Nylon

Material temoplástico. Plasturgia. Polimerización. Líquidos inmiscibles. Disolución orgánica e inorgánica. Nomenclatura. Procedimiento

  • Enviado por: Maitane
  • Idioma: castellano
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NYLON 6/6

OBJETIVO

Obtener nylon 6/6, mediante la polimerización en la interfase de dos líquidos inmiscibles. Uno de ellos es una disolución de cloruro de adipoilo en hexano (que es la fase orgánica) y la otra una disolución de 1,6-hexanodiamina en NaOH 0,5M (que es la fase inorgánica).

FUNDAMENTO TEÓRICO

Los nylons son termoplásticos ingenieriles, cuyas propiedades más características son:

- Alta resistencia y rigidez.

- Retención de propiedades mecánicas a altas temperaturas.

- Tenacidad suficiente para soportar impactos accidentales.

- Estabilidad dimensional en el rango de temperatura de uso. Se mantienen las dimensiones.

- Resistencia a factores ambientales como agua, solventes y reactivos químicos, luz UV y oxígeno.

- Tan fáciles de dar forma y acabado como los metales, aunque más fácil de integrar piezas.

- Otras propiedades para aplicaciones específicas: resistencia a abrasión, vida a fatiga extendida, lubricidad, propiedades eléctricas, costo.

La nomenclatura de los termoplásticos ingenieriles depende del método de polimerización. En el caso de los nylons la polimerización se hace por condensación, por lo que el nombre lo da el grupo o enlace funcional. Los nylons están definidos por el grupo amida, que es el principal responsable de las propiedades.

El grupo amida tiene enlace polar, es decir, hay momento dipolar, distribución de cargas, lo que da a los nylons las siguientes propiedades:

- Se forman enlaces adyacentes secundarios, que restringen el movimiento, por lo que el nylon tendrá alta resistencia y cristalinidad.

- Absorción de agua, ya que el agua también es polar. La absorción aumenta con la temperatura. Para el procesado es necesario el secado.

- Son sensibles a solventes polares.

- No son transparentes.

PROCEDIMIENTO

Se deben de preparar dos disoluciones, la primera será una disolución orgánica y la segunda una disolución inorgánica.

1.- Disolución orgánica:

Se mezclan 1 mL de cloruro de adipoilo en 20 mL de hexano.

2.- Disolución inorgánica:

Se mezclan 1 g de 1,6-hexanodiamina en 30 mL de NaOH 0,5M.

0,5 mol/L * 0,1 L = 0,05 mol * 40 g/1 mol =2 g NaOH

Se necesitan 2 g de NaOH para preparar una disolución de 100 mL de NaOH, de la cual se utilizan 30 mL para preparar la disolución inorgánica.

A continuación se mezclan las dos disoluciones, añadiendo la fase inorgánica sobre la orgánica lentamente. En la interfase se obtiene el nylon 6/6, que se puede extraer en forma de hilo con unas pinzas una barilla o un objeto similar..

La reacción que ha tenido lugar:

O O

C- CH2-CH2- CH2-CH2-C + NH2-(CH2)6 -NH2 !

Cl Cl

CLORURO DE ADIPOILO 1,6-HEXANODIAMINA

O O

! -[ C-CH2- CH2- CH2- CH2-C-NH-( CH2)6 -NH ]- + 2HCl

NYLON 6/6

Como vemos se desprende HCl y habrá que tener cuidado por su toxicidad.

CONCLUSIÓN

Es muy importante que los reactivos a utilizar estén en buenas condiciones, de no ser así la reacción no seria la correcta (debido a la contaminación o degradación de los reactivos) y no se obtendría la síntesis del nylón 6-6.

En esta práctica la exactitud no es muy importante, ya que el objetivo no es trabajar estequiométricamente, sino que cualitativamente.

Al trabajar con una fase orgánica el vidrio utilizado (pipetas, vasos) quedará sucio y es necesario limpiarlo con acetona, ya que limpiándolo solamente con agua no se elimina la suciedad adherida.

OBTENCION Y UTILIDADES

El nylon, que se obtiene en forma de un material duro similar al marfil, se funde y se hace pasar por los orificios de un disco de metal. Los filamentos se solidifican con un chorro de aire y se estiran hasta hacerlos cuatro veces más largos. El diámetro de los filamentos se controla modificando la velocidad a la que se bombea el nylon a través de los orificios y la velocidad con que se tira de ellos. Es posible hacer con nylon filamentos mucho más finos que los de las fibras convencionales. Las fibras pueden tener el brillo y la apariencia de la seda o el aspecto de fibras naturales como el algodón. Su resistencia a la tensión es mucho mayor que la de la lana, la seda, el rayón o el algodón. Es posible aplicar tintes a la masa fundida de nylon o al tejido o la fibra ya terminados.

El nylon se utiliza, por ejemplo, para fabricar medias, ropa de noche, ropa interior, blusas, camisas e impermeables. Este tipo de fibra no deja pasar el agua, se seca rápidamente cuando se lava y no suele requerir planchado. Se usa también para fabricar paracaídas, redes contra insectos, suturas para cirugía, cuerdas para raquetas de tenis, cerdas para cepillos, sogas, redes de pesca y sedal. El nylon moldeado se utiliza en aislamientos, peines, menaje y piezas para maquinaria. Los usos para el nilón están como plástico de la ingeniería (características mejores de un coste más alto). Se utiliza como substituto para el metal en engranajes (para la reducción del nivel de ruidos). Los rodillos, los resbaladores y los cierres de la puerta son un uso común, y se utiliza como capa externa para el aislamiento del alambre.

La adición de la fibra de cristal a los nilones conduce a los aumentos muy significativos en fuerza, tersura, temperaturas de la distorsión de calor, resistencia de la abrasión y estabilidad dimensional, aunque las características pueden ser anisotropicas. Una cantidad ENORME de nilón se hace girar en fibras cada año y se utiliza para las alfombras, ropa, cuerda del neumático, cuerda, calcetería.

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