Poliamidler Üretimi (polyamides production)

Poliamidler, PA (naylonlar)  çok iyi tanıdığımız naylonlardır; bunlar, türlerine göre değişik monomerlerden elde edilirler. Moleküler yapıları çok düzenlidir, dolayısıyla yüksek gerilmelere dayanıklıdır. Örneğin, Naylon 6,6 ve Naylon 6,10 dikarboksilik asit ve diaminlerden elde edilir; 6,6 ve 6,10 sayıları, sırasıyla diamin ve dikarboksilik asitteki karbon sayılarını gösterir. Amino asitlerin kondensasyon reaksiyonlarıyla elde edilen diğer naylon tipleri de vardır.

Poliamidler aşınmaya dirençlidir, sürtünme katsayıları düşüktür, yani kaygandırlar. Gerilme kuvvetleri aluminyum alaşımlarıyla kıyaslanabilir seviyelerde olduğundan dişliler ve yataklar gibi mekanik malzemeler üretimine  uygundur. Naylonlardan (Naylon6 ve Naylon 6,6) her yıl milyonlarca ton sentetik plik üretilmektedir; giysiler, balık ağları, fırça ve daha sayısız ürün yapılır.

Naylon 6

Naylon 6, kaprolaktamın halka açılma polimerizasyonuyla üretilir. Reaksiyonlar sodyum hidrür (NaH, başlatıcı), n-asetilkaprolaktam ve polioksietilenin de bulunduğu bir reaktörde yapılır. Polimerizasyon aşamaları başlama, çoğalma ve sonlanma kademelerinden geçer (Şekil-1).

Başlama aşamasında ortamdaki sodyum hidrür reaksiyon başlatıcısıdır; kaprolaktamla reaksiyona girerek, kaprolaktam sodyum tuzunu meydana getirir. Bu bileşik kaprolaktamdan daha fazla nükleofiliktir.


Polioksietilen, kaprolaktam sodyum tuzundaki sodyum iyonunu kompleks içine alarak koparır, geride kalan amid anyonunun re aktivitesi çok yüksektir.

Amid anyonu n-asetilkaprolaktamla reaksiyona girer ve yine aktif olan bir yapı meydana getirir.



Çoğalma kademesinde, başlama aşamasında meydana gelen amid anyonu diğer bir kaprolaktam monomerindeki amid hidrojenini alır, dolayısıyla diğer bir kaprolaktam amid iyonu oluşur; bunlar etkileşerek daha büyük aktif bir zincir meydana gelir. Aynı reaksiyonlar, (aktif zincirlerle yeni bir kaprolaktam molekülü arasında) tekrarlanarak uzun naylon 6 zincirleri oluşur.

Sonlanma aşamasında aktif zincirlerin aktivitelerinin herhangi bir ara bileşik veya safsızlıkla giderilmesiyle normal naylon 6 polimerik zincirleri oluşur.

Toplam reaksiyon aşağıdaki gibi gösterilebilir.


Şekil-1: Naylon-6 üretimi

 Naylon 6,6

Bir asitle bir amin reaksiyona girdiklerinde, amin nitrojeni üzerindeki açık elektron çifti (veya kullanılmamış bağ), karboksilik asit grubundaki karbonil karbonuyla etkileşir; reaksiyonda bir molekül su çıkarken amin ve asit arasında amid bağı meydana gelir. (Proses akım şeması Şekil-2’de verilmiştir.)




 Şekil-2: Naylon 6,6 üretimi