Полиамиды
Полиами́ды, синтетические термопластичные полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы амидные группы C(O) NH─ . Различаются по структуре (алифатические, ароматические, гомополиамиды, смешанные) и по методам получения (поликонденсацией, полиприсоединением, полимеризацией). Основную группу составляют гомополиамиды, получаемые поликонденсацией диаминов с дикарбоновыми кислотами (или их производными), поликонденсацией ω-аминокислот или полимеризацией лактамов аминокислот. Общая формула полиамидов, получаемых путём поликонденсации [─HN─R─NHC(O)─R′─C(O)─]n, П., получаемых путём полимеризации [─НN─R″─C(O)─]n (R и R′ – алкил, арил, R″ – алкил). Молекулярная масса полиамидов обычно (20–30)·103, плотность 1020–1350 кг/м3. Природные полимеры (белки, пептиды), содержащие амидные группы, к полиамидам не относят.
Алифатические полиамиды
Алифатические полиамиды в зависимости от структуры полимерной цепи могут быть твёрдыми кристаллическими продуктами белого цвета или представлять собой аморфные, прозрачные, стеклообразные вещества. Высокой степенью кристалличности (40–60 %) обладают алифатические полиамиды с симметричными и регулярно расположенными в цепи звеньями, например, полиамид-6, полиамид-6,6 и полиамид-6,10 (в названиях цифры обозначают число атомов углерода в исходных мономерах); tпл таких полиамидов 220–260 °С. При наличии заместителей у атомов азота значительно понижаются степень кристалличности и tпл (до 100–180 °С). Многие N-замещённые полиамиды представляют собой каучукоподобные полимеры. При комнатной температуре полиамиды растворяются в концентрированных серной, азотной, муравьиной и трихлоруксусной кислотах, в различных фенолах. Прочность при растяжении, модуль упругости и твёрдость алифатических полиамидов увеличиваются с ростом степени кристалличности. Алифатические полиамиды можно обрабатывать холодной вытяжкой, в результате чего длина образца возрастает на 400–600 %. Эта операция позволяет увеличить прочность при растяжении до 300–400 МПа (по сравнению с 50–70 МПа для неориентированных плёнок или волокон). По амидным группам алифатические полиамиды подвергаются гидролизу, аминолизу, ацидолизу и другим деструктивным процессам, ускоряющимся при повышении температуры. Радиационная, термическая и особенно термоокислительная деструкция и сшивка полимеров приводят к структурированию алифатических полиамидов. В результате этих процессов происходят необратимые изменения их физических и химических свойств. Из алифатических полиамидов к многотоннажным промышленным продуктам относятся поли-ε-капроамид, полигексаметиленадипинамид, полигексаметиленсебацинамид, полидодеканамид и политетраметиленадипинамид.
Ароматические полиамиды
Ароматические полиамиды (содержат в основе цепи разное количество различных по структуре ароматических звеньев) обладают высокой кристалличностью, плавятся в узком интервале температур, для некоторых полиамидов tпл достигает 400–450 °С. Растворимы в концентрированной серной и трихлоруксусных кислотах, диметилацетамиде, N-метилпирролидоне. Ароматические полиамиды обладают высокой термостойкостью (до 400 °С), некоторые имеют высокие показатели по прочности, твёрдости, химической и радиационной стойкости и электрическим характеристикам. Благодаря этим характеристикам выпускаемый промышленностью поли-м-фениленизофталамид (на его основе производят пластмассы и термостойкие волокна) обладает уникальными прочностными и термическими показателями, позволяющими использовать поли-м-фениленизофталамид для производства изделий, эксплуатируемых в термоэкстремальных условиях.
Применение
Полиамиды применяются в производстве волокон (полиамидные волокна), плёнок, конструкционных материалов многоцелевого назначения, а также как основа клеёв.