2006. jún. 06.

Köztudomású a műanyagokkal dolgozó szakemberek között, hogy a poliamidok képesek vizet, nedvességet felvenni a gyártási "száraz állapotukhoz" képest. Ez a vízfelvételi képesség a molekulaszerkezetből adódik, ezért a különböző poliamid fajták között eltérés mutatkozik, nemcsak a mechanikai és hőtani tulajdonságokban, de a víz vagy nedvesség-felvételi tulajdonságokban is.

Fontos felhívni a poliamid féltermékeket alkalmazó szakemberek figyelmét arra, hogy a vízfelvétel nem keverendő össze az olajban történő kondicionálás deformációs hatásaival. A víz- vagy légnedvesség molekulái poláris, azaz töltéssel rendelkező molekulák diffúziós folyamata, mely a poliamid molekulaszerkezetben képes megkötődni (abszorbeálódni). Ez egy fizikai jelenség, mely megfordítható, azaz a poliamidok kiszárítása is lehetséges. Az olajszármazékok apoláris, azaz töltésnélküli makromolekulái nem követik a víz diffúziós és abszorpciós jelenségét.

Ismert a vízfelvételi folyamatról, hogy a felvett víz mennyisége függ a környezeti közeg víztartalmától, ami generálja a folyamatot. Ez normál levegő esetén is mérhető nedvességtartalmat jelent, de szélső esetben 100%-os vízközeg is lehet (pl. vízalatti üzemmód esetén). Minél nagyobb a környező közeg nevesség-tartalma, annál nagyobb lesz - adott idő után, az elért egyensúlyi állapotban - a poliamid víztartalma.
A nedvesség felvétele időben folyamatosan csökkenő, lassuló folyamat, melyet a hőmérséklet is befolyásol. Magasabb hőmérsékleten gyorsabb az abszorpció.

A gyakorlati alkalmazások szempontjából lényeges tudni, hogy normál üzemi körülmények esetén (50%RH, 23 C) melyik anyag mennyi vizet képes felvenni, mert a mechanikai tulajdonságok mellett a méretstabilitás, méretváltozás a gépelem gyártásnál, technológia tervezésénél rendkívül fontos.

Ismert, hogy a poliamidok nedvesség felvétele általában csökkenti az anyag szilárdsági jellemzőit, de növeli a szívósságot, alakváltozási képességet. A vízfelvétellel arányos a poliamid gépelemek méretváltozása is.

 
1. ábra - Kattintson a nagyításhoz

  • Érdemes odafigyelni a gyártók által megadott maximális vízfelvételi adatok mellett a normál légköri körülményekre vonatkozó értékekre is, mert eltérő adatok találhatók a különböző poliamidoknál.
  • Töltetlen, erősítetlen poliamidok esetében (PA6, 4.6, 66) minden irányban egyenletes, izotróp a nedvességfelvételből adódó méretváltozás, azaz alkatrészgyártásnál a méretek szempontjából nem fontos pl. az extrúziós irány ismerete.
  • Az üvegszál erősítéses poliamid 66 és 6 esetében rendkívül fontos tudni az extrúzió irányát, mert az ebből adódó anyagszerkezeti anizotrópia jelentősen befolyásolja a nedvességfelvételből adódó méretváltozást. Kísérletek igazolták, hogy az extrúziós irányra merőlegesen a relatív méretváltozás 45 - 200%-kal is nagyobb lehet.
  • Normál üzemi körülmények esetén (50%RH, 23 C) az üvegszál-erősítéses poliamid 66 méretváltozása az extrúzió irányával párhuzamosan jóval kisebb, mint bármelyik más poliamid esetében.
  • A töltetlen poliamid 4.6 és a PA66 vízfelvételből adódó méretváltozása nagyon hasonló, de eltérő a PA6-tól.
  • Megfontolandó, hogy míg a PA6 maximális vízfelvétele nagyobb, mint a PA66 és PA4.6 anyagé, viszont normál légköri körülmények esetén a PA6 kisebb vízfelvételt és méretváltozást ér el, mint a PA66 és PA4.6. (1.ábra. A méretváltozás értékei tájékoztató jellegűek).

 

2