Nylon 6/66 (24993-04-2) Physikalische und Chemische Eigenschaften
Nylon 6/66
Technischer Polyamid-Copolymer, geliefert als Pellets für Extrusion und Formgebung, bietet ein ausgewogenes Verhältnis von mechanischer Festigkeit, thermischer Leistung und chemischer Beständigkeit für industrielle Fertigung und Compoundformulierungen.
| CAS-Nummer | 24993-04-2 |
| Familie | Polyamid-Copolymere (Nylon) |
| Typische Form | Pellets oder Granulate für Formgebung/Extrusion |
| Gängige Qualitäten | EP |
Nylon 6/66 ist ein copolymerer Polyamid, hergestellt durch Kondensation von Caprolactam-abgeleiteten Nylon-6-Einheiten mit Hexamethylendiamin/Adipinsäure-abgeleiteten Nylon-66-Einheiten. Strukturell handelt es sich um ein segmentiertes Polyamid mit sich wiederholenden Amidbindungen (–CONH–), abgeleitet von Azepan-2-on (Caprolactam), Hexan-1,6-diamin (Hexamethylendiamin) und Hexandioinsäure (Adipinsäure). Die Copolymerarchitektur erzeugt einen teilkristallinen Thermoplasten, in dem Amidgruppen intermolekulare Wasserstoffbrücken bilden, die mechanische Festigkeit, Schmelzverhalten und Feuchtigkeitsaufnahme maßgeblich steuern.
Elektronisch betrachtet zeigt die Polymerkette multiple Wasserstoffbrücken-Donoren und -Akzeptoren, konzentriert in den Amidgruppen; diese polaren Stellen verleihen dem Material eine moderate Polarität und Affinität zu Wasser und polaren Lösungsmitteln. Das Polymer ist im üblichen pH-Bereich nicht ionisierbar; hydrolytische Spaltung der Amidbindungen erfordert längere Einwirkung von starken Säuren oder Basen und/oder erhöhte Temperaturen. Die thermische Verarbeitung führt typischerweise zu Polyamid-Abbauwegen (Kettenspaltung, Freisetzung von monomeren Aminen und Säuren) und nicht zu schneller Oxidation; UV-Strahlung und starke Oxidationsmittel beschleunigen die Oberflächenzersetzung.
Funktionell ist Nylon 6/66 ein technischer Thermoplast, der weit verbreitet für Fasern, geformte Bauteile, Folien und Lebensmittelkontaktartikel eingesetzt wird, wo ein ausgewogenes Verhältnis von Zugfestigkeit, chemischer Beständigkeit und thermischer Leistung gefordert wird. Es wird auch als Pellets oder Granulate für Extrusion und Spritzgießen verarbeitet. Übliche kommerzielle Qualitäten für diesen Stoff umfassen: EP.
Übersicht und Zusammensetzung
Qualitative Zusammensetzung
Nylon 6/66 ist ein Copolymer, das aus drei Wiederholungseinheiten besteht: Azepan-2-on (Caprolactam, Nylon-6-Einheit), Hexan-1,6-diamin (Hexamethylendiamin) und Hexandioinsäure (Adipinsäure, Nylon-66-Einheit). Die berechnete Summenformel für eine repräsentative kovalent gebundene Einheit lautet C18H37N3O5 mit einem berechneten Molekulargewicht von \(375.5\,\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\). Die Aufzeichnung listet die Komponenten explizit als Azepan-2-on, Hexan-1,6-diamin, Hexandioinsäure auf und gibt eine Anzahl von 3 kovalent gebundenen Einheiten an, was mit einem multikomponentigen polymeren Repeateinheit übereinstimmt.
Berechnete molekulare Deskriptoren, relevant für das Polymer-Repeat (so bereitgestellt), umfassen Wasserstoffbrücken-Donoranzahl 5, Wasserstoffbrücken-Akzeptoranzahl 7, Anzahl drehbarer Bindungen 10, topologische polare Oberfläche \(156\,\text{Å}^2\), exakte/monoisotopische Masse 375.27332129 und Komplexität 236. Die formale Ladung ist 0 und die Anzahl schwerer Atome beträgt 26. Diese Deskriptoren spiegeln die polare, wasserstoffbrückenreiche Natur der Wiederholungseinheit wider und sind nützlich zur Vorhersage intermolekularer Wechselwirkungen, Feuchtigkeitsaufnahme und Lösungsverhalten kleiner oligomerer Fragmente und Monomere.
Aussehen und Typische Form
Nylon 6/66 wird kommerziell in Pellet- oder Granulatform für die Schmelzverarbeitung sowie als Kurz- oder Endlosfaser für textile Anwendungen geliefert. Typische Fertigmaterialien sind teilkristallin, weiß bis cremefarben. In der industriellen Praxis wird das Material als Spritzgussteile, extrudierte Profile, Folien, Monofilamente und gesponnene Fasern angetroffen; „Nylon 6/66, Pellets“ ist eine gängige kommerzielle Bezeichnung. Pellets und getrocknete Granulate sind übliche Ausgangsmaterialien für Spritzguss- und Extrusionsverfahren.
Chemische Eigenschaften
Reaktivität und Korrosionsverhalten
Das Polymerrückgrat besteht aus Amidbindungen, die unter neutralen Bedingungen relative chemische Stabilität, aber Anfälligkeit für hydrolytische Spaltung bei längerer Einwirkung starker Säuren oder Basen, besonders bei erhöhten Temperaturen, verleihen. Hydrolyse führt zu niedermolekularen Aminen und Carbonsäuren (z.B. Freisetzung von Caprolactam, Adipinsäure, Hexamethylendiamin unter schweren Bedingungen). Berechnete Wasserstoffbrücken-Deskriptoren (Donoranzahl 5, Akzeptoranzahl 7) und eine topologische polare Oberfläche von \(156\,\text{Å}^2\) zeigen starke intermolekulare Wasserstoffbrückenbindung, welche das Schmelzverhalten und die Feuchtigkeitsaufnahme steuern.
Das Material ist nicht stark korrosiv; intaktes Polymer zeigt chemische Beständigkeit gegenüber Kohlenwasserstoffen und vielen unpolaren organischen Stoffen. Thermischer Abbau oberhalb typischer Verarbeitungstemperaturen erzeugt Abbauprodukte (Amine, Ammoniak, Carbonsäure-Fragmente und niedermolekulare flüchtige Verbindungen), die in geschlossenen Anlagen korrosiv oder reizend sein können, wenn sie nicht entsprechend kontrolliert werden. Oxidativer und photochemischer Angriff (UV) kann Oberflächenversprödung und mechanischen Eigenschaftsverlust über die Zeit verursachen.
Kompatibilitäten und Inkompatibilitäten
Nylon 6/66 ist breit kompatibel mit vielen technischen Materialien und widersteht dem Quellen in aliphatischen Kohlenwasserstoffen sowie den meisten verdünnten wässrigen Medien. Es ist jedoch inkompatibel mit starken Säuren, starken Basen und konzentrierten Oxidationsmitteln, die Hydrolyse, Kettenspaltung oder oxidative Zersetzung fördern. Bestimmte polare Lösungsmittel (z.B. konzentrierte Phenole, starke Säuren wie konzentrierte Schwefelsäure oder konzentrierte Ameisensäure) können Quellen, Auflösung oder chemischen Angriff verursachen und sollten vermieden werden. Längerer Kontakt mit heißem Wasser oder Dampf kann hydrolytischen Abbau beschleunigen und das Molekulargewicht reduzieren. Für die Materialauswahl sollten Betriebsbedingungen (Temperatur, Chemikalienkontakt, UV-Belastung, mechanische Beanspruchung) berücksichtigt werden, da diese Faktoren die Langzeitverträglichkeit steuern.
Verwendung und Sicherheit
Industrielle und kommerzielle Anwendungsbereiche
Nylon 6/66 ist ein technischer Thermoplast, der umfangreich in Textilfasern, geformten Bauteilen, Folien, Monofilamenten und technischen Teilen eingesetzt wird, welche hohe Zugfestigkeit und Abriebfestigkeit erfordern. Es wird als Pellets für Extrusion und Spritzgießen sowie als Fasern für Textilien und Industriestoffe geliefert. Das Polymer ist auch für den Lebensmittelkontakt gemäß einschlägiger lebensmittelrechtlicher Bestimmungen zugelassen; relevante Regulierungsdokumentnummern sind 177.1200, 177.1395, 177.1500 und 177.2470 (US-Lebensmittelkontakt-Polymerbestimmungen). Typische Auswahlkriterien in der Industrie umfassen mechanische Leistung, thermische Beständigkeit, chemische Beständigkeit und Verarbeitbarkeit (z.B. Trocknungsanforderungen vor der Schmelzverarbeitung).
Gefahren und Handhabungshinweise
Als Massenpolymer weist Nylon 6/66 im Allgemeinen eine niedrige akute Toxizität auf, jedoch entstehen spezifische Gefahren während der Verarbeitung und bei der Entsorgung am Ende der Lebensdauer. Wichtige Hinweise: - Staubkontrolle: Beim Bearbeiten, Schleifen oder Handling von Pellets kann ein einatembarer Staub entstehen; wo erforderlich, Staubkontrolle und Atemschutz verwenden. - Thermische Zersetzung: Spritzgießen oder Überhitzung kann flüchtige Amine und saure Spezies freisetzen; während der Verarbeitung und im Brandfall für ausreichende Belüftung und Rauchabfuhr sorgen. - Feuchtigkeitsempfindlichkeit: Das Polymer nimmt Feuchtigkeit auf, was die Schmelzviskosität und die Eigenschaften des Endprodukts beeinflussen kann; eine Trocknung vor der Schmelzverarbeitung ist üblich, um hydrolytischen Abbau und Oberflächendefekte zu vermeiden. - Haut- und Augenkontakt: Geschmolzenes Polymer kann thermische Verbrennungen verursachen; bei Verarbeitungsarbeiten wird die Verwendung der üblichen PSA (Handschuhe, Augenschutz) empfohlen. - Statische Aufladung und Handhabung: Pellets können Staub und statische Aufladung erzeugen; Erdung, antistatische Maßnahmen und entsprechende Handhabungsprotokolle mindern das Risiko.
Zur Lagerung Material trocken halten, vor längerer UV-Bestrahlung schützen und getrennt von starken Oxidationsmitteln sowie korrosiven Chemikalien aufbewahren. Für detaillierte Gefahren-, Transport- und Rechtsinformationen sollten Anwender das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) sowie die örtlichen Vorschriften konsultieren.
