Poliamit liflere genel olarak naylon denir. Üzerinde yinelenen şeklinde amit bağları bulundurur. Diamin-dikarboksilikasit kondensasyonu, amino asit kondensasyonu, diamin-diasit klorür kondensasyonu ve siklik amitlerin (laktamlar) halka açılması polimerizasyonu naylonların sentezinde kullanılan yöntemlerdir. Polimerinin sentezi ve lif haline getirilmesi tamamen insan emeği ile gerçekle şen ilk yapay lif naylon 6-6’dır ve W.H. Carothers tarafından sentezlenmiştir. Poliamitler dayanıklı olmaları, iyi boyanabilmeleri, aşınmaya karşı dirençli olmaları, büzülme oranlarının küçüklüğü, ipeğimsi görüntüleri ve mikroorganizmalara karşı dayanıklı oluşunun nedeni ile lif yapımı için uygun polimerlerdir. Ayrıca düşük yoğunlukları, yüksek dayanaklıkları ve uzun süreli kullanıma uygun oluşları açısından diğer doğal ve insan-yapısı liflere üstünlük saklarlar. En fazla hali, çorap, kord bezi ve döşeme olarak tüketilirler.

Farklı özelliklere sahip poliamitler üretilebilmektedir ancak ticari olarak en önemli olanları Naylon 6-6 olarak bilinen poli(hekzametilen adipamit) ve Naylon 6 olarak bilinen poli(ε-kaprolaktam)’dır.

NAYLON 6-6

Adipik asit ve hekzametilen diamin monomerlerinin kondenzasyon polimerizasyonu ile elde edilir.

Poli(hekzametilen adipamit) polimeri ana zincir üzerinde yan dal veya zincirler arası çapraz bağ içermez. Molekül ağırlığı 12.000-20.000 g/mol arası olan polimer lif eldesi için uygundur. Daha yüksek molekül ağırlığı çözünme ve erime zorluğu nedeni ile istenmez. Bu nedenle polimerizasyon sırasında molekül ağırlığının kontrol edilmesi ve belli bir değere ulaşıldığında polimerizasyonun durdurulması gerekir. Bu zincir sonu stabilizasyonu (zincir kesme) denilen bir işlemle gerçekleştirilir.

Hekzametilen diamin ve adipik asit derişimi polimerizasyonun başlangıcında eşit alınırsa, yukarıdaki kimyasal eşitliğe göre teorik olarak polimerizasyon bütün fonksiyonel gruplar tepkimeye girene kadar ilerler. Diasit veya diamin derişiminin birisinin fazla alınması durumunda, örneğin diasit fazla alındığında zincir sonları -COOH grupları ile kapanacağından kondensasyon tepkimesi belli bir yerde duracak ve ilerleyemeyecektir. Bu oranlar dengelenerek lif üretimine uygun polimerler elde edilir. 12.000 g/mol molekül ağırlığında polimerler elde edebilmek için en uygun diasit:diasit derişim oranı 1,2:1’dir. Çözünme ve erime zorluğu nedeniyle yüksek mol kütleli polimerlerin işlenmesi sorun yaratır.

ÖZELLİKLERİ VE KULLANIM ALANLARI

Yüksek mekanik dayanıma sahiptir, bu nedenle ip, halat, paraşüt, kayış vb. ürünlerin yapımında kullanılır. Yaş halde kopma dayanımları yüksektir. Bu yüzden balık ağı ve misina yapımı için idealdir. Kimyasal e biyolojik kararlılıkları yüksektir. Bu yüzden gıda ambalajları ve bebek ürünleri için kullanılabilirler. Naylon iplikler ipek ipliklerden daha esnek, daha sağlam, küçük canlılara ve kimyevi faktörlere karşı daha dayanıklıdır, daha az nem, yağ tutarlar, daha iyi boyanabilirler. Çorap, diş fırçası, elbise vb. üretimine uygundur. Halıcılık sektöründe oldukça önemlidir. Naylon 6-6 halılar kolay temizlenirler.

NAYLON 6

ε-kaprolaktamın polimerizasyonu ile üretilir. Poli(ε-kaprolaktam)’a dönüşüm halka açılması polimerizasyonu ile geçekleşir.

İlk defa 1889′ da S. Gabriel ve T.A. Maass, ε-amino kaproik asidin doğrudan ısıtılma ile polimerleştiğini gözlemişlerdir Bu gözlem aynı zamanda ilk poliamit sentezidir ve siklik laktam yanında poli(ε-kaproamit) de oluşur. Bu gözlem aynı zamanda ilk poliamit sentezidir ve siklik laktam yanında poli(ε-kaproamit) de oluşur.

İki üretim tekniği vardır. Bunlardan ilkinde kaprolaktam, alkali metal veya metal hidrürlerin katalizörlüğünde anyonik mekanizma üzerinden polimerleştirilir. Halka açılması gerçekleşir ancak ticari açıdan uygun değildir çünkü safsızlıklar içerir. İkinci yöntemde ise kaprolaktam 260 °C dolayında su, amino asitler, naylon 6.6 tuzu gibi başlatıcılar yanında polimerleştirilir. Ortama zincir sonu stabilizatörü olarak asetik asit katılır. Lif üretimine uygun ortalama polimer mol kütlesi 20.000 – 36.000 g/mol’dür.

Özellikleri ve Kullanım Alanları

Erime sıcaklığının Naylon 6-6’dan düşük olması (Naylon 6-6 erime noktası 265 °C, Naylon 6 erime noktası 215 °C) bir dezavantajdır ancak üretimi için gerekli girdiler daha ucuzdur. Asidik boyalarla Naylon 6-6’dan daha iyi boyanır. Kimyasal direnci daha iyidir.  Kord bezi yapımında, yönlenme derecesi yüksek olan Caprolan isimli naylon 6 lifler ısıya dayanımı, kauçuğa iyi yapışması, esnekliği vb. özellikleri nedeni ile yaygın olarak kullanılır.

NAYLON MP-I (NOMEX)

İlk kez Nomex ticari adı ile üretilmiştir ve ana zincirlerinde aromatik gruplar bulunduran bir poliamittir. Ana zincirlerinde alifatik grup bulundurmazlar. Bu tür aromatik ana zincirli polyamitlere aramit de denir. İzoftalik asit ve m-fenilen diaminin kondenzasyonu ile sentezlenir. Üstün sısıl dayanımı vardır. İtfaiyeci ve astronot kıyafetleri yapılabilmektedir.

Poli(m-fenilen izoftalamit) yani Nomex lifler dimetilformamitte %20’lik çözeltisinden yaş çekim yöntemi ile hazırlanır.

ÖZELLİKLERİ VE KULLANIM ALANLARI

Aramitlerin diğer poliamitlere göre bazı üstün özellikleri vardır. Kimyasal maddelere ve çözücülere karşı daha dayanıklıdırlar. Yüksek sıcaklıklarda mekanik, fiziksel ve elektriksel özelliklerini koruyabilirler. Nomexin en önemli özelliği alevlenmeye karşı dirençli olmasıdır. Yüksek sıcaklıklarda (200-300 °C) kullanıma elverişlidirler. Radyasyondan az etkilenirler. Erime noktası 371 °C olduğu için eriyikten çekme yöntemi uygulanamaz. Alevlenme sıcaklığı düşüktür ancak Nomex lif yakıldığı zaman birkaç saniye parlak alev ile yanar ve hemen söner. Bu özelliğinden dolayı uzay giysileri, itfaiyeci elbiseleri, ateşe dayanıklı eldiven, yüksek sıcaklıklarda kullanılabilir filtre vb. özel malzeme üretiminde kullanılır.

NAYLON PP-T (KEVLAR)

Son yıllarda (1985) sentezlenmiş önemli bir aramittir. Teraftaloil klorür ve p-fenilen diaminin kondensasyonu ile elde edilir.

ÖZELLİKLERİ VE KULLANIM ALANLARI

Isıl kararlılığı çok yüksek ve sert zincirlerden oluşan bir polimerdir. Çok iyi zincir paketlenmesi nedeni ile oldukça kristalindir. Lifleri sarıdır ve birim kütle başına en yüksek dayanıklılık gösteren liftir. Mekanik dayanımı Nomex ve çelikten üstündür. 500 °C gibi yüksek sıcaklıklara dahi dayanabilir. Bir kaç çözücüde çözünür ve bunlardan birisi de sülfürik asittir. En zayıf noktası ışıktan etkilenmesidir. Diamin yerine m-fenilen diamin kullanılarak polimerin çözünürlüğü geliştirilir. Gemi halatları, madenci-itfaiyeci-cam işçisi kıyafetleri, telefon kapakları, kano, uçak kanadı vb. hafif ve dayanıklı ürünlerin üretiminde kullanılır. Kurşungeçirmez yelekler de Kevlar liflerden dokunmuş kumaşlar ile üretilirler.