przegląd
termin nylon jest używany do opisania rodziny polimerów organicznych zwanych poliamidami, które zawierają grupę amidową (-CONH). Członkowie rodziny różnią się od siebie systemem numeracji wskazującym skład chemiczny cząsteczki polimeru. Dwa najważniejsze nylony to nylon 6 i nylon 66, które między nimi stanowią prawie cały nylon produkowany w Stanach Zjednoczonych. Inne nylony produkowane w znacznie mniejszych ilościach to nylon 11, nylon 12, nylon 46 i nylon 612.
poliamidy są polimerami termoplastycznymi. Termin „termoplastyczny” oznacza, że polimer może być wielokrotnie topiony i utwardzany przez naprzemienne ogrzewanie i chłodzenie. Natomiast niektóre inne rodzaje polimerów, znane jako tworzywa termoutwardzalne, nie mogą być ponownie stopione po ich utwardzeniu.
kluczowe fakty
wzór:
Nylon 6: –N; Nylon 66: –n
elementy:
węgiel, wodór, tlen, azot
Typ związku:
polimer (organiczny)
stan:
Ciało Stałe
Masa cząsteczkowa:
bardzo duży
temperatura topnienia:
nylon 6: 223°C (433°F); Nylon 66: 265°C (509°c)
temperatura wrzenia:
rozkłada się powyżej temperatury topnienia
rozpuszczalność:
nierozpuszczalny w wodzie i większości rozpuszczalników organicznych; rozpuszczalny w mocnych kwasach
Nylon został wynaleziony w 1935 roku przez Wallace Carothers (1896-1937), pracownika DuPont Chemical Corporation wtedy. Carothers szukał syntetycznego substytutu jedwabiu, ponieważ naturalne zapasy były niewystarczające, aby sprostać rosnącym wymaganiom na to włókno. Wykorzystując węgiel, wodę i powietrze jako surowce, Carothers opracował syntetyczny produkt, który można było rozciągnąć w włókno, które stawało się silniejsze i silniejsze w miarę rozciągania. Nylon po raz pierwszy pojawił się w produktach komercyjnych w 1938 roku, najpierw w szczoteczkach do zębów z nylonowym włosiem, a później w pończochach damskich. Podczas II wojny światowej wojsko amerykańskie znalazło wiele zastosowań dla tego związku, zwłaszcza do produkcji spadochronów. Obecnie nylon jest używany w bardzo szerokiej gamie produktów.
jak to jest zrobione
Nylon 66 jest nadal produkowany komercyjnie za pomocą procedury pierwotnie opracowanej przez Carothersa w 1935 roku. Proces ten rozpoczyna się reakcją pomiędzy kwasem adypinowym (HOOC (CH2)4COOH)i heksametylenodiaminą (H2N(CH2) 6NH2), w wyniku której powstaje monomer ( — ), z którego powstaje polimer. Ten monomer ma aktywne grupy na obu końcach cząsteczki, co pozwala mu reagować z innymi tego rodzaju tworząc długie łańcuchy, które tworzą polimer. Metody wytwarzania innych poliamidów mogą znacznie różnić się od procedury Carothera. Na przykład nylon 6 jest wytwarzany przez polimeryzację kwasu aminokapronowego (H2N (CH2)5COOH). Polimer utworzony w tej reakcji ma również bloki grup metylenowych (- CH2) połączonych grupami amidowymi (CONH), chociaż specyficzna struktura jest nieco inna niż w przypadku nylonu 66.
typowe zastosowania i potencjalne zagrożenia
produkcja nylonu 6 i nylonu 66 w 2006 roku w Stanach Zjednoczonych szacowana była na około 1,6 miliona kilogramów (3,5 miliona funtów). Około trzy czwarte tej produkcji jest wykorzystywane do produkcji włókien stosowanych w przemyśle i do Tekstyliów. Tkaniny wykonane z nylonu są mocne, odporne na ścieranie, odporne na materiały alkaliczne i zdolne do przyjmowania większości barwników. Przemysł odzieżowy wykorzystuje włókna nylonowe do produkcji różnych rodzajów tkanin, w tym polaru, aksamitu, satyny, tafty, koronki i seersuckera. Odzież nylonowa jest lekka, jedwabista, atrakcyjna i gładka. Ponieważ nie absorbuje wilgoci ani zapachów łatwo, jest popyt na produkcję odzieży sportowej. Nylon jest również stosowany w produkcji tekstyliów domowych, takich jak pokrycie mebli. Lina nylonowa jest dwa razy mocniejsza niż lina wykonana z naturalnych włókien, takich jak konopie, i waży mniej.
Ciekawostki
- termin nylon nigdy nie był znakiem towarowym. Sama nazwa nie ma konkretnego znaczenia. Sufiks-on został jednak wybrany, aby zasugerować porównanie z innymi włóknami, takimi jak bawełna i sztuczny jedwab.
- DuPont początkowo myślał o nazwie nylon No-Run. Porzucili jednak ten plan, gdy zdali sobie sprawę, że pończochy nylonowe w rzeczywistości biegają.
około 15 do 20 procent całego nylonu produkowanego w Stanach Zjednoczonych trafia do produkcji formowanych tworzyw sztucznych, takich jak te używane w częściach samochodowych i ciężarowych, obudowach urządzeń elektrycznych i artykułach konsumenckich. Kolejnym największym zastosowaniem nylonu są rury, rury, folie i powłoki. Niektóre szczególne artykuły wykonane z nylonu 6 i nylonu 66 obejmują następujące elementy:
- linka wzmacniająca do opon;
- zbiorniki paliwa do samochodów;
- rakiety tenisowe;
- sieci i linki Rybackie;
- liny holownicze do szybowców;
- pończochy damskie;
- szwy do zabiegów chirurgicznych;
- szczeciny do szczoteczek do zębów, szczoteczek do włosów i pędzli;
- spadochrony;
- końcówki długopisów; i
- sztuczna murawa do boisk sportowych.
jednym z najważniejszych zastosowań nylonu historycznie było wytwarzanie pończoch damskich. Jedwabne pończochy były niezbędnym elementem dobrze ubranego kobiecego zespołu w latach 20. i 30. sprawiały, że kobiece nogi wyglądały gładko i gładko, a także były idealnym dodatkiem do krótkich spódnic i wysokich obcasów. W latach 20. kobiety wydawały miliony dolarów na jedwabne pończochy. Firma DuPont rozpoczęła poszukiwania substytutu jedwabiu, ponieważ miała nadzieję opracować produkt, który mógłby być użyty do produkcji pończoch, które wyglądały i wyglądały tak, jakby były wykonane z jedwabiu, ale kosztowały mniej. Pończochy nylonowe stały się dostępne na rynku w 1939 roku, a do 1941 roku sprzedano około sześćdziesięciu milionów par. Zarówno Nylonowe, jak i jedwabne pończochy były trudne do zdobycia podczas II Wojny Światowej, ponieważ włókna były używane do zastosowań wojskowych. Gdy tylko wojna się skończyła, kobiety zaczęły ponownie kupować pończochy nylonowe w dużych ilościach.
words to Know
poliamid organiczny polimer zawierający grupę amidową (-CONH). Polimer związek składający się z bardzo dużych cząsteczek wykonanych z jednej lub dwóch małych powtarzających się jednostek zwanych monomerami. Termoplastyczny może być ogrzewany tak, że może być przekształcany, a następnie chłodzony tak, że twardnieje. Termoutwardzalne może być ogrzewany tak, że twardnieje.
więcej informacji
Hermes, Matthew E. enough for One Lifetime: Wallace Carothers, Inventor of Nylon. Filadelfia: Chemical Heritage Foundation, 1996.
„Nylons (Polyamides).” MatWeb. http://www.matweb.com/reference/nylon.asp (accessed on October 24, 2005).
„Nylon Stockings.” The Great Idea Finder. http://www.ideafinder.com/history/inventions/story062.htm (accessed on October 24, 2005).
„Polyamide 6-Nylon 6-PA 6.” Azom.com. http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=442 (accessed on October 24, 2005).
„Polyamides.” Chemguide. http://www.chemguide.co.uk/organicprops/amides/polyamides.html (accessed on October 24, 2005).