Poliammidi

Descrizione: Le modalità di produzione delle poliammidi sono pressochè similari fra loro: i monomeri allo stato fuso, oppure sciolti in quantità variabili d'acqua, vengono caricati in autoclave dove avviene la polimerizzazione le cui condizioni operative determinano la differente realizzazione dei diversi materiali. Questi parametri possono essere così riassunti: il tempo del processo, la temperatura e la pressione. L'unico polimero che però ha condizioni di realizzazione vincolate è il PA 6: raggiunto l'equilibrio (90% polimero e 10% monomero) il nylon 6 può essere lavorato dopo un preventivo lavaggio che elimini il monomero restante. Il PA 66 ha punto di fusione più alto (255-265°C), una durezza superiore, buona resistenza all'abrasione, facilità di stampaggio su particolari sottili, cicli molto rapidi. Viene molto usato per filatura. Il PA 6 è il tipo più economico, di facile lavorabilità, ha un punto di fusione di 220°C, possiede ottima resistenza all'urto specie su pezzi condizionati, è molto più morbido del PA 66. Anch'esso è molto usato in filatura. Il PA 11 possiede basso assorbimento d'acqua e buona stabilità dimensionale, un più basso peso specifico rispetto ai PA 66 e PA 6, temperatura di fusione 185-188°C, ottima resistenza ai solventi organici, alle basi ed agli acidi deboli. Il prezzo è però più alto dei precedenti. Il PA 12 è molto simile al PA 11, punto di fusione 175-178°C. I PA 610 e PA 612 hanno punto di fusione intorno ai 210°C, sono polimeri con caratteristiche intermedie fra PA 6, 66, 11 e 12 e così pure anche i prezzi commerciali. Queste poliammidi sono usate specialmente in apparecchiature elettriche ed elettroniche e per speciali filati.

Lavorabilità
Le poliammidi, oltre all'additivazione in polimerizzazione, possono essere colorate, caricate con fibre di vetro o, mediante successiva estrusione, con altre cariche minerali ma in modalità rigorosamente controllate per evitare possibili degradazioni. Le poliammidi possono essere facilmente stampate ad iniezione, per soffiaggio e col sistema rotazionale oppure per estrusione.
Cicli di stampaggio molto rapidi.
Per i tipi caricati con vetro, si ha qualche difficoltà in fase di stampaggio (occorre aumentare di molto le pressioni e le velocità di iniezione), il ritiro allo stampaggio è in funzione della percentuale di carica vetrosa. Il peso specifico è più elevato.
Questi polimeri vengono messi in commercio con una percentuale di umidità <0,2% dunque non necessitano di pre-essiccamento.
Il riciclo del nylon 6 può essere effettuato senza particolari problemi e senza drammatiche perdite di proprietà purché le operazioni di lavorazioni allo stato fuso vengano effettuate su materiali ben essiccati.
In caso contrario, la scissione idrolitica delle catene (depolimerizzazione in presenza di acqua) si somma alla degradazione termomeccanica provocando una notevole diminuzione del peso molecolare e quindi della viscosità.
In particolare, la diminuzione della viscosità implica che il materiale riciclato non potrebbe essere sottoposto alle stesse operazioni di trasformazione usate per il polimero vergine.
La presenza di piccole quantità di stabilizzante, però, può ancora ridurre gli effetti degradativi dovuti allo sforzo termomeccanico durante la lavorazione del materiale essiccato.
La presenza di umidità durante la lavorazione allo stato fuso porta a un drastico peggioramento delle proprietà del materiale.
Tuttavia, anche in questo caso, piccole quantità di stabilizzante, aggiunte prima di ogni operazione di trasformazione, possono rallentare significativamente i processi degradativi e permettono di riciclare più volte il nylon ottenendo materie seconde con proprietà meccaniche e lavorabilità simili a quelle del materiale vergine.

Applicazioni
Oltre all'ampio mercato di fibre tessili artificiali, vengono realizzati anche film, lastre, barre, tondi, tubetti (plastificati e non). Le poliammidi in polvere vengono usate anche in rivestimenti protettivi, come polveri termoadesive o in soluzione come collanti, impermeabilizzanti, ecc.
I semilavorati, lastre, barre, tondi possono essere lavorati meccanicamente con estrema facilità.

Caratteristiche
Le poliammidi sono caratterizzate da ottime proprietà meccaniche, resistenza all'usura, basso coefficiente d'attrito, elevato punto di fusione, buona resistenza all'urto, elevata resistenza alla fatica. Ottima resistenza anche ai solventi organici (tranne acido formico ed m-cresolo). Facile stampabilità ed ampia gamma di polimeri colorati. Ottima brillantezza delle superfici. I polimeri rinforzati con vetro sono caratterizzati da elevata rigidità, buona stabilità dimensionale, ottima resistenza termica fino a 150 °C, buona resistenza all'usura e basso coefficiente d'attrito.
I nylon 66 e 6, che sono i più usati per lo stampaggio ad iniezione, possiedono elevato assorbimento d'acqua con conseguenti variazioni dimensionali dei pezzi e diminuzione della rigidità, ciò a vantaggio della resistenza all'urto. Meno sensibile è la variazione, per effetto dell'assorbimento di umidità, delle caratteristiche meccaniche dei nylon 11-12-610-612.

 

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Riferimenti normativi	-
Proprietà: Come tutti i polimeri anche le poliammidi, in fase di riciclo, possono subire processi degradativi dovuti alle alte temperature ed agli sforzi meccanici. Inoltre, come gli altri polimeri ottenuti per policondensazione ad es. PET, la presenza di umidità genera l'idrolisi e questa classe di materiali perde peso molecolare dunque riduce sensibilmente le proprie caratteristiche reologiche e meccaniche. Le normative UNI sono un riferimento per quanto riguarda i massimi valori tollerabili relativi a queste contaminazioni. Il riciclo di poliammidi necessita di stabilizzanti antiossidanti e di cicli di essiccazione.
Densità	1,13/1,14 g/cm³
Trazione	da 70 a 85 N/mm²
Allungamento	150/300 %
Modulo trazione	1400/2000 N/mm²
Urto	no break
Urto intaglio	da 15 a 20/no break kJ/m²
Trasparenza	traslucido/opaco
Assorbimento d'acqua	1,3/1,9 % in 24 h
Temperatura d'esercizio	-30/200 °C
Temperatura rammollimento	180/200 °C
Espansione termica	80 1/K· 10ˉ6