هدف قرار دادن اجزای موتور الکترونیکی و سیستمهای الکتریکی پیشرفته با معرفی پلیفتالآمید (PPA) توسط شرکت Solvay
پلی فتال آمید (با نام مستعار PPA، پلی آمید با کارایی بالا) زیرمجموعه ای از رزین های مصنوعی ترموپلاستیک در خانواده پلی آمید است و به این صورت تعریف می شود که 55% یا بیشتر مول های قسمت اسید کربوکسیلیک واحد تکراری در زنجیره پلیمر از ترکیبی از اسیدهای ترفتالیک و ایزوفتالیک تشکیل شده باشد. جایگزینی اسیدهای آلیفاتیک با اسیدهای معطر در پیکره پلیمر باعث افزایش نقطه ذوب، دمای انتقال شیشه، مقاومت شیمیایی و سفتی می شود.
رزین های بر پایه PPA به قطعاتی برای جایگزینی فلزات برای استفاده در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر دمای بالا دارند مانند اجزای موتور خودرو، خودرو، محفظه اتصالدهنده های الکتریکی و بسیاری موارد دیگر، قالب گیری می شوند.
ساختار
دی آمین ها در PPA آلیفاتیک هستند. هموپلیمر PA6T در 371 درجه سانتی گراد ذوب می شود که این پلیمر را غیر قابل استفاده میکند. برای قابل استفاده کردن این پلیمر، لازم است درجه حرارت ذوب آن کاهش یابد که تا حدودی می توان با استفاده از یک دیآمین بلندتر (9 تا 12 اتم کربن) و یا کوپلیمریزاسیون به این هدف دست یافت.
در همین راستا، سه کوپلیمر به لحاظ تجاری موفق بودند: PA 6T/66, PA 6T/”DT” and PA6T/6I (با ایزوفتالیک اسید)
واحد تکراری پلی فتال آمید TPA/ هگزامتیلن دی آمین (6T)
واحد تکراری پلی فتال آمید TPA/ متیل پنتان دی آمین (DT)
جرم های مولی PPAهایی که با روش پلی کندانسیونی مستقیم تولید می شوند، در محدوده 12000 تا 16000 گرم بر مول است.
خواص
PPAها در مقایسه با پلی آمیدهای آلیفاتیک مقاومت شیمیایی، استحکام بالاتر و سفتی در دماهای بالا، مقاومت به خزش و خستگی، تابخوردگی، پایداری ابعادی، و حساسیت به جذب سطحی رطوبت بهبودیافته ای را ارائه می دهند. با افزایش مقدار TPA، دمای انتقال شیشه ای PPA افزایش می یابد. اگر بیش از 55% بخش اسیدی PPA از IPA تشکیل شده باشد، آنگاه کوپلیمر آمورف خواهد بود. به طور خلاصه، تبلور به مقاومت شیمیایی و خواص مکانیکی در بالاتر از دمای انتقال شیشه ای (اما زیر نقطه ذوب) کمک می کند. پلیمرهای آمورف از نظر تابخوردگی و شفافیت خوب هستند.
مانند نایلون های آلیفاتیک، PPAها را می توان با عوامل تقویتکننده مانند الیاف شیشه، مواد سختکننده و یا پایدارکننده ها اصلاح کرد.
فرمولاسیون هایی با خواص ویژه نیز تولید شده اند. به عنوان مثال، رزین هایی با توانایی اتصال مستقیم به الاستومرها برای تولید کامپوزیت های پلاستیکی-لاستیکی و دارای مجوز تماس مستقیم با آب آشامیدنی و غذا.
آمیزه های پلی فتال آمید
افزودن پلی آمیدهای آلیفاتیک به PPAها (آمیزه PPA/PA) نقطه ذوب و دمای انتقال شیشه ای را کاهش می دهد که منجر به تسهیل فرآیندپذیری این آمیزه های پلی فتال آمیدی در مقایسه با PPAهای با سفتی و نقطه ذوب بالاتر می شود.
در حالی که بررسی های وسیعی بر روی آمیزه های PA/پلی اولفین ها انجام شده است، مقالات کمی در مورد خواص آمیزه های پلیاولفین/PPA منتشر شده است. این می تواند به دلیل دمای فرآیندی نسبتاً بالای مورد نیاز برای رزین های بر پایه PPA در مقایسه با پایداری حرارتی پلی اولفین ها باشد. آمیزه های PPA/PA/پلی اولفین تعادل خوبی از نظر شکنندگی، سفتی، استحکام، ضربهپذیری و عملکرد حرارتی دارند که نشان دهنده آن است که این دسته از مواد باید به لحاظ تجاری مورد استفاده بیشتری قرار گیرند.
کاربرد
رزینهای بر پایه پلی فتال آمید به قطعاتی تزریق می شوند که در کاربردهای بسیار متنوعی مورد استفاده قرار می گیرند. مصارف خودرویی شامل خطوط سوخت و خنککننده، حلقه های سایش پمپ، قطعات بوبین موتور، اتصالات خط سوخت، ماژولهای سوخت چند منظوره آبگرمکن، شیرهای قطع سوخت، محفظه ترموستات، کولر، پمپ های خنککننده و چراغ های جلوی LED است. در الکترونیک، نقطه ذوب بالای PPA باعث می شود که قطعات SMD ساخته شده از PPA با استفاده از یک فرآیند لحیمکاری بدون سرب مونتاژ شوند. PPA همچنین برای اتصالات USB-C، پایه های LED و محافظت از کابل/سیم استفاده می شود.
در این راستا شرکت بینالمللی Solvay، مجموعه متنوعی از پلیفتالآمید (PPA: polyphthalamide) با عملکرد بالا را تحت یک خانواده جدید از محصولات PPA زیست پایه با زنجیره بلند به خصوص برای کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده در تحرک الکترونیکی (e-mobility) گسترش داده است. علاوه بر تجدیدپذیری خوراک از منابع غیر رقابتی با مواد غذایی، این مواد با برق 100% تجدیدپذیر تولید شده و پتانسیل گرمایش جهانی (GWP: Global Warming Potential) را کاملاً نسب به سایر PPAهای زیستی به حداقل میرساند. این راه کار جدید (Solvay’s Amodel Bios PPA) پایداری و خصوصیات عملکردی ضروری را برای اجزای موجود در موتورهای الکترونیکی و سایر سیستمهای الکترونیکی پیشرفته ترکیب میکند. قابل توجهترین ویژگی آن، ارائه بالاترین درجه انتقال شیشهای (135 درجه سلسیوس) و نقطه ذوب (315 درجه سلسیوس) در بین تمامی PPAهای زیستی موجود در بازار است. این محصول برای قالبگیری تزریقی طراحی شده است و گزینه ایدهآل برای لحیمکاری مجدد بدون برآمدگی در روش سوار کردن مستقیم اجزا بر روی صفحه چاپ و قطعات در مدار خنککننده الکترونیک قدرت از جمله اتصال سیال است.
علاوه بر این جذب محدود رطوبت در مقابل PPA استاندارد، سطح بالایی از ثبات ابعادی را با خطر کم خوردگی تنش ایجاد میکند که از نظر اتصال دهنده الکتریکی کوچک شده بسیار مهم است. همچنین Amodel Bios PPA مقاومت در برابر ضربه و ضد شعله بودن را مطابق UL94 V0 فراهم میکند و برای کاربردهای رنگی مناسب است. این ویژگیها با ازدیاد طول بالا، استحکام خط جوش و زیبایی سطح تکمیل میشود.
منبع خبر
www.solvay.com