Přeskočit obsah

Kapitola 1

Kapitola 1: Hygroskopičnost polyamidů a její vliv na vlastnosti

Polyamidy, jako PA6, PA66 a PA12, vykazují vysokou hygroskopičnost, tedy schopnost absorbovat vlhkost z okolního prostředí. To je spojeno s přítomností amidových skupin v jejich polymerní struktuře, které aktivně vážou molekuly vody. Tento proces má významný vliv na mechanické vlastnosti materiálů.

Hlavní účinky vlhkosti na polyamidy:

  1. Plastifikace:
  2. Voda působí jako vnitřní "plastifikátor", zvyšující mobilitu polymerních řetězců.
  3. To vede ke snížení pevnosti a tuhosti, ale zvyšuje tažnost materiálu.

  4. Příklad: modul pružnosti PA6 se snižuje o 40-50% při nasycení vodou.

  5. Hydrolýza:

  6. Při vysokých teplotách a vlhkosti voda narušuje chemické vazby v polymeru.

  7. Hydrolýza způsobuje křehkost, což je kritické pro dlouhodobý provoz.

  8. Změna rozměrů:

  9. Absorpce vlhkosti způsobuje otok, který ovlivňuje přesnost rozměrů výrobků.

Příklad hygroskopičnosti polyamidů:

  • Na obrázku níže je uvedeno srovnání úrovní absorpce vlhkosti polyamidy:

Graf hygroskopičnosti

Obrázek 1. Srovnání absorpce vlhkosti nearmovaným polyamidem PA6 při různých podmínkách.

Graf ilustruje, jak úroveň vlhkosti a okolní podmínky ovlivňují schopnost polyamidu PA6 absorbovat vodu. Z uvedených údajů vyplývá, že:
- PA6 aktivně absorbuje vlhkost, zvláště při zvýšené relativní vlhkosti.
- Polyamidy s nižší hustotou amidových skupin, jako PA12, vykazují výrazně nižší absorpci vody, což je činí preferovanými pro použití v podmínkách vysoké vlhkosti.
- Srovnání také zdůrazňuje důležitost předběžného sušení pro materiály určené na přesné a stabilní výrobky.

Tyto informace zdůrazňují potřebu výběru polyamidu s ohledem na provozní podmínky.

Praktický význam:

  • Pro 3D tisk hraje hygroskopičnost materiálu klíčovou roli. Plasty, jako je nylon (PA6, PA66), při absorpci vlhkosti ztrácejí na pevnosti, což může vést k tiskařským defektům.
  • V podmínkách vysoké vlhkosti je důležité předem vysušit materiál, aby se zajistila stabilita rozměrů a dobrá adheze mezi vrstvami.
  • To je obzvláště důležité pro přesné součásti, kde je vyžadována vysoká mechanická pevnost a absence deformací.

Jak snížit vliv vlhkosti:

  • Použití přísad, jako je skleněné vlákno, snižuje stupeň absorpce vlhkosti.
  • Sušení před zpracováním a použití povlaků pomáhají zabránit degradaci.

Další kapitola se věnuje metodám měření obsahu vlhkosti, aby se určila její úroveň před výrobními procesy.