Nylon vindt zijn weg in het dagelijks leven. Het werd voor het eerst in 1935 gecreëerd door Wallace Carothers van DuPont Company om te gebruiken bij het maken van dameskousen in plaats van zijde. Maar het werd pas populair tijdens de Tweede Wereldoorlog en mensen begonnen het voor andere doeleinden te gebruiken. Nylon werd aanvankelijk gebruikt in parachutes, vrachtwagenbanden, tenten en brandstoftanks. Tegenwoordig is het de meest gebruikte synthetische vezel die ooit ter wereld is geproduceerd.

Nylon behoort tot de polyamide (PA) groep. De sterkte en veerkracht van het product komen voort uit de amideverbindingen. Enkele veelvoorkomende polyamiden zijn Kevlar, Nomex en Pebax. Van alle polyamiden is Kevlar een opvallend robuust materiaal. Daarom wordt het veel gebruikt bij het maken van kogelwerende vesten. Nomex is hittebestendig materiaal dat wordt gebruikt in brandweerkleding. Nylon (PA) wordt tegenwoordig gebruikt in verschillende producten, naast kleding en stoffen. Ga naar PA6 GF30 pagina voor meer informatie over PA6-materiaal.

Waarom kunnen Nylon 6 (Pa6), Nylon 66 (Pa66) en Nylon 12 (Pa12) niet door elkaar worden gebruikt?

Verschillende nylons worden gebruikt voor verschillende toepassingen. Het kiezen van de verkeerde kwaliteit nylon kan leiden tot verschillende problemen. Dit is wat u kunt tegenkomen:

• Ondermaatse prestaties bij bedrijfstemperaturen: Nylon 6 heeft verschillende smeltpunten en thermische weerstand van Nylon66 en Nylon 12. Deze verschillen houden in dat de hittebestendigheid van elk materiaal sterk verschilt wanneer het wordt getest onder de werkelijke gebruiksomstandigheden. Wanneer je een nylon soort gebruikt die onvoldoende thermische stabiliteit heeft, zul je waarschijnlijk breuken en vervuiling ervaren die de kwaliteit van je toepassing aantasten.
• Voortijdige slijtage: Het gekozen nylon moet voldoende sterkte en flexibiliteit hebben om falen in de beginfase van de werking te voorkomen. Het gebruik van de verkeerde nylonkwaliteit resulteert in componentfalen, een ondeugd die het leven van eindgebruikers in gevaar brengt. Bovendien vereisen sommige storingen een ongepland onderhoudsproces dat de kosten en tijdverspilling bij de productie verhoogt.
• Onnodige kosten: De juiste kwaliteit moet worden gekozen voor de juiste toepassing. Bijvoorbeeld, kiezen voor een duurder nylon materiaal terwijl een goedkoper materiaal dat ook doet, kan de projectkosten gemakkelijk de pan uit laten rijzen. Omdat Nylon 6, Nylon 66 en Nylon 12 specifieke, bijzondere voordelen en beperkingen hebben. Dus, het begrijpen van de specifieke kenmerken kan helpen bepalen welke van deze materialen geschikt zijn voor uw project. Het kan 1000en besparen op herfabricage, reparaties en vervangingen.

Daarom moet een ontwerper of verwerker de verschillende eigenschappen en prestaties van elke nylonsoort begrijpen en vergelijken om de beste resultaten te behalen bij de toepassing van het product.

Verschillende Nylin-kwaliteiten

Plastic automotoronderdelen lijken enigszins op nylons in de zin van het idee. Polyamides, ook wel nylons genoemd, zijn er in verschillende typen. Deze omvatten:

• Nylon6
• Nylon 6/6 (Nylon 66 of Nylon 6,6)
• Nylon 6/9
• Nylon 6/10
• Nylon 6/12
• Nylon4/6
• Nylon11
• Nylon12/12

Het naamgevingssysteem is gekoppeld aan de koolstofatomen in de basismaterialen van elk van de structuren. Nylon 6 is bijvoorbeeld afgeleid van caprolactam en bevat zes koolstofatomen in zijn ketens. Nylon 6/6 is afkomstig van hexamethyleendiamine met zes koolstofatomen en adipinezuur met ook zes.

In eigenschappen zijn ze echter variabel. Bijvoorbeeld niet zo dramatisch als in staal, maar structurele verschillen en additieven kunnen de prestaties aanzienlijk beïnvloeden. Er zijn bijna 90 verschillende soorten Nylon 11, geleverd door één leverancier.

Nylon in technische kunststoffen

Nylonmaterialen worden gewaardeerd om hun hoge sterkte, hoge stijfheid en hoge slagvastheid of taaiheid. Deze eigenschappen maken ze favoriete materialen voor technische kunststoffen. Enkele van de meest bekende zijn tandwielen, roosters, deurgrepen, tweewielerwielen, lagers en tandwielen. Deze producten worden ook gebruikt in behuizingen van elektrisch gereedschap, aansluitblokken en glijrollen.

Het materiaal kan echter een nadeel zijn. Omdat het vocht absorbeert, wat op zijn beurt zowel de eigenschappen als de afmetingen van de stof verandert. Dit probleem wordt verminderd wanneer nylon wordt versterkt met glas, wat resulteert in een sterk en slagvast materiaal. Ga naar nylon spuitgieten pagina voor meer informatie over dit kunststof materiaal.

Hittebestendige nylons vinden geleidelijk hun weg naar toepassingen als vervanging voor metalen, keramiek en andere polymeren. Ze worden toegepast in automotoren en de olie- en gasindustrie. Nylon 6 en Nylon 6/6 worden doorgaans gekozen vanwege hun relatief lage prijs en hoge slijtvastheid. Ga naar is nylon veilig pagina voor meer informatie over nylonmateriaal.

Nylon 6/6 Kenmerken

Chemische formule: [−NH−(CH2)6−NH−CO−(CH2)4−CO−]n

Origineel nylon 6/6 is normaal gesproken het minst kostbaar. Dit maakt het vrij populair. Nylon 6/6 wordt vaak gebruikt in Duitsland vanwege historische redenen die verband houden met benodigdheden. Nylon 6/6 heeft een goede hoge temperatuur- en vochtbestendigheid en is redelijk sterk bij alle temperatuur- en vochtniveaus. Het biedt ook slijtvastheid en een lage permeabiliteit voor benzine en oliën.

Bovendien heeft Nylon 6/6 negatieve gevolgen. Het absorbeert snel vocht en het effect vermindert de slagvastheid en ductiliteit wanneer het polymeer droog is. Het is ook erg gevoelig voor UV- en oxidatieve degradatie. Nylon 6/6 vertoont echter een lagere weerstand tegen zwakke zuren dan types zoals Nylon 6/10, 6/12, 11 of 12. Bovendien wordt Nylon 6/6 nog steeds veel gebruikt in elektrische componenten vanwege de vooruitgang in brandvertraging. Het vervangt ook metaal in spuitgietgereedschap.

Eigenschappen van Nylon 6

Chemische formule: [−NH−(CH2)5−CO−]n

Nylon 6 heeft verschillende eigenschappen. Deze enorme kenmerken onderscheiden het van andere nylonsoorten en vergelijkbare producten op de markt. Nylon 6 heeft een zeer goede elasticiteit, vergezeld van een zeer hoge treksterkte. Het maakt het nog waardevoller omdat het niet reageert met alkaliën of zuren.

Verder biedt nylon 6 ook voldoende bescherming tegen verschillende soorten slijtage. Het heeft een smeltpunt van 220℃. De glasovergangstemperatuur kan worden aangepast tot 48℃. Nylon 6 filamenten hebben een kenmerkloos oppervlak dat kan worden vergeleken met dat van glas. Een andere uitstekende eigenschap van dit materiaal is het vermogen om op te zwellen en tot 2,4% water te absorberen. Deze eigenschappen maken nylon 6 nuttig in auto-, ruimtevaart-, cosmetica- en consumentenproducten.

Toepassingen van Nylon 6

Nylon 6 wordt veel toegepast in die gevallen waar het materiaal een hoge sterkte, slagvastheid en slijtvastheid moet hebben. De veelzijdigheid maakt het geschikt voor:

• Strengen: vezels
• Reiniging: Tandenborstelharen
• Strumming: Gitaarsnaren en plectrums
• Mechanisme: tandwielen
• Slot: Paneelvergrendelingen
• Afscherming: Circuitisolatie
• Behuizing: Behuizing voor elektrisch gereedschap
• Inzet: Medische implantaten
• Bekleding: Films, wikkels en verpakkingen

Voordelen van Nylon 6

Nylon 6 is een uitstekende keuze voor specifieke toepassingen dankzij diverse voordelen:

• Het biedt een zeer hoge stijfheid en goede slijtvastheid.
• Nylon 6 is geschikt voor spuitgietbewerkingen.
• Dit materiaal presteert het beste in toepassingen waarbij slagvastheid vereist is.
• Het is flexibel en neemt na vervorming weer zijn oorspronkelijke vorm aan.
• Nylon 6 heeft goede verfeigenschappen en behoudt de kleuren.

Nadelen van Nylon 6

Ondanks de voordelen heeft nylon 6 ook een paar nadelen:

• Het heeft een laag smeltpunt vergeleken met andere materialen, namelijk 220 ℃.
• Vanwege de hygroscopische eigenschappen heeft het de neiging om vocht uit de lucht en de omringende atmosfeer te absorberen.
• Hoge temperaturen en licht verminderen de sterkte en structuur van het materiaal. Het is daarom niet geschikt voor gebruik onder dergelijke omstandigheden.
• Nylon 6 is niet immuun voor UV-licht en daarom is bekend dat eigenschappen zoals kleur en sterkte afnemen wanneer het materiaal wordt blootgesteld aan zonlicht.

Vergelijking tussen Nylon 6 en Nylon 6/6

Chemisch gezien heeft Nylon 6/6 een betere weerstand tegen calciumchloride en betere verweringseigenschappen. Bovendien heeft het een hogere HDT dan Nylon 6. Echter, alle nylons blijken te worden beïnvloed door degradatie wanneer ze in aanraking komen met de 15% ethanol benzine.

Bij de selectie van nylonmateriaal zijn er hulpmiddelen voor materiaalselectie, zoals UL Prospector, die kunnen worden gebruikt om te voldoen aan de eigenschappen voor de beoogde toepassing. Andere gerelateerde keuzes, zoals acetalen en thermoplastische polyesters, moeten in overweging worden genomen bij het maken van de keuze.

Nylon 12 (PA 12): Een sterke performer met een unieke structuur

[−NH−(CH2)11−CO−]n

Nylon 12 (PA 12) is het meest gebruikte materiaal in SLS- en Multi Jet Fusion-printprocessen. Het is een alifatisch polyamide met een open structuur met een alifatische koolstofruggengraat met precies 12 koolstoffen in de polymeerruggengraat. PA 12 heeft een hoge chemische, zout- en oliebestendigheid volgens de specificatie in de onderstaande tabel. Het heeft een lager smeltpunt van ongeveer 356°F (180°C), maar is nog steeds een zeer bruikbaar materiaal.

Net als PA 11 heeft het minder de neiging om vocht te absorberen, waardoor het stabiel is in verschillende klimaten. PA 12 wordt aangeboden in zwarte en witte kwaliteiten en de toevoeging van glas en minerale vulstoffen verbetert de mechanische en thermische eigenschappen. Het wordt veel gebruikt in printbehuizingen, fixtures, catheters en autobrandstofsystemen.

PA 12 is ook biocompatibel om medische componenten geschikt te maken. Naast het medische gebruik wordt het gebruikt in cosmetische verpakkingen, elektrische verbindingen en vele andere industriële producten.

Tabel voor Nylon 6/6 vs Nylon 6 vs. Nylon 12:

Nylons en UV-bestendigheid

Nylons zijn ook erg gevoelig voor ultraviolette (UV) straling. Door ze op te hangen, wordt de capaciteit van hun structuur om met de tijd af te breken, blootgelegd. Het gebruik van stabilisatoren in nylonformules vergroot hun vermogen om UV-afbraak te weerstaan. Nylon 6/6 is met name kwetsbaar voor dergelijke straling, terwijl nylon 6 potentiële afbraakbedreigingen heeft als het niet wordt versterkt met geschikte additieven.

UV-licht exciteert enkele elektronen in de chemische bindingen die nylonpolymeren vormen. Deze interactie richt zich op pi-elektronen en verbreekt de dubbele binding en aromatische systemen, aangeboden door Bowe's voogdij. Nylon 6 staat er bijvoorbeeld om bekend een goede UV-bestendigheid te hebben bij zijn amidebinding en zal dus waarschijnlijk afbreken. Polyethyleenpolymeren die geen pi-elektronen hebben, zijn bijvoorbeeld beter bestand tegen UV-straling dan de andere polymeren.

Alle materialen worden afgebroken door blootstelling aan UV-straling, niet alleen nylon. Niettemin kan nylon, wanneer er stabilisatoren worden toegevoegd, redelijk goed presteren in toepassingen die worden gekenmerkt door buitengebruik. De mini-snapnagels die zijn vervaardigd van nylon 6/6 zijn bijvoorbeeld geschikt voor gebruik in buitenomstandigheden. Deze klinknagels zijn UL94 V-2 vlambestendig voor brandvertraging en functionaliteit in diverse omgevingen.

Om de prestaties van nylonproducten te optimaliseren, worden ze onderworpen aan UV-stabilisatoren, omdat ze meestal worden blootgesteld aan zonlicht. Deze additieven helpen bij het absorberen of reflecteren van ultraviolette stralen die schadelijk zijn voor nylononderdelen, waardoor de levensduur van nylononderdelen wordt verlengd. De keuze van deze stabilisatoren wordt daarom gemaakt op een manier die de beste prestaties levert en tegelijkertijd de mechanische eigenschappen niet beïnvloedt.

Samenvattend, nylon is inherent gevoelig voor UV-werking, maar verbeteringen met stabilisatoren zijn mogelijk. De kennis over het effect van UV-licht op nylon kan helpen voorkomen dat u het verkeerde materiaal kiest voor toepassingen die worden blootgesteld aan de buitenomgeving. Soms voegen we, om de sterkte te vergroten, wat glasvezel toe aan nylonmateriaal om het aan elkaar te bevestigen om enkele gegoten nylon onderdelen te maken, die onderdelen die we glasgevuld nylon spuitgieten onderdelen.

Prestatieanalyse van Nylon 6, Nylon 66 en Nylon 12

Nylon 6 heeft een zeer hoge mate van vochtsterkte. Het heeft een hoge slagvastheid en buigvermoeidheid. Nylon 6 heeft lagere verwerkingstemperaturen nodig vergeleken met Nylon 66. Bovendien betekent de amorfe aard ervan ook dat de mallen minder krimpen dan hun kristallijne tegenhangers. Het is echter ook mogelijk om volledig transparante soorten Nylon 6 te verkrijgen voor specifieke toepassingen. Dit nylon zwelt echter op en absorbeert vocht met hogere snelheden, waardoor het dimensionaal instabiel wordt. Sommige van deze uitdagingen kunnen worden overwonnen door het polymeer te legeren met polyethyleen met lage dichtheid. Enkele toepassingen van Nylon 6 zijn bijvoorbeeld voor stadionstoelen en kousen. Andere toepassingen zijn radiatorroosters en industrieel garen. Daarnaast worden ook tandenborstelvezels en machinebeschermingen geproduceerd met behulp van Nylon 6.

Van alle soorten nylon staat Nylon 66 bekend als het meest gebruikte. Het bezit een hoge sterkte in een reeks temperaturen. Dit type vertoont een hoge slijtvastheid en lage permeabiliteit. Dit materiaal is in hoge mate bestand tegen minerale oliën en koelmiddelen. Chemische bestendigheid tegen verzadigd calciumchloride is ook een voordeel. Verder vertoont het ook goede verweringseigenschappen in dit nylon. Meestal concurreert Nylon 66 met metalen in spuitgietgereedschapslichamen en frames. Dit nylon kan ook in natte omstandigheden worden gebruikt. Maar de slagvastheid is laag en de ductiliteit ook. Enkele toepassingen zijn wrijvingslagers, bandenkoorden en airbags in auto's.

Nylon 12 heeft verschillende voordelen vergeleken met andere materialen. Het vertoont een goede chemische bestendigheid in deze toepassing, waardoor de levensduur van het materiaal wordt verbeterd. De vochtabsorptie is ook relatief laag, waardoor het dimensionaal stabiel is. Nylon 12 wordt gebruikt in 3D-printen en auto-onderdelen. Bovendien wordt dit nylon gebruikt in flexibele slangen en medische componenten. Om deze redenen is Nylon 12 een veelzijdig materiaal geworden voor gebruik in veel industrieën. Nylon 12 heeft echter verschillende voordelen ten opzichte van Nylon 6 en Nylon 66, afhankelijk van de vereiste toepassing.

Toepassingsvergelijking van Nylon 6, Nylon 66 en Nylon 12

Dit artikel richt zich op de toepassing van twee soorten nylons, Nylon 6 en Nylon 66. De eigenschappen van deze nylons hebben een grote impact op hun toepassingen in verschillende industrieën.

Nylon 6 heeft een lager smeltpunt en een goede verwerkbaarheid. Dit maakt het geschikt voor de productie van lichtgewicht textiel en andere industriële onderdelen. Nylon 6 geproduceerd door middel van nylon spuitgieten wordt veel gebruikt. Dit materiaal is geschikt voor het vormen van verschillende onderdelen zoals interieurbekleding van auto's, onderdelen van apparaten en sportartikelen.

Nylon 6 heeft daarbij het voordeel dat het elastisch is en slijtvast. Deze eigenschappen maken het geschikt voor textiel zoals sokken en sportkleding.

Aan de andere kant wordt Nylon 66 gewaardeerd om zijn hogere smeltpunt en verbeterde mechanische eigenschappen. Dit maakt het geschikter voor gebruik in systemen waar intense temperaturen en mechanische eigenschappen nodig zijn.

Bij nylon spuitgietprocessen wordt de voorkeur gegeven aan Nylon 66 voor het maken van slijtvaste producten. Enkele toepassingen zijn technische kunststoffen, automotoronderdelen en elektronische gadgets.

Bovendien maakt de hoge temperatuurstabiliteit van Nylon 66 het geschikt voor toepassing in de automobiel- en lucht- en ruimtevaartindustrie. Dit impliceert dat de sterkte onder dergelijke omstandigheden het nog waardevoller maakt in toepassingen om aan hoge normen te voldoen.

Nylon 12 vult deze materialen aan met de volgende eigenschappen. Nylon 12 is een bekende chemicaliënbestendige stof en heeft toepassingen in autonome toepassingen zoals in brandstoftanks, medische toepassingen, etc. Een ander voordeel is dat het dimensionaal stabiel kan blijven in verschillende klimaten, wat nuttig zal zijn in verschillende vakgebieden.

Daarom heeft elk type nylon unieke voordelen die zich aanpassen aan de verschillende behoeften van de markt. Het type nylon dat gebruikt moet worden, hangt af van de beoogde toepassing en de omstandigheden waarin het materiaal gebruikt zal worden.

Andere veel voorkomende nylonsoorten

Er worden verschillende soorten nylon geproduceerd en elk daarvan wordt voor een bepaald doel gebruikt. Nylon 610 en Nylon 612 hebben een zeer lage vochtabsorptie en worden daarom gebruikt voor elektrische isolatie. Ze hebben meer gunstige eigenschappen, maar ze zijn duurder in vergelijking met conventionele materialen. Nylon 610 wordt gekenmerkt door een lage vochtabsorptie en heeft een relatief lage glasovergangstemperatuur voor gevoelige toepassingen.

Vanwege zijn flexibele eigenschappen vervangt Nylon 612 echter geleidelijk Nylon 610. Deze verschuiving wordt voornamelijk veroorzaakt door het feit dat de prijs van Nylon 612 lager is vergeleken met Nylon 6 en Nylon 66. Superieure hittebestendigheid verhoogt de vraag en het wordt veel gebruikt in de meeste industrieën.

Nylon 612 staat erom bekend dat het vanwege zijn eigenschappen iets minder goed is dan Nylon 6 en Nylon 66. Het vertoont een verbeterd vermogen om kruip in vochtige omgevingen te weerstaan, wat de toepasbaarheid ervan vergroot.

De twee soorten nylon zijn Nylon 11 en Nylon 12 en de laatste heeft de laagste vochtabsorptiesnelheid van alle ongevulde nylonsoorten. Deze nylons vertonen een verbeterde dimensionale stabiliteit en vertonen ook een hogere impact- en buigsterkte dan Nylon 6, 66, 610 en 612. Ze zijn echter duurder, zwakker en hebben een lagere maximale gebruikstemperatuur in vergelijking met hun koudbewerkte tegenhangers.

Over het algemeen hebben Nylon 11 en Nylon 12 enkele voordelen ten opzichte van andere leden van de nylonfamilie, met name omdat ze uitstekende prestaties leveren bij verwering. Ze worden echter bedreigd door nieuwe, zeer resistente, supersterke nylons die zijn ontwikkeld voor betere prestaties.

Een andere is Nylon 1212, dat beter is dan Nylon 6 en Nylon 66 en zuiniger dan Nylon 11 of Nylon 12. Het wordt in veel sectoren gebruikt vanwege de uitgebalanceerde prestaties en de redelijke prijzen.

Bij hoge temperaturen heeft Nylon 46 een hoge slagvastheid en matige kruipsnelheden. Bovendien heeft het een hogere modulus en betere vermoeiingssterkte dan het Nylon 66-materiaal. Het heeft echter een kleiner verwerkingsvenster dan die van Nylon 6T en Nylon 11, wat de bruikbaarheid in sommige verwerkingsomgevingen kan beïnvloeden.

Daarom hebben deze nylonsoorten unieke eigenschappen die ze kwalificeren voor verschillende toepassingen in de industrie. De analyse van elk materiaal laat zien dat sterktes, zwaktes, kansen en bedreigingen het resultaat zijn van de formulering en toepassing van het materiaal.

Conclusie

Het gebruik van Nylon 6, Nylon 66 en Nylon 12 hangt af van de specifieke toepassing die men nodig heeft. Het heeft een goede flexibiliteit en schokbestendigheid en is daarom geschikt voor het maken van lichte componenten. Nylon 66 heeft meer sterkte en hittestabiliteit, en Nylon 6 werkt goed in stresstoepassingen. Nylon 12 wordt momenteel gebruikt in buitentoepassingen vanwege de lage vochtopname en uitstekende weersbestendigheid, maar het is iets duurder.

De eigenschappen van elk begrijpen nylon grade helpt u bij het selecteren van het juiste materiaal dat de prestaties levert die u nodig hebt en de kosten die u wilt. Dit resulteert in duurzamere en efficiëntere resultaten in de toepassing.