3.Свойства и применение полиамидов (па). Техника безопасности при производстве полиамидов и защита окружающей среды.

Молекулярная масса технических ПА колеблется в пре­дел от 8 000—25 000. По внешнему виду это твердые рогопо­добные продукты от белого до светло-кремового цвета. Некото­рые из них, преимущественно сополимеры, почти прозрачны. Температура плавления кристаллических алифатических ПА находится в пределах 180—280°С. С увеличением числа амидных групп в макромолекуле ПА повышается темпе­ратура его плавления, увеличивается жесткость и твёрдость. ПА с нечетным числом метиленовых групп между амидными связями плавятся при более низкой температуре, чем ПА с четным числом метиленовых групп, на единицу мень­шим данного нечетного.

ПА отличаются высокой прочностью при ударных нагрузках и эластичностью, обладают способностью к холодной вытяжке, протекающей с образованием «шейки» и уменьшением диаметра образца полимера. В результате вытяжки длину волокна или пленки из ПА можно увеличить в 4— 6 раз.

Гомополиамиды хорошо растворяются только в сильнополяр­ных растворителях, таких, как концентрированные серная, со­ляная, азотная, муравьиная и некоторые другие кислоты, в фе­нолах, амидах; они не растворяются в воде, углеводородах, низ­ших спиртах. Растворы щелочей разрушают ПА.

При нагревании ПА на воздухе происходит их окис­лительная деструкция, резко увеличивающаяся под действием ультрафиолетовых лучей и солнечного света. В расплавленном состоянии при контакте с воздухом окисление происходит на­столько быстро, что через несколько минут начинается потем­нение расплава. Окисление полиамидов сопровождается резким ухудшением их физико-механических свойств.

Свойства ПА могут быть значительно улучшены вве­дением различных наполнителей — графита, талька, дисульфида молибдена, стеклянного волокна и др. Наполнители несколько снижают эластичность материала, но уменьшают водопоглощение, коэффициент трения и термический коэффициент линейного расширения. Изделия из наполненных ПА имеют более стабильные показатели физико-меха­нических свойств, повышенную деформационную стойкость, бо­лее стабильные размеры, мало изменяющиеся под воздействием температуры и влаги (например, материалы П-68-Т-20, П-68-Т-40, П-68-ДМ-1,5, наполненные графитом, дисульфидом молибдена и тальком соответственно). Это дает возможность использовать высоконаполненные ПА в радиоэлектрони­ке и приборостроении для изготовления деталей с жесткими размерами допусков, работающих при температурах от —60 до 120 °С.

ПА обладают хорошими антифрикционными свойст­вами. Введение антифрикционных наполнителей, например гра­фита и дисульфида молибдена, еще более повышает износостой­кость ПА и снижает коэффициент трения примерно в 1,5 раза. В качестве конструкционного, антифрикционного, электроизоляционного материала все большее применение нахо­дит ПА 12, пониженное водопоглощение которого обеспе­чивает стабильность размеров изделий даже при работе во влажных средах.

Сочетание высокой механической прочности с хорошими ан­тифрикционными и электроизоляционными свойствами, коррозионной и химической стойкостью выдвинуло ПА в ряд важнейших конструкционных материалов. Из ПА изго­тавливают шестерни, вкладыши подшипников, втулки, ролики, муфты, ползуны, лопасти гребных винтов, вентиляторов, детали электроизоляционного назначения, медицинские инструменты.

Подшипники и другие трущиеся детали из ПА мо­гут работать без смазки или при смазывании водой. Детали из ПА, наполненные графитом, тальком и дисульфидом молибдена, способны к самосмазыванию. В связи с этим приме­нение полиамидов особенно целесообразно в текстильной и пи­щевой промышленности, где по условиям работы смазка узлов трения затруднена или нежелательна.

ПА находят широкое применение для изготовления пленочных материалов, лаковых покрытий, пропиточных соста­вов и клеев. ПА пленки применяют в качестве свето­прозрачного покрытия при выращивании ранних овощных куль­тур, как упаковочный материал; из них получают кинопленку, искусственную кожу и другие материалы. Высокой прочностью отличаются армированные ПА пленки.

ПА покрытия обладают высокой механической прочностью и хорошей химической стойкостью. Их применяют для защиты труб и резервуаров, изоляции электрических прово­дов, изготовления слоистых материалов, отделки ткани, кожи и т. д.

Техника безопасности при производстве полиамидов и защита окружающей среды.

В процессе производства ПА используются различные химические соединения — алифатические и ароматические ди­амины, кислоты, хлорангидриды кислот, лактамы, метанол и т. д. Многие из них токсичны.Так, гексаметилендиамин оказы­вает резкое раздражающее действие на кожу и слизистые обо­лочки глаз, вызывает изменения со стороны крови, а также сосудистые нарушения в легких, почках и сердце. ПДК гексаметилендиамина в воздухе рабо­чих помещений составляет 1-10⁶ кг/м³.

ε-Капролактам может вызывать тошноту, изжогу, головные боли, а при остром отравлении — одышку и судороги. ПДК ε-капролактама в воздухе произ­водственных помещений 1 • 10⁶ кг/м³.

Помещения и установки для получения ПА должны быть оборудованы в соответствии с нормами, установленными для производств данной категории.

ПА вырабатываются в виде порошка или мелкой крошки. Поэтому при работе с ними необходимо пользоваться противопыльными повязками или респираторами и спецодеждой из мягкой хлопчатобумажной ткани.

При длительном контакте с ПА возможны различ­ного вида дерматиты кожи (особенно влажной) из-за наличия в полимере остаточного мономера, поэтому работать с поли­амидами рекомендуется в резиновых перчатках.

ПА пожароопасны при контакте с открытым огнем. Пылевоздушные смеси ПА взрывоопасны. При нагре­вании ПА тепловых взрывов не происходит.

При высокотемпературной переработке ПА проис­ходит незначительное выделение остаточного мономера и ле­тучих продуктов частичной деструкции. Поэтому рабочие по­мещения, в которых производят переработку ПА, дол­жны быть снабжены надлежащей местной и общей вентиляци­ей, а процесс переработки должен быть максимально механи­зирован и автоматизирован.

Билет №8.