Směsi polyamidu

4.12.2.7 Směsi polyamidu

Ing. Miloš Sova, CSc.

Polyamidy patří mezi komerčně nejvýznamnější polymery. Jejich charakteristické vlastnosti, jako je vysoký bod tání krystalické fáze, mechanická pevnost, vynikající odolnost vůči rozpouštědlům a odolnost vůči otěru, jsou základem vynikajících užitných vlastností polyamidových termoplastů a řadí je z aplikačního hlediska mezi tzv. konstrukční nebo inženýrské plasty.

Podle chemického původu se dělí polyamidy na dvě základní skupiny:

- polyamidy na bázi diaminů a dikarboxylových kyselin, jako jsou např. PA 66, PA 46, PA 610, PA 612,

- polyamidy na bázi ω-aminokyselin nebo laktamů, jako je např. PA 6, PA 11, PA 12

V oblasti výroby termoplastických materiálů jsou pak komerčně nejvýznamnější PA 66 (polyhexamethylénadipamid, polykondenzát hexamethyléndiaminu a kyseliny adipové) a PA 6 (polykaprolaktam). Uplatňují se především jako materiály pro výrobu dílců v automobilovém a elektrotechnickém průmyslu, kde často nahrazují dříve používané kovové materiály.

Alifatické polyamidy jsou samy o sobě dosti houževnaté materiály vykazující vysokou energii vzniku trhliny, což se projevuje i jejich vysokou pevností a deformací při lomu. Nicméně jejich houževnatost je závislá na obsahu absorbované vlhkosti a nejvyšší houževnatosti pak nabývají až po absorbování rovnovážného obsahu vody. V suchém stavu, např. těsně po jejich zpracování, jsou naopak vysoce citlivé na vrub a jeví silný sklon ke křehkému lomu v místech koncentrace napětí, tedy v místech ostrých úhlů tvaru výrobku nebo v místech povrchového poškození. Příčinou tohoto lomového chování alifatických polyamidů je velmi nízká energie šíření trhliny v suchém materiálu.

Z aplikační sféry však vycházejí stále nové požadavky na zlepšení užitných vlastností materiálů. Pro polyamidové plasty to znamená zejména zvýšit jejich houževnatost, snížit vrubovou citlivost, snížit teplotu křehnutí a snížit jejich sorpci vody. Toho je pak možné dosáhnout pouze jejich další modifikací. Modifikace vlastností PA spočívá v míchání PA s jiným vhodným polymerem vybraným podle toho, jaké vlastnosti má mít výsledný materiál. Kromě míchání různých druhů PA mezi sebou, např. PA 6 s PA 66, které jsou vzájemně mísitelné, se v mnohem větší šíři využívá míchání PA s chemicky odlišnými polymery, které jsou s PA nemísitelné, a ve výsledném materiálu je modifikační složka směsi dispergována v polyamidové matrici.

Technologie modifikace PA se vyvíjela v průběhu několika desetiletí od postupně se zlepšujících metod míchání a kompatibilizace elastomerních polymerů obsahujících polární struktury až k reaktivní extruzi směsí s elastomery obsahujícími reaktivní funkční skupiny.

Úplně poprvé byl PA modifikován polyvinylacetátem (PVAC) v roce 1948. Šlo tehdy o směs PA 66/PVAC reaktivně kompatibilizovanou maleinanhydridem (MA), který byl vystaven reakci s částí PA před jeho mícháním s PVAC. Směsi PA s polyolefiny (PA 6/PE, PA 6/PP, PA 66/PP) byly poprvé představeny v r. 1958. Do r. 1961 pak sahá patentová ochrana směsí PA/ABS a PA/SAN (US 3, 130, 177, Borg Warner Corp.). V roce 1975…