. اگرچه پلی آمیدها به گونه ای توسعه داده شده اند تا بتوانند ویژگی های بسیار متفاوتی را شامل شوند. به طور کلی همه آنها دارای پیوندهای آمیدی در ساختار پلیمری خود می باشند. نایلون یکی از امیدهای شناخته شده می باشد که از بیشترین و گسترده‌ترین مصرف در جهان برخوردار است. نایلون در حقیقت از اولین پلیمرهایی است که توسط کارو ترها توسعه داده شده و امروز هم یکی از مهم ترین و پرمصرف ترین پلیمرها در ایالات متحده آمریکا می باشد. گروههای آمیدی در حقیقت گروههای قطبی می باشند که باعث می‌شوند تا پلی آمید بتواند پیوندهای هیدروژنی رابین زنجیره ها به وجود بیاورد و در نهایت جاذبه بین زنجیری را نیز افزایش دهد و این موضوع در نهایت خود به بهبود ویژگی های فیزیکی پلی آمید منجر خواهد شد. از طرف دیگر در نایلون گروه های کربنی آلیفاتیک انعطاف پذیر در زنجیره قابلیت فرآوری مواد را با کاهش چسبندگی در حالت ذوب بهبود میدهد . استحکام و قدرت این مواد ممکن است با افزایش تعداد اتم های کربن بین پیوندهای آمیدی کاهش پیدا کند بنابراین طول بخش هیدروکربنی یک عامل بسیار تعیین کننده میباشد که عملکرد پلی آمید ها را به صورت کامل مشخص خواهد کرد. قطبیت گروههای آمیدی باعث میشود تا حلالهای قطبی به خصوص آب بتوانند برای پلی آمیدها اثرگذار باشند. به طور کلی دو دسته متفاوت از پلی آمیدها وجود دارد: انواع آلیفاتیک و انواع آروماتیک. نایلون خود ممکن است در دسته ی نیمه آروماتیک یا الیفاتیک قرار بگیرد. مصارف اصلی پلی امیدها نیز شامل های رادیاتور در سیستم های خنک کننده، کلیدهای برق، ارتباط دهنده ها و قطعات اشتعال زا، سنسورها و بخش‌های موتور در سیستم های برقی خودرو وسایر موارد می شوند.
پلی امیدها را می‌توان بر اساس حالت ترکیبی و یا طبیعی نیز تقسیم بندی کرد. به عنوان مثال پروتئین، پشم و ابریشم در دسته ی پلی آمید های طبیعی قرار می گیرند و این درحالی است که نایلون، آرامید و کاربامید متانال در دسته پلی آمید های ترکیبی هستند. یکی از رایج ترین و پرمصرف ترین پلی آمید های ترکیبی را مواد نایلونی تشکیل می دهند زیرا با توجه به تعداد اتم های کربنی موجود در گروههای کربوکسیل و گروههای آمین نام گذاری شده‌اند. به عنوان مثال در نایلون ۶ شش عدد اتم کربن در گروه کربوکسیل وجود دارد و در نایلون ۶.۶ نیز شش عدد اتم کربن در گروههای کربوکسیل و شش اتم کربن در گروه های آمین وجود دارد . به طور کلی پلی آمید های ترکیبی نیز با استفاده از روش بسپارش قدم به قدم و یا سنتز فاز جامد تولید می‌شوند. در روند تولید نایلون، بسپارش بین یک گروه آمین و یک گروه کربونیل پایانی انجام می‌گیرد. به عنوان دیگر مونومر هایی که برای این بسپارش به کار برده می‌شوند آمین ها و کربوکسیلیک اسیدها هستند و هر دو نوع مونومرهای نام برده شده باید در مونومر های خود حاوی گروههای عملکری باشند تا بتوانند روند نام برده شده را به درستی به پیش برانند. واکنش بین دو گروه نامبرده شده باعث میشود تا بهبودی بین اتم های موجود به وجود بیاید و در واقع این مورد با حذف گروه های هیدروکسیل از زنجیره کربنیل و اتم هیدروژن از گروههای آمینی صورت می‌گیرد و در نهایت نیز محصول جانبی این واکنش را یک مولکول آب تشکیل میدهد.
هیچ شواهدی مبنی بر این مسئله وجود ندارد که قرار گیری طولانی مدت و متد این مواد در معرض پوست انسان (مانند جوراب های زنانه بلند و موارد مشابه) میتواند خطرات یا حساسیتی را برای پوست بوجود اورد. نسخه های جدیدی از پلی امیدها وجود دارد و نشان دهنده آن است که پیشرفت بسیار زیادی در فرآیندهای تولیدی به وجود آمده و امروزه با استانداردهای زیست محیطی نیز سازگار است. تعدادی از الیاف پارچه ای همانند الیاف طبیعی مانند میتواند در موارد بسیار نادر با قرارگیری در معرض پوست واکنش های آلرژیک را به وجود بیاورند ولی به طور کلی الیاف ترکیبی هیچ گونه حساسیت و یا مشکلی را بر روی پوست ایجاد نخواهد کرد. رنگ ها، مواد شیمیایی و یا فلزات نیز ممکن است در مواردی اثرات منفی بر روی پوست داشته باشد. به طور کلی بهتر است بدانید تعدادی از برندهای موجود در این حوزه نسبت به سایر موارد گزینه های بهتری هستند ولی ممکن است قیمت بیشتری هم داشته باشد ولی به کارگیری مواد متناسب بدین معنی است که محصولات نیمه نهایی و نهایی در تست های آزمایشگاهی بسیار سختگیرانه مورد بررسی قرار گرفته اند تا امکان وجود مواد خطرناک و حساسیت زا مانند فلزات سنگین، حشره کش ها، فرمالدهید، آمین‌های آروماتیک و مواد رنگی حساسیت زا مورد بررسی قرار گیرد.
پلی ایمید به چه موادی گفته می شود؟
پلی ایمید ها از پیوند بین دی ان هیدرات و دی آمین در فرایندی ساخته می شود که حاوی دو مرحله متفاوت است. پلی آمیک اسیدهایی که از مرحله اول ساخته می‌شوند در مرحله دوم و با بکارگیری یک عامل ضد آب و یا حرارت به پلی ایمید تبدیل می شوند. پلیمرهای نامبرده شده می‌توانند نوعی ترموپلاستیک باشند و چسبندگی بالا در حالت ذوب در این مواد باعث میشود تا به فشار زیادی برای تولید قطعات قالب گیری شده نیاز باشد. از طرف دیگر ممکن است آنها در دسته ترموست ها قرار بگیرند که در آن الیگومر های ایمید در یک شبکه به صورت عرضی متصل شده اند و حالت سه بعدی دارند. قالب پلی ایمید ها رنگ نارنجی و یا زرد مانند دارند و ویژگی های الکتریکی بسیار ایده‌آلی را ارائه می‌کنند و از طرف دیگر از پایداری گرمایی، استحکام مکانیکی و مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی نیز برخوردارند. آخرین نسل پلی ایمیدهای بدون رنگ که با نام تجاری CPI نیز شناخته میشود به گونه ای تولید شده است تا بتوانند شاخص پایینی از رنگ زرد داشته باشد و انتقال شفافیت در آن به خوبی صورت گیرد. مواد تقویت کننده گرافیتی و یا الیاف شیشه به صورت مکرر به رزین های پلی ایمید اضافه می شوند تا بتوانند ترکیبات بسیار پیشرفته و ایده آلی را با سطح بالایی از نسبت استحکام به وزن تولید نمایند. پلیمر های نام برده شده به طور کلی از ویژگی‌های بسیار متمایز ای برخوردارند و به همین دلیل گزینه موثری برای تولید محصولات متعدد در حوزه صنعتی، هوافضا و الکترونیکی می باشند. این پلیمرهای کاربردی مصارف متفاوتی در تولید مدارهای چاپ انعطاف پذیر و نیمه هادی ها دارند و علاوه بر آن می‌توان آنها را به عنوان فیلم برای پشتیبانی از مدار های بسیار ریز و یا چسب های مقاوم در برابر دمای بسیار بالا به کار برد. در تولید کابل های الکترونیکی نیز از آنها استفاده موثری به عنوان فیلم های عایق، پوشش های سیم برای موتورهای الکتریکی میشود . در صنعت هوافضا نیز ترکیبات پلی ایمید می‌توانند به عنوان جایگزینی برای مواد سنتی و قدیمی به کار برده شوند به عنوان مثال فلزات در بخش های مهندسی و عایق های غیر ارگانیک در سایر بخش ها. مواد به کار برده شده در لباس های پوششی آتش نشان‌ها نیز حاوی الیاف پلی آمید می‌باشند و در آنها کیسه های فیلتر سازی گاز داغ و سیمان های حرارت دیده وجود دارد تا بتواند ذرات بسیار ریز را در محیط هایی با شرایط بسیار خشن جذب نماید. فوم های پلی آمید نیز از مواد بسیار محبوب برای عایق های گرمایی و صوتی سبک وزن در حوزه دریایی و هواپیمایی می باشند. هم بسپار های پلی ایمیدی قابل حل به منظور تولید چسب، درزگیر و رزین های قالب گیری به کار برده می‌شوند و پایداری خوب اکسیداتیو و دمای انتقال شیشه ای بالا را می‌توان با بکارگیری ساختارهای آروماتیک در این مواد به دست آورد. با توجه به روش سنتز نیز پلی آمیدها به سه دسته متفاوت تقسیم می‌شوند: پلیمرهای چگال ذوب نشدنی و ترموپلاستیک، پلیمرهای اضافی و پلیمرهای هیبرید.
نتیجه گیری
پلی آمیدها و پلی ایمیدها دو دسته از ترکیباتی می باشند که معمولاً به دلیل نام بسیار مشابه با یکدیگر اشتباه گرفته می شوند ولی به طور کلی از نظر ویژگی های شیمیایی و خواص مکانیکی تفاوت های بسیار زیادی با یکدیگر دارند. به عنوان مثال تفاوت اصلی بین دو ماده نام برده شده در این مورد خلاصه میشود که مونومرهای کاربردی برای تولید پلی آمید دی آمین ها و کربوکسیلیک اسید می باشند ولی مونومرهای کاربردی برای تولید پلی ایمید ممکن است دی انهیدراید و دی آمین ها یا دی انهیدراید و دی ایزوسیانات باشند.
مترجم: ف. ال احمد
