Nilon 6

Nilon 6, còn gọi là polycaprolactam, là một loại polymer do Paul Schlack phát triển và là một dạng polyamit bán tinh thể. Khác với các loại nylon khác, nylon 6 không được tạo ra từ quá trình ngưng tụ mà từ polymer hóa mở vòng. Cùng với nylon 6,6, nylon 6 đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp sợi tổng hợp.

1. Đặc điểm vật lý:

• - Nhiệt độ nóng chảy khoảng 220°C; điểm chuyển pha từ 40-50°C.
• - Khối lượng phân tử giới hạn khoảng 105 g/mol.
• - Khối lượng riêng là 1,13 g/cm³.
• - Có khả năng chịu tải tốt ở nhiệt độ cao.
• - Đặc tính hóa học và khả năng chống mài mòn tốt.
• - Hệ số ma sát thấp.
• - Có độ cứng và khả năng chịu va đập cao.

Hình 2: Nilon 6 dưới dạng sợi

2. Đặc tính hóa học:

• - Nylon 6 không chịu được môi trường axit và kiềm.
• - Nhóm amit trong cấu trúc nylon 6 bị thủy phân thành amin và axit carboxylic:
• Chúng dễ bị phân hủy trong môi trường axit, trong khi môi trường kiềm có thể làm đứt mạch polymer hoặc thậm chí phân hủy hoàn toàn thành các monomer ban đầu.
• Thủy phân Nylon 6 trong môi trường axit hoặc kiềm:

c) Phương pháp tổng hợp Nylon 6: Trùng hợp axit ε-aminocaproic

Phương trình phản ứng: axit ε-aminocaproic + nhiệt độ => polycaproamit

Cơ chế phản ứng:

• Nhóm cacbonyl của phân tử caprolactam tương tác với nguyên tử H trong phân tử H2O. Trong môi trường axit, phản ứng này diễn ra dễ dàng hơn, tạo thành một cacbocation. Nhóm cacbonyl trong ε-caprolactam sẽ nhận một nguyên tử H từ phân tử nước.

Nhóm OH- tấn công vào cacbocation tạo thành.

Phản ứng mở vòng dẫn đến sự hình thành aminoaxit: ε-aminocaproic.

ε-aminocaproic chứa một nguyên tử N với cặp electron tự do sẽ tấn công vào cacbocation.

Phản ứng tiếp tục dẫn đến việc tạo ra Nylon-6.

Ngoài ra, Nylon-6 còn có thể được tổng hợp qua quá trình trùng hợp amino acid: ε-aminocaproic.

e) Các ứng dụng của Nylon-6:

• Nylon-6 nổi bật với đặc tính bền, dẻo dai, mềm mại, ít thấm nước, nhanh khô, nhưng có độ bền nhiệt, axit và kiềm hạn chế. Nó thường được dùng để dệt vải, may mặc, làm vải lót săm lốp, bít tất, dây cáp, dây dù, và đan lưới.
• Trong ngành may mặc, sợi Nylon ngày càng được ưa chuộng hơn nhờ khả năng thay thế các loại vải dệt thủ công có số lượng hạn chế và màu sắc đơn giản bằng những polyme chất lượng cao, màu sắc đa dạng và đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ của người tiêu dùng.
• Nylon-6 còn được ứng dụng để chế tạo các chi tiết máy:
• Thành phần của các bánh răng, bộ phận kết nối và bộ phận dẫn động trong động cơ.
• Thiết bị ngắt mạch điện, lõi cuộn dây điện, và phích cắm điện.
• Chế tạo các lớp bọc màng mỏng.
• Vỏ bọc cho dây điện và hộp vỏ thiết bị điện.
• Là sợi chính trong máy xén cỏ và dây câu cá, cũng như trong bánh và lốp xe.
• Chế tạo các khuôn cho bình đựng.

Ghi chú

Liên kết tham khảo

• Tiềm năng của Nylon 6: Nghiên cứu điển hình về Thiết kế Sản phẩm Thông minh của William McDonough & Michael Braungart Lưu trữ ngày 23 tháng 12 năm 2007 trên Wayback Machine