El nailon se ha convertido en un material muy utilizado en la vida cotidiana. Fue creado por primera vez en 1935 por Wallace Carothers, de la empresa DuPont, para su uso en la confección de medias de mujer en lugar de la seda. Sin embargo, su uso se extendió durante la Segunda Guerra Mundial y la gente empezó a utilizarlo para diferentes fines. Inicialmente, el nailon se utilizó en paracaídas, neumáticos de camiones, tiendas de campaña y tanques de combustible. Hoy en día, se ha convertido en la fibra sintética más utilizada jamás producida en el mundo.
El nailon pertenece al grupo de las poliamidas (PA). La resistencia y la resiliencia del producto se deben a las conexiones de amida. Algunas poliamidas comunes son el Kevlar, el Nomex y el Pebax. Entre todos ellos, el Kevlar es un material notablemente resistente, por lo que se emplea ampliamente en la fabricación de chalecos antibalas. El Nomex es un material resistente al calor que se utiliza en la indumentaria de lucha contra incendios. El nailon (PA), en la actualidad, se utiliza en diversos productos además de ropa y tejidos. Ir a PA6 GF30 Página para saber más sobre el material PA6.
¿Por qué no se pueden utilizar indistintamente el nailon 6 (Pa6), el nailon 66 (Pa66) y el nailon 12 (Pa12)?
Se utilizan distintos tipos de nailon para distintas aplicaciones. Elegir el tipo de nailon incorrecto puede provocar diversos problemas. Estos son los que puede encontrar:
- Bajo rendimiento a temperaturas de servicio: El nailon 6 tiene diferentes puntos de fusión y resistencia térmica que el nailon 66 y el nailon 12. Estas diferencias implican que la resistencia térmica de cada material difiere en gran medida cuando se prueba en condiciones de uso reales. Cuando se utiliza un tipo de nailon que no tiene suficiente estabilidad térmica, es probable que se produzcan roturas y contaminación que afecten la calidad de la aplicación.
- Desgaste prematuro: El nailon elegido debe tener la resistencia y flexibilidad adecuadas para evitar fallos en las primeras etapas de funcionamiento. El uso de un tipo de nailon inadecuado provoca fallos en los componentes, un vicio que compromete la vida de los usuarios finales. Además, algunos fallos requieren un proceso de mantenimiento no programado que aumenta los costes y el tiempo perdido en la producción.
- Gasto innecesario: Se debe elegir el grado adecuado para la aplicación adecuada. Por ejemplo, optar por un material de nailon de mayor precio cuando lo haría uno de menor precio puede fácilmente hacer que los costos del proyecto se disparen. Dado que el nailon 6, el nailon 66 y el nailon 12 tienen ventajas y limitaciones peculiares, comprender las características específicas puede ayudar a determinar cuál de estos materiales será adecuado para su proyecto. Puede ahorrar miles de dólares en refabricación, reparaciones y reemplazos.
Por lo tanto, un diseñador o procesador debe comprender y comparar las diversas propiedades y rendimientos de cada grado de nailon para lograr los mejores resultados en la aplicación del producto.
Diversos grados de Nylin
Los componentes de plástico para motores de automóviles son ligeramente similares a los nailon en el sentido de la idea. Las poliamidas, conocidas como nailon, son de varios tipos. Entre ellos se incluyen:
- Nailon 6
- Nailon 6/6 (nailon 66 o nailon 6,6)
- Nailon 6/9
- Nailon 6/10
- Nailon 6/12
- Nailon 4/6
- Nailon 11
- Nailon 12/12
El sistema de denominación está asociado con los átomos de carbono en los materiales de base de cada una de las estructuras. Por ejemplo, el nailon 6 se deriva de la caprolactama e incluye seis átomos de carbono en sus cadenas. El nailon 6/6 se origina a partir de la hexametilendiamina con seis átomos de carbono y el ácido adípico también con seis.
Sin embargo, las propiedades varían. Por ejemplo, no tanto como en el caso de los aceros, pero las diferencias estructurales y los aditivos pueden afectar significativamente al rendimiento. Hay casi 90 tipos diferentes de nailon 11, suministrados por un único proveedor.
El nailon en los plásticos de ingeniería
Los materiales de nailon son apreciados por su alta resistencia, rigidez y resistencia al impacto o tenacidad. Estas características los convierten en los materiales favoritos para los plásticos de ingeniería. Algunos de los más conocidos son los engranajes, las rejillas, las manijas de las puertas, las ruedas de dos ruedas, los cojinetes y las ruedas dentadas. Estos productos también se emplean en carcasas de herramientas eléctricas, bloques de terminales y rodillos deslizantes.
Sin embargo, el material puede ser una desventaja, ya que absorbe la humedad, lo que a su vez altera tanto las propiedades como las dimensiones del tejido. Este problema se reduce al reforzar el nailon con vidrio, lo que da como resultado un material fuerte y resistente a los impactos. Moldeo por inyección de nailon Página para saber más sobre este material plástico.
Los nailones resistentes al calor se están abriendo camino gradualmente en aplicaciones como reemplazo de metales, cerámicas y otros polímeros. Se utilizan en motores de automóviles y en las industrias del petróleo y el gas. El nailon 6 y el nailon 6/6 se suelen elegir por su precio relativamente bajo y su alta resistencia al desgaste. Ir a ¿Es seguro el nailon? Página para saber más sobre el material de nailon.
Características del nailon 6/6
Fórmula química: [−NH−(CH2)6−NH−CO−(CH2)4−CO−]n
El nailon 6/6 original suele ser el más económico, por lo que es muy popular. El nailon 6/6 se utiliza a menudo en Alemania por razones históricas relacionadas con los suministros. El nailon 6/6 tiene buena resistencia a la humedad y a las altas temperaturas y es bastante fuerte en todos los niveles de temperatura y humedad. También ofrece resistencia a la abrasión y baja permeabilidad a la gasolina y los aceites.
Además, el nailon 6/6 tiene consecuencias negativas. Absorbe la humedad rápidamente y el efecto reduce la resistencia al impacto y la ductilidad cuando el polímero está seco. También es muy propenso a la degradación por rayos UV y oxidación. Sin embargo, el nailon 6/6 muestra una menor resistencia a los ácidos débiles que tipos como el nailon 6/10, 6/12, 11 o 12. Además, el nailon 6/6 todavía se usa ampliamente en componentes eléctricos debido a los avances en la resistencia al fuego. También reemplaza al metal en las herramientas manuales de fundición a presión.
Propiedades del nailon 6
Fórmula química: [−NH−(CH2)5−CO−]n
El nailon 6 tiene varias propiedades que lo distinguen de otros tipos de nailon y productos similares del mercado. El nailon 6 tiene una elasticidad muy buena, acompañada de una resistencia a la tracción muy alta. Esto lo hace aún más valioso porque no reacciona ni con álcalis ni con ácidos.
Además, el nailon 6 también ofrece una protección adecuada contra diferentes tipos de abrasión. Tiene un punto de fusión de 220 ℃. La temperatura de transición vítrea se puede ajustar a 48 ℃. Los filamentos de nailon 6 tienen una superficie sin rasgos distintivos que podría compararse con la del vidrio. Otra propiedad destacada de este material es su capacidad de hincharse y absorber hasta 2,41 TP5T de agua. Estas propiedades hacen que el nailon 6 sea útil en productos automotrices, aeroespaciales, cosméticos y de consumo.
Aplicaciones del nailon 6
El nailon 6 se utiliza ampliamente en aquellos casos en los que el material debe tener alta resistencia, resistencia al impacto y resistencia al desgaste. Su versatilidad lo hace adecuado para:
- Hebras: fibras
- Limpieza: cerdas del cepillo de dientes
- Rasgueo: Cuerdas y púas de guitarra
- Mecanismo: Engranajes
- Cerradura: Pestillos del panel
- Blindaje: Aislamiento del circuito
- Carcasa: carcasa de herramienta eléctrica
- Insertar: Implantes médicos
- Cobertura: Películas, envoltorios y embalajes
Ventajas del nailon 6
Varias ventajas hacen del nailon 6 una excelente opción para usos específicos:
- Proporciona una rigidez muy alta y buena resistencia a la abrasión.
- El nailon 6 es adecuado para operaciones de moldeo por inyección.
- Este material funciona mejor en aplicaciones donde se requiere resistencia al impacto.
- Es flexible para recuperar su forma original después de haber sido deformado.
- El nailon 6 tiene buenas propiedades de teñido y la capacidad de retener esos colores.
Desventajas del nailon 6
A pesar de sus beneficios, el nailon 6 tiene algunos inconvenientes:
- Tiene un punto de fusión bajo en comparación con otros materiales, es decir 220 ℃.
- Debido a su propiedad higroscópica, tiende a absorber el contenido de humedad del aire y la atmósfera circundante.
- Las altas temperaturas y la luz reducen su resistencia y estructura, por lo que no es adecuado para su uso en esas condiciones.
- El nailon 6 no es inmune a la luz ultravioleta y, por lo tanto, se sabe que características como el color y la resistencia se degradan cuando el material se expone a la luz solar.
Comparación entre nailon 6 y nailon 6/6
Químicamente, el nailon 6/6 tiene mejor resistencia al cloruro de calcio, así como mejores propiedades de resistencia a la intemperie. Además, tiene una HDT más alta que el nailon 6. Sin embargo, se ha demostrado que todos los nailones se ven afectados por la degradación cuando entran en contacto con la gasolina de etanol 15%.
A la hora de elegir el material de nailon, existen herramientas de selección de materiales como UL Prospector que se pueden utilizar para cumplir con las propiedades de la aplicación prevista. Hay que tener en cuenta otras opciones relacionadas, como los acetales y los poliésteres termoplásticos, a la hora de elegir.
Nailon 12 (PA 12): un material de alto rendimiento con una estructura única
[-NH-(CH2)11-CO-]n
El nailon 12 (PA 12) es el material más común utilizado en los procesos de impresión SLS y Multi Jet Fusion. Es una poliamida alifática que tiene una estructura abierta con una cadena principal de carbono alifático con exactamente 12 carbonos en su cadena principal de polímero. La PA 12 tiene una alta resistencia a los productos químicos, a la sal y al aceite según la especificación de la siguiente tabla. Tiene un punto de fusión más bajo de aproximadamente 356 °F (180 °C), pero sigue siendo un material muy útil.
Al igual que el PA 11, tiene menos tendencia a absorber humedad, lo que lo hace estable en diferentes climas. El PA 12 se ofrece en grados blanco y negro y la adición de rellenos de vidrio y minerales mejora las características mecánicas y térmicas. Se utiliza ampliamente en la impresión de carcasas, accesorios, catéteres y sistemas de combustible de automóviles.
El PA 12 también es biocompatible, lo que lo hace adecuado para componentes médicos. Además de su uso médico, se utiliza en envases de cosméticos, conexiones eléctricas y muchos otros productos industriales.
Tabla de comparación de nailon 6/6 vs nailon 6 vs nailon 12:
| Propiedad | Nailon 6 | Nailon 66 | Nailon 12 |
| Resistencia a los hidrocarburos | Moderado | Superior | Excelente |
| Contracción del molde | Menor contracción | Mayor contracción | Contracción mínima |
| Resistencia al impacto | Superior | Moderado | Alto |
| Facilidad para colorear | Color lustroso | Menos llamativo | Moderado |
| Velocidad de absorción de agua | Alto | Moderado | Bajo |
| Potencial de reciclabilidad | Superior | Moderado | Alto |
| Movilidad molecular | Alto | Más bajo | Moderado |
| Recuperación elástica | Superior | Moderado | Alto |
| Afinidad del tinte | Superior | Moderado | Alto |
| Cristalinidad | Más | Menos | Menos |
| Temperatura de deflexión térmica | 180°C – 220°C | 250 °C – 265 °C | ~ 180°C |
| Punto de fusión | 215 °C – 220 °C | 250 °C – 265 °C | 175 °C – 180 °C |
| Resistencia a los ácidos químicos | Moderado | Superior | Excelente |
| Rigidez | Moderado | Superior | Flexible |
| Solidez del color | Superior | Moderado | Alto |
| Resistencia a la temperatura | Alto | Superior | Moderado |
| Capacidad de limpieza | Moderado | Superior | Excelente |
| Módulo elástico | Superior | Moderado | Alto |
| Estructura interna | Menos compacto | Más compacto | Menos compacto |
| Formación de polimerización | Anillo abierto (caprolactama) | Condensación (Hexametilendiamina + Ácido Adípico) | Condensación (Laurolactama) |
| Recuperación de humedad | 4% – 4.5% | 4% – 4.5% | ~ 0.4% |
| Requisitos de monómeros | 1 (Caprolactama) | 2 (Hexametilendiamina + Ácido adípico) | 1 (Laurolactama) |
| Densidad | 1,2 g/ml | 1,15 g/ml | 1,01 g/ml |
| Grado de polimerización | ~200 | 60 – 80 | ~100 |
Nailon y resistencia a los rayos UV
Los nailones también son muy sensibles a la radiación ultravioleta (UV). Suspenderlos expone la capacidad de su estructura a degradarse con el tiempo. El uso de estabilizadores en formulaciones de nailon aumenta su capacidad para soportar la degradación por rayos UV. En particular, el nailon 6/6 es vulnerable a dichos rayos, mientras que el nailon 6 tiene amenazas potenciales de degradación si no se refuerza con los aditivos adecuados.
La luz ultravioleta excita algunos electrones en los enlaces químicos que forman los polímeros de nailon. Esta interacción afecta a los electrones pi y rompe el doble enlace y los sistemas aromáticos que ofrece la tutela de Bowe. Por ejemplo, se sabe que el nailon 6 tiene buena resistencia a los rayos ultravioleta en su enlace amida y, por lo tanto, es probable que se degrade. Por ejemplo, los polímeros de polietileno que no tienen electrones pi son más resistentes a la radiación ultravioleta que los demás polímeros.
Todos los materiales se degradan debido a la exposición a los rayos UV, no solo el nailon. Sin embargo, cuando se incorporan estabilizadores, el nailon puede funcionar bastante bien en aplicaciones que se caracterizan por su uso en exteriores. Por ejemplo, los mini remaches a presión fabricados con nailon 6/6 son adecuados para su uso en exteriores. Estos remaches tienen clasificación ignífuga UL94 V-2 para resistencia al fuego y funcionalidad en diversos entornos.
Para optimizar el rendimiento de los productos de nailon, estos se someten a estabilizadores UV, ya que suelen estar expuestos a la luz solar. Estos aditivos ayudan a absorber o reflejar los rayos ultravioleta que son perjudiciales para las piezas de nailon, aumentando así la vida útil de las piezas de nailon. Por lo tanto, la elección de estos estabilizadores se realiza de forma que proporcionen el mejor rendimiento y, al mismo tiempo, no afecten a las propiedades mecánicas.
En resumen, el nailon es inherentemente sensible a la acción de los rayos UV, pero es posible realizar mejoras con estabilizadores. El conocimiento sobre el efecto de la luz ultravioleta en el nailon puede ayudar a evitar la elección del material incorrecto para aplicaciones que estarán expuestas al ambiente exterior. A veces, para aumentar la resistencia, agregaremos un poco de fibra de vidrio al material de nailon para fijarlo y hacer algunas piezas moldeadas de nailon, las que llamamos Moldeo por inyección de nailon reforzado con fibra de vidrio partes.
Análisis del rendimiento del nailon 6, nailon 66 y nailon 12
El nailon 6 tiene un nivel muy alto de resistencia a la humedad. Tiene una alta resistencia al impacto y a la fatiga por flexión. El nailon 6 necesita temperaturas de procesamiento más bajas en comparación con el nailon 66. Además, su naturaleza amorfa también significa que sus moldes tienen menos contracción que sus contrapartes cristalinas. Sin embargo, también es posible obtener grados totalmente transparentes de nailon 6 para usos particulares. Sin embargo, este nailon se hincha y absorbe la humedad a velocidades más altas, lo que lo hace dimensionalmente inestable. Algunos de estos desafíos se pueden superar alear el polímero con polietileno de baja densidad. Algunos de los usos del nailon 6 son, por ejemplo, para asientos de estadios y calcetería. Otros usos incluyen rejillas de radiador e hilo industrial. Además, también se producen fibras para cepillos de dientes y protectores de máquinas utilizando nailon 6.
De todos los tipos de nailon, el nailon 66 es considerado el más utilizado. Posee una gran resistencia en un rango de temperaturas. Este tipo demuestra una alta resistencia a la abrasión y una baja permeabilidad. Este material es resistente a los aceites minerales y refrigerantes en gran medida. La resistencia química al cloruro de calcio saturado también es una ventaja. Además, este nailon también presenta buenas características de resistencia a la intemperie. La mayoría de las veces, el nailon 66 compite con los metales en los cuerpos y marcos de herramientas de fundición a presión. Este nailon también se puede utilizar en condiciones húmedas. Pero la resistencia al impacto es baja y también lo es la ductilidad. Algunos de los usos son cojinetes de fricción, cables para neumáticos y bolsas de aire para automóviles.
El nailon 12 tiene diferentes ventajas en comparación con otros materiales. Muestra una buena resistencia química en esta aplicación, por lo que mejora la vida útil del material. Las tasas de absorción de humedad también son comparativamente bajas, lo que lo hace dimensionalmente estable. El nailon 12 se utiliza en la impresión 3D y en piezas de automóviles. Además, este nailon se utiliza en tubos flexibles y componentes médicos. Por estas razones, el nailon 12 se ha convertido en un material versátil para su uso en muchas industrias. Sin embargo, el nailon 12 tiene diferentes ventajas sobre el nailon 6 y el nailon 66 según la aplicación requerida.
Comparación de aplicaciones de nailon 6, nailon 66 y nailon 12
Este artículo se centra en la aplicación de dos tipos de nailon, nailon 6 y nailon 66. Las características de estos nailon tienen un gran impacto en sus aplicaciones en varias industrias.
El nailon 6 tiene un punto de fusión más bajo y una buena capacidad de procesamiento, lo que lo hace adecuado para la fabricación de textiles livianos y otras piezas industriales. El nailon 6 fabricado mediante moldeo por inyección de nailon es ampliamente utilizado. Este material es adecuado para moldear diferentes piezas, como molduras interiores de automóviles, piezas de electrodomésticos y artículos deportivos.
Además, el nailon 6 tiene la ventaja de ser elástico y resistente al desgaste, características que lo hacen adecuado para textiles como calcetines y ropa deportiva.
Por otro lado, el nailon 66 es apreciado por su punto de fusión más elevado, así como por sus propiedades mecánicas mejoradas, lo que lo hace más adecuado para su uso en sistemas en los que se necesitan propiedades mecánicas y temperaturas intensas.
En los procesos de moldeo por inyección de nailon, el nailon 66 es el preferido para fabricar productos resistentes al desgaste. Algunas de sus aplicaciones son los plásticos de ingeniería, los componentes de motores de automóviles y los aparatos electrónicos.
Además, la estabilidad a altas temperaturas del nailon 66 lo hace adecuado para su aplicación en las industrias automotriz y aeroespacial. Esto implica que su resistencia en tales condiciones lo hace aún más valioso en aplicaciones que cumplan con estándares elevados.
El nailon 12 complementa estos materiales con las siguientes características. El nailon 12, que es conocido por su resistencia química, tiene aplicaciones en aplicaciones autónomas, como en tanques de combustible, aplicaciones médicas, etc. Otra ventaja es que puede permanecer dimensionalmente estable en diferentes climas, lo que será útil en diferentes campos.
Por lo tanto, cada tipo de nailon tiene ventajas únicas que se adaptan para satisfacer las distintas necesidades del mercado. El tipo de nailon que se utilizará depende de la aplicación prevista y de las condiciones en las que se utilizará el material.
Otros grados comunes de nailon
Se producen diferentes grados de nailon y cada uno de ellos se utiliza para un fin determinado. El nailon 610 y el nailon 612 tienen una absorción de humedad muy baja y, por lo tanto, se utilizan para el aislamiento eléctrico. Tienen características más beneficiosas, pero son más costosos en comparación con los materiales convencionales. El nailon 610 se caracteriza por una baja absorción de humedad y tiene una temperatura de transición vítrea relativamente baja para aplicaciones sensibles.
Sin embargo, debido a sus características flexibles, el nailon 612 está reemplazando gradualmente al nailon 610. Este cambio se debe principalmente al hecho de que el precio del nailon 612 es menor en comparación con el nailon 6 y el nailon 66. La resistencia superior al calor aumenta su demanda y se usa ampliamente en la mayoría de las industrias.
Por sus propiedades, el nailon 612 suele ser ligeramente inferior al nailon 6 y al nailon 66. Presenta una capacidad mejorada para resistir la fluencia en ambientes húmedos, lo que aumenta su aplicabilidad.
Los dos tipos de nailon son el nailon 11 y el nailon 12, y este último tiene la tasa de absorción de humedad más baja entre todos los tipos de nailon sin relleno. Estos nailones muestran una estabilidad dimensional mejorada y también presentan una mayor resistencia al impacto y a la flexión que los nailones 6, 66, 610 y 612. Sin embargo, son caros, más débiles y tienen una temperatura máxima de servicio más baja en comparación con sus contrapartes trabajadas en frío.
En general, el nailon 11 y el nailon 12 tienen algunas ventajas sobre otros miembros de la familia del nailon, especialmente porque tienen un rendimiento excepcional a la intemperie. Sin embargo, se ven amenazados por los nuevos nailones superresistentes y altamente resistentes desarrollados para un mejor rendimiento.
Otro es el nailon 1212, que es superior al nailon 6 y al nailon 66 y más económico que el nailon 11 o el nailon 12. Se utiliza en muchos campos debido a su rendimiento equilibrado y sus precios razonables.
A altas temperaturas, el nailon 46 posee una alta resistencia al impacto, así como niveles moderados de índices de fluencia. Además, tiene un módulo más alto y una mejor resistencia a la fatiga que el nailon 66. Sin embargo, tiene una ventana de procesamiento más pequeña que las que se encuentran en el nailon 6T y el nailon 11, lo que puede afectar su uso en algunos entornos de procesamiento.
Por lo tanto, estos grados de nailon tienen características únicas que los califican para diversos usos en la industria. El análisis de cada material muestra que las fortalezas, debilidades, oportunidades y amenazas son el resultado de la formulación y aplicación del material.
Conclusión
El uso de nailon 6, nailon 66 y nailon 12 depende de la aplicación específica que se necesite. Tiene buena flexibilidad y resistencia a los golpes y, por lo tanto, es adecuado para fabricar componentes de servicio ligero. El nailon 66 tiene más resistencia y estabilidad térmica, y el nailon 6 funciona bien en aplicaciones de tensión. El nailon 12 se utiliza actualmente en aplicaciones al aire libre debido a su baja absorción de humedad y excelente resistencia a la intemperie, pero es ligeramente caro.
Entendiendo las propiedades de cada uno nylon El grado le ayudará a seleccionar el material adecuado que le proporcionará el rendimiento que necesita y el costo que desea. Esto da como resultado resultados más duraderos y más eficientes en la aplicación.
PA6 GF30 VS PA6.6-GF30: ¿Cuál es la diferencia?
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