El nailon 11 o poliamida 11 (PA 11) es una poliamida , un bioplástico y un miembro de la familia de polímeros del nailon producido por la polimerización del ácido 11-aminoundecanoico . Se produce a partir de semillas de ricino por Arkema con el nombre comercial Rilsan . [1]
El nailon 11 se aplica en los campos de petróleo y gas , aeroespacial , automotriz , textiles , electrónica y equipamiento deportivo , frecuentemente en tuberías , revestimientos de cables y revestimientos metálicos . [2]
Historia
En 1938, un director de investigación de Thann & Mulhouse, Joseph Zeltner, concibió por primera vez la idea de Nylon 11, que se sugirió en los trabajos de Wallace Carothers . [3] Thann & Mulhouse ya habían estado involucrados en el procesamiento de aceite de ricino para obtener ácido 10-undecenoico , que eventualmente se convertiría en la primera cantidad de ácido 11-aminoundecanoico en 1940 con la ayuda de sus compañeros de trabajo Michel Genas y Marcel Kastner. En 1944, Kastner mejoró suficientemente el proceso de monómero y las primeras patentes para Nylon 11 se presentaron en 1947. [4] El primer hilo de nylon 11 se creó en 1950 y la producción industrial completa comenzó con la apertura de la planta de producción de Marsella en 1955, que sigue siendo el único productor de ácido 11-aminoudecanoico en la actualidad.
Actualmente, Arkema polimeriza Nylon 11 en Birdsboro, PA , Changshu y Serquigny . [5]
Química
El proceso químico de creación de Nylon 11 comienza con ácido ricinoleico, que constituye el 85-90% del aceite de ricino. El ácido ricinoleico se transesterifica primero con metanol creando ricinoleato de metilo , que luego se rompe para crear heptaldehído y undecilenato de metilo. Estos se someten a hidrólisis para crear metanol, que se reutiliza en la transesterificación inicial del ácido ricinoleico, y ácido undecilénico que se agrega al bromuro de hidrógeno . Después de la hidrólisis, el bromuro de hidrógeno se somete a una sustitución nucleofílica con amoníaco para formar ácido 11-aminoundecanoico, que se polimeriza en nailon 11. [5]
Propiedades
Como se ve en la tabla a continuación, el Nylon 11 tiene valores más bajos de densidad, módulo de flexión y de Young, absorción de agua, así como temperaturas de fusión y transición vítrea. Se ve que el nailon 11 tiene una mayor estabilidad dimensional en presencia de humedad debido a su baja concentración de amidas . El nailon 11 experimenta una variación de longitud de 0,2 a 0,5% y una variación de peso de 1,9% después de 25 semanas de inmersión en agua en comparación con una variación de alargamiento de 2,2 a 2,7% y una variación de peso de 9,5% para el nailon 6. [2]
Densidad [6] | Módulo de Young [2] [7] | Módulo de flexión [2] | Alargamiento en el descanso [6] | Absorción de agua a 0,32 cm de espesor y 24 h [6] | Punto de fusión [6] | Vidrio transición temperatura [6] | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Nilón 11 | 1.3 a 1.5 g / cm 3 | 335 MPa | 1200 MPa | 300-400% | 0,4% | 180-190 ° C | 42 ° C |
Nilón 6 | 1,13 - 1,16 g / cm 3 | 725 - 863 MPa | 2400 Mpa | 300% | 1,3-1,9% | 210 - 220 ° C | 48-60 ° C |
Aplicaciones
Tubería
Debido a su baja absorción de agua, mayor estabilidad dimensional cuando se expone a la humedad, resistencia térmica y química, flexibilidad y resistencia al estallido, el nailon 11 se utiliza en diversas aplicaciones para tuberías. En los campos de la automoción, aeroespacial, neumática, médica y de petróleo y gas, el nailon 11 se utiliza en líneas de combustible , mangueras hidráulicas , líneas de aire, mangueras umbilicales, catéteres y tuberías para bebidas. [2]
Eléctrico
El nailon 11 se utiliza en el revestimiento de cables y alambres, así como en carcasas, conectores y clips eléctricos. [2]
Revestimientos
El nailon 11 se utiliza en revestimientos metálicos para reducir el ruido y proteger contra la exposición a los rayos UV, así como para resistir a los productos químicos, la abrasión y la corrosión. [8]
Textiles
El nailon 11 se utiliza en textiles a través de cerdas de cepillo, lencería , filtros, así como tejidos y tejidos técnicos . [2] [9]
Equipo deportivo
El nailon 11 se utiliza en las suelas y otras partes mecánicas del calzado. También se ve en los deportes de raqueta para cuerdas de raqueta, ojales y volantes de bádminton. El nailon 11 se utiliza para la capa superior de los esquís. [2]
Referencias
- ^ Herzog, Ben; Kohan, Melvin I .; Mestemacher, Steve A .; Pagilagan, Rolando U .; Redmond, Kate (2013), "Poliamidas", Enciclopedia de Química Industrial de Ullmann , Sociedad Americana del Cáncer, doi : 10.1002 / 14356007.a21_179.pub3 , ISBN 9783527306732
- ^ a b c d e f g h "Folleto de Rilsan PA11" . Arkema . 2005 . Consultado el 28 de noviembre de 2018 .
- ^ Seymour, Raymond B .; Kirshenbaum, Gerald S., eds. (1987). Polímeros de alto rendimiento: su origen y desarrollo . doi : 10.1007 / 978-94-011-7073-4 . ISBN 978-94-011-7075-8.
- ^ Arkema. "Arkema celebra el 70 aniversario de su marca insignia de poliamida 11 Rilsan®" . www.arkema-americas.com . Consultado el 18 de noviembre de 2018 .
- ^ a b Devaux, Jean-François. "APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA DEL PERFIL ECOLÓGICO A LA POLIAMIDA 11" (PDF) . Arkema .
- ^ a b c d e Selke, Susan EM; Culter, John D. (11/12/2015), "Major Plastics in Packaging", Embalaje de plástico , Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, págs. 101-157, doi : 10.3139 / 9783446437197.004 , ISBN 9783446407909
- ^ "Permeabilidad y otras propiedades de película de plásticos y elastómeros". Opiniones de elección en línea . 33 (5): 33–2765–33–2765. 1996-01-01. doi : 10.5860 / elección.33-2765 . ISSN 0009-4978 .
- ^ "Servicios de revestimiento de nailon" . www.wrightcoating.com . Consultado el 2 de diciembre de 2018 .
- ^ Gordon., Cook, J. (1 de enero de 1984). Manual de fibras textiles. Volumen 1, Fibras naturales (Quinta ed.). Cambridge, Inglaterra. ISBN 9781845693152. OCLC 874158248 .