Blog textil: Nylon

Primera producción comercial del Nylon

1939, DuPont Company

Características

Dureza
Capacidad de amortiguación de golpes, ruido y vibraciones
Resistencia al desgaste y calor
Resistencia a la abrasión
Inercia química casi total
Antiadherente
Inflamable
Excelente dieléctrico
Alta fuerza sensible
Excelenteabrasión

Punto de fusión y solubilidad

El nailon es soluble en fenol, cresol y ácido fórmico. Su punto de fusión es de 263 ºC.

Comportamiento

Es termoplástico, ya que al calentarse se ablanda. Tiene una buena resistencia a los aceites, las grasas, los solventes y los álcalis, pero no a los ácidos que le hidrolizan.

Resistencia

Su viscosidad de fundido es muy baja, lo cual puede acarrear dificultades en la transformación industrial, y su exposición al intemperie puede causar una fragilización y un cambio de color salvo si hay estabilización o protección previa.

Al nylon se le puede agregar fibra de vidrio para proporcionar un incremento en la rigidez.

Es un polímero cristalino ya que se le da un tiempo para que se organice y se enfríe lentamente, siendo por esto muy resistente.

Las cadenas de nylon con un número par de átomos de carbono entre los grupos amida son más compactas y sus puntos de fusión serán más altos que los nylons con un número impar de átomos de C. El punto de fusión disminuye y la resistencia al agua aumenta a medida que aumenta el número de grupos metileno entre los grupos amida.

Estado

De acuerdo con la funcionalidad F=2, el nylon es una fibra, generalmente de alta densidad.

La organización de las moléculas y el enfriamiento cuidadoso con que se hace para este fin, determina que el polímero sea cristalino.

Fuerzas moleculares

Las fuerzas moleculares del nylon son secundarias. Presenta fuerza de London (no polar) y múltiples puentes de hidrógeno, como se puede ver en la gráfica anterior.

Los enlaces por puente de hidrógeno y otras interacciones secundarias entre cadenas individuales, mantienen fuertemente unidas a las cadenas poliméricas. Tan fuerte, que éstas no apetecen particularmente deslizarse una sobre otra.

Esto significa que cuando usted estira las fibras de nylon, no se extienden mucho, si es que lo hacen. Lo cual explica por qué las fibras son ideales para emplearlas en hilos y sogas.

Bueno, en ese caso, creo que puedo decirle que las fibras también tienen sus inconvenientes. Si bien poseen buena fuerza tensil, es decir que son resistentes cuando se las estira, por lo general tienen baja fuerza compresional, o sea, son débiles cuando se aprietan o se comprimen. Además, las fibras tienden a ser resistentes en una dirección, la dirección en la cual están orientadas. Si se las estira en ángulos rectos a la dirección de su orientación, tienden a debilitarse.

Debido a esta extraña combinación de resistencias y debilidades, a menudo resulta una buena idea emplear las fibras juntamente con otro material, como un termorrígido.

Las fibras frecuentemente son usadas para reforzar los termorrígidos. Compensan las falencias de los termorrígidos y a su vez, las resistencias de los termorrígidos hacen lo propio con las falencias de las fibras.

Cuando un termorrígido o cualquier otro polímero es reforzado de este modo con una fibra, se dice que es un material compuesto.

Policondensación y etapas

El nylon se produce por medio de policondensación.

Cuando el oxígeno del carbonilo es protonado, se vuelve mucho más vulnerable al ataque del nitrógeno de nuestra diamina. Esto ocurre porque el oxígeno protonado porta una carga positiva.

Al oxígeno no le gusta tener una carga positiva. Entonces atrae hacia sí mismo los electrones que comparte con el carbonilo. Esto deja al carbono del carbonilo deficiente de electrones y listo para que el nitrógeno de la amina le done un par.

El dímero, si lo desea, también puede reaccionar con otros dímeros para formar un tetrámero. O puede reaccionar con un trímero para formar un pentámero y a su vez reaccionar con oligómeros más grandes.

Finalmente, cuando esto sucede, los dímeros se transforman en trímeros, tetrámeros y oligómeros más grandes y estos oligómeros reaccionan entre sí para formar oligómeros aún más grandes. Esto sigue así hasta que se hacen lo suficientemente grandes como para ser considerados polímeros.

Para que las moléculas crezcan lo suficiente como para ser consideradas polímeros, tenemos que hacer esta reacción bajo vacío. En este caso, todo el subproducto agua se evaporará y será eliminado del medio de reacción. Debemos deshacernos del agua debido a una pequeña regla llamada Principio de Le Châtelier.

La reacción no necesita un catalizador ácido para llevarse a cabo; La razón por la que se sabe esto, es que cuando nos acercamos al final de la polimerización, donde no hay muchos grupos ácidos remanentes para comportarse como catalizadores, la reacción aún prosigue.

Es decir, la amina puede reaccionar con los ácidos carboxílicos no protonados. Si no fuera así, no se podría obtener nylon 6,6 de alto peso molecular sin un catalizador externo, ya que la reacción se detendría a conversiones más altas, cuando no haya suficientes grupos ácidos para actuar como catalizadores.

Cuidados generales del nylon

La mayoría de los artículos hechos de nylon pueden lavarse a máquina y secar en secadora a baja temperatura.
Use agua tibia y añadir un suavizante para el ciclo de enjuague final.
Quite los artículos de la secadora tan pronto como volteretas ciclo se completa.
Si se requiere planchado , utilizar el hierro caliente. (Para ver las instrucciones de cuidado específicas, consulte la prenda cosida en la etiqueta de cuidado.)

Usos generales

Medias
Polainas
Cerdas de los cepillos de dientes
Hilo para pescar
Redes
Fibra de alfombra
Fibra de bolsas de aire
Piezas de autos (como el deposito de gasolina)
Piezas de máquinas (como engranes y cojinetes)
Paracaídas
Cuerdas de guitarra
Chaqueta
Cremalleras
Palas de ventiladores industriales
Tornillos

Tienen numerosas aplicaciones en ingeniería, gracias a la gran resistencia que presenta este material a los agentes químicos, disolventes y abrasión, aunado a la gran dureza y tenacidad hacen de este material el ideal para su uso en piezas que están sometidas a un gran desgaste. Por ejemplo rodamientos, engranajes, cojinetes, neumáticos, especialmente para bicicletas.

Vista al microscopio