Polyamide

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=== Kompaktes Polyamid ===
=== Kompaktes Polyamid ===
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Wichtige Handelsnamen für nichtfasrige Polyamide sind ''Akulon'' ([[Koninklijke DSM|DSM]]), ''Durethan'' ([[Lanxess]]), ''Schulamid'' ([[A. Schulman]]), ''Technyl'' ([[Rhodia S. A.|Rhodia]]), ''Ultramid'', ''Miramid'' ([[BASF]]), ''UNYLON'' ([[UNYLON Polymers]]), ''Vestamid'' ([[Evonik Industries|Degussa]]) und ''Zytel'' ([[DuPont]]). Daneben bieten zahlreiche kleinere [[Compound]]eure kompaktes Polyamid unter jeweils eigenen Handelsnamen an. Alle diese Materialien können wiederum mit Fasern, meist [[Glasfaser]]n, verstärkt werden.
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Wichtige Handelsnamen für nichtfasrige Polyamide sind ''Akulon'' (DSM), ''Durethan'' (Lanxess), ''Schulamid'' (A. Schulman), ''Technyl'' (Rhodia), ''Ultramid'', ''Miramid'' (BASF), ''UNYLON'' (UNYLON Polymers), ''Vestamid'' (Degussa) und ''Zytel'' (DuPont). Daneben bieten zahlreiche kleinere Compoundeure kompaktes Polyamid unter jeweils eigenen Handelsnamen an. Alle diese Materialien können wiederum mit Fasern, meist Glasfasern, verstärkt werden.
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Polyamid-Granulate, wie ''Stanyl PA46'' (DSM) werden unter anderem im [[Spritzguss]] verwendet.
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Polyamid-Granulate, wie ''Stanyl PA46'' (DSM) werden unter anderem im Spritzguss verwendet.
== Eigenschaften ==
== Eigenschaften ==
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Die meisten technisch bedeutsamen Polyamide sind teilkristalline thermoplastische Polymere und zeichnen sich durch eine hohe [[Festigkeit]], [[Steifigkeit]] und [[Zähigkeit]] aus, besitzen eine gute [[Chemische Beständigkeit|Chemikalienbeständigkeit]] und Verarbeitbarkeit. Viele Eigenschaften der Polyamide werden weitgehend durch die Amidgruppen dominiert, die über [[Wasserstoffbrückenbindung]]en miteinander wechselwirken.
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Die meisten technisch bedeutsamen Polyamide sind teilkristalline thermoplastische Polymere und zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit aus, besitzen eine gute Chemikalienbeständigkeit und Verarbeitbarkeit. Viele Eigenschaften der Polyamide werden weitgehend durch die Amidgruppen dominiert, die über Wasserstoffbrückenbindungen miteinander wechselwirken.
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Genaue Werte für die Eigenschaften der Polyamide hängen unter anderem von deren kristallinem Gefüge und insbesondere von deren [[Wasser]]gehalt ab. Polyamide reagieren auf den Feuchtegehalt der Umgebung mit reversibler [[Wasseraufnahme]] oder -abgabe. Dabei wird das Wasser in die amorphen Bereiche des Polyamids eingelagert. Ganz wesentlich hängt die Wasseraufnahme von der Konzentration der Amidgruppen ab. An Umgebungsluft nimmt z. B. PA 6 ca. 2,5–3,5 % Wasser auf, PA 12 aber nur ca. 0,2–0,5 %. Es sind Additive auf [[Polyolefin]]-Basis entwickelt worden, um auch im trockenen Zustand hohe Schlagzähigkeit zu gewährleisten. Dieser Effekt ist auch dafür verantwortlich, dass [[Nylonstrümpfe]] zumeist im fabrikneuen Zustand am leichtesten [[Laufmasche]]n bekommen, wenn sie jedoch die erste Wäsche überstanden haben, viel haltbarer sind.
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Genaue Werte für die Eigenschaften der Polyamide hängen unter anderem von deren kristallinem Gefüge und insbesondere von deren Wassergehalt ab. Polyamide reagieren auf den Feuchtegehalt der Umgebung mit reversibler Wasseraufnahme oder -abgabe. Dabei wird das Wasser in die amorphen Bereiche des Polyamids eingelagert. Ganz wesentlich hängt die Wasseraufnahme von der Konzentration der Amidgruppen ab. An Umgebungsluft nimmt z. B. PA 6 ca. 2,5–3,5 % Wasser auf, PA 12 aber nur ca. 0,2–0,5 %. Es sind Additive auf Polyolefin-Basis entwickelt worden, um auch im trockenen Zustand hohe Schlagzähigkeit zu gewährleisten. Dieser Effekt ist auch dafür verantwortlich, dass Nylonstrümpfe zumeist im fabrikneuen Zustand am leichtesten Laufmaschen bekommen, wenn sie jedoch die erste Wäsche überstanden haben, viel haltbarer sind.
Im Folgenden sind einige wichtige Eigenschaften aufgeführt:
Im Folgenden sind einige wichtige Eigenschaften aufgeführt:
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|Bezeichnung||Polycaprolactam||Poly-(''N,N'''-hexamethylenadipindiamid)<br />Poly-(hexamethylenadipamid)||Poly-(hexamethylensebacamid)||Poly-(hexamethylendodecandiamid)||Polyundecanolactam||Polylauryllactam
|Bezeichnung||Polycaprolactam||Poly-(''N,N'''-hexamethylenadipindiamid)<br />Poly-(hexamethylenadipamid)||Poly-(hexamethylensebacamid)||Poly-(hexamethylendodecandiamid)||Polyundecanolactam||Polylauryllactam
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|[[CAS-Nummer]]|| 25038-54-4||32131-17-2||9011-52-3||26098-55-5||25035-04-5||24937-16-4
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|CAS-Nummer|| 25038-54-4||32131-17-2||9011-52-3||26098-55-5||25035-04-5||24937-16-4
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| Schmelzpunkt in °C || 220 || 260||240||218||198||178
| Schmelzpunkt in °C || 220 || 260||240||218||198||178
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<sup>1)</sup> Die Glastemperatur sinkt bei zunehmender Feuchtigkeit stark ab und kann dann auch unter 0&nbsp;°C liegen <br />
<sup>1)</sup> Die Glastemperatur sinkt bei zunehmender Feuchtigkeit stark ab und kann dann auch unter 0&nbsp;°C liegen <br />
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Kompakte Polyamide haben einen hohen [[Verschleiß]]widerstand und gute [[Reibung|Gleiteigenschaften]].
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Kompakte Polyamide haben einen hohen Verschleißwiderstand und gute Gleiteigenschaften.
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Durch [[Faserverbund]]e mit Glas- oder Kohlefasern lassen sich die mechanischen Eigenschaften weiter verbessern, so dass z.&nbsp;B. Festigkeiten und Schlagzähigkeit auf den Anwendungsfall abgestimmt werden können. Jedoch steigt durch Faserzugabe die Hydrolyseempfindlichkeit der Materialien, da zwischen Matrix und Faser ein mikroskopisch kleiner Spalt verbleibt, über den durch den [[Kapillareffekt]] Feuchtigkeit eingezogen wird. In Abhängigkeit zur Schlichte der Glasfaser und der damit verbundenen Anbindung zwischen Faser und Matrix fällt dieser Effekt jedoch unterschiedlich aus.
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Durch Faserverbunde mit Glas- oder Kohlefasern lassen sich die mechanischen Eigenschaften weiter verbessern, so dass z.&nbsp;B. Festigkeiten und Schlagzähigkeit auf den Anwendungsfall abgestimmt werden können. Jedoch steigt durch Faserzugabe die Hydrolyseempfindlichkeit der Materialien, da zwischen Matrix und Faser ein mikroskopisch kleiner Spalt verbleibt, über den durch den Kapillareffekt Feuchtigkeit eingezogen wird. In Abhängigkeit zur Schlichte der Glasfaser und der damit verbundenen Anbindung zwischen Faser und Matrix fällt dieser Effekt jedoch unterschiedlich aus.
=== Erkennung ===
=== Erkennung ===
Polyamide lassen sich auf einfache Weise mit wenigen Hilfsmitteln identifizieren.
Polyamide lassen sich auf einfache Weise mit wenigen Hilfsmitteln identifizieren.
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Am einfachsten ist die [[Brennprobe]]. Ein kleiner Abschnitt des zu untersuchenden Kunststoffteils wird entzündet. PA brennt mit blauer Flamme mit gelblichem Rand, wobei das verbrennende Material etwas schäumt und braunschwarze Ränder bildet. Bläst man die Flamme aus, riecht der Rauch leicht hornartig. PA lässt sich mit [[Ameisensäure]] anlösen und damit auch kleben, abhängig vom Polyamid-Typ benötigt man unterschiedliche Konzentrationen (z.&nbsp;B. PA&nbsp;6 70 %, PA&nbsp;6.6 80 %).
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Am einfachsten ist die Brennprobe. Ein kleiner Abschnitt des zu untersuchenden Kunststoffteils wird entzündet. PA brennt mit blauer Flamme mit gelblichem Rand, wobei das verbrennende Material etwas schäumt und braunschwarze Ränder bildet. Bläst man die Flamme aus, riecht der Rauch leicht hornartig. PA lässt sich mit Ameisensäure anlösen und damit auch kleben, abhängig vom Polyamid-Typ benötigt man unterschiedliche Konzentrationen (z.&nbsp;B. PA&nbsp;6 70 %, PA&nbsp;6.6 80 %).
=== Färben von Polyamidfasern ===
=== Färben von Polyamidfasern ===
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Fasern kommen entweder als spinndüsengefärbtes Material oder als rohweißes Fasermaterial vor. Das rohweiße Fasermaterial kann in verschiedenen Aufmachungsstufen (Flocke, Garn, Stück) eingefärbt werden. Zur Verwendung kommen Säure- bzw. Metallkomplexfarbstoffe. Auch lässt sich Polyamid mit Dispersions- und Direktfarbstoffen färben, die erzielten [[Farbechtheit|Echtheiten]] sind aber in der Regel deutlich schlechter.
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Fasern kommen entweder als spinndüsengefärbtes Material oder als rohweißes Fasermaterial vor. Das rohweiße Fasermaterial kann in verschiedenen Aufmachungsstufen (Flocke, Garn, Stück) eingefärbt werden. Zur Verwendung kommen Säure- bzw. Metallkomplexfarbstoffe. Auch lässt sich Polyamid mit Dispersions- und Direktfarbstoffen färben, die erzielten Echtheiten sind aber in der Regel deutlich schlechter.
In neuerer Zeit kommen auch Reaktivfarbstoffe zum Einsatz, die die Echtheiten von Säure-, Dispers- und Direktfarbstoffen deutlich übertreffen.
In neuerer Zeit kommen auch Reaktivfarbstoffe zum Einsatz, die die Echtheiten von Säure-, Dispers- und Direktfarbstoffen deutlich übertreffen.
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Der größte Teil der Polyamidproduktion wird demnach als Synthesefaser für Textilien verwendet. Beispiele sind [[Angelschnur]], [[Büstenhalter]], [[Dessous]], [[Kittel]], künstliche [[Schaumstoff|Schwämme]], Mähfaden für [[Rasentrimmer]], Nylonstrümpfe, [[Regenbekleidung]], [[Seil]]e jeder Größe vom [[Kletterseil]] bis zur [[Schlepper (Schiff)|Hochsee-Schlepper]]-Trosse, Spanndrähte, Sprungtücher für [[Trampolin]]e, technische Gewebe ([[Papier]]herstellung), [[Tennissaite]]n, [[Heatsetting|Teppichböden]], Sportbekleidung (v.&nbsp;a. [[Turnhose]]n und [[Trainingsanzug|Trainingsanzüge]]), Militärjacken (z.&nbsp;B. [[Fliegerjacke]]n, [[Parka]]), [[Technokultur|Techno-Clubwear]] usw.
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Der größte Teil der Polyamidproduktion wird demnach als Synthesefaser für Textilien verwendet. Beispiele sind Angelschnur, Büstenhalter, Dessous, Kittel, künstliche Schwämme, Mähfaden für Rasentrimmer, Nylonstrümpfe, Regenbekleidung, Seile jeder Größe vom Kletterseil bis zur Hochsee-Schlepper-Trosse, Spanndrähte, Sprungtücher für Trampoline, technische Gewebe (Papierherstellung), Tennissaiten, Teppichböden, Sportbekleidung (v.&nbsp;a. Turnhosen und Trainingsanzüge), Militärjacken (z.&nbsp;B. Fliegerjacken, Parka), Techno-Clubwear usw.
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Außerdem findet es Verwendung zur Herstellung von unzerbrechlichen Haushaltsgegenständen und technischen Teilen, die sehr abriebfest sein müssen, wie [[Dübel]], [[Schraube (Verbindungselement)|Schrauben]], [[Gehäuse]], [[Lager (Maschinenelement)#Gleitlager|Gleitlager]], [[Isolator|Isolationsteile]] im Bereich [[Elektrotechnik]], [[Kabelbinder]], [[Klebesockel]], Knotenstücke für [[Sanitätszelt]]e, Küchenutensilien (Kellen, Löffel usw.), Maschinenteile (Abdeckungen, [[Zahnrad|Zahnräder]], [[Lager (Maschinenelement)|Lager]], [[Laufrolle]]n) und [[Zahnbürste]]n-Borsten.
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Außerdem findet es Verwendung zur Herstellung von unzerbrechlichen Haushaltsgegenständen und technischen Teilen, die sehr abriebfest sein müssen, wie Dübel, Schrauben, Gehäuse, Gleitlager, Isolationsteile im Bereich Elektrotechnik, Kabelbinder, Klebesockel, Knotenstücke für Sanitätszelte, Küchenutensilien (Kellen, Löffel usw.), Maschinenteile (Abdeckungen, Zahnräder, Lager, Laufrollen) und Zahnbürsten-Borsten.
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Aufgrund seiner Beständigkeit gegen Schmier- und Kraftstoffe bei Temperaturen bis über 150&nbsp;°C wird es auch im [[Fahrzeugbau]] für Motoranbauteile wie Ansaugsysteme, Kraftstoffleitungen, Motorabdeckungen usw. eingesetzt.
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Aufgrund seiner Beständigkeit gegen Schmier- und Kraftstoffe bei Temperaturen bis über 150&nbsp;°C wird es auch im Fahrzeugbau für Motoranbauteile wie Ansaugsysteme, Kraftstoffleitungen, Motorabdeckungen usw. eingesetzt.

Aktuelle Version vom 2. Februar 2011, 12:49 Uhr

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