MSc. Elias Augusto Soares, da redação.

 

A poliamida é um dos polímeros de engenharia mais conhecidos e utilizados no mundo devido a algumas interessantes propriedades, tais como alta resistência mecânica, química e térmica; alta tenacidade; baixa permeabilidade a gases; alta perda dielétrica; baixo coeficiente de atrito e boa compatibilidade com fibras, o que favorece a formulação de diversos grades com fibra de vidro, por exemplo. É amplamente aplicada em peças automotivas e componentes técnicos, como substituta de peças metálicas para fins de redução de peso sem prejuízo (ou até melhora) das propriedades mecânicas.

Por volta de 1940, esse material começou a ser produzido em escala industrial sob a marca registrada Nylon. Desde então este nome passou a ser usado para designá-lo e até hoje o termo “nylon” ou “náilon” (já aportuguesado) é usado como sinônimo para descrever genericamente qualquer poliamida sintética.

 

Por ser um material altamente higroscópico (absorve umidade) é recomendável que ele seja desumidificado (“secado”) antes de qualquer processamento para evitar a sua hidrólise (degradação do material por presença de umidade sob alta temperatura). Cabe averiguar a recomendação do fabricante quanto à temperatura e ao tempo de secagem para evitar a oxidação térmica e, consequentemente, sua fragilização e amarelecimento. Essa natural absorção de umidade, porém, é um ponto positivo após o processamento, pois o torna mais maleável. Por esse motivo é recomendado que a maioria das peças injetadas com esse polímero não sejam colocadas imediatamente em serviço após sua confecção, mas sim que sejam hidratadas, por imersão em água morna, visando aumentar seus índices de resistência ao impacto e tenacidade.

A poliamida 6 pode ser transformada por meio de diversos processos. Por injeção, além dos cuidados já citados, normalmente são utilizados bicos valvulados ou emprega-se descompressão após a dosagem nas máquinas devido à sua alta fluidez quando no estado fundido. Esses recursos evitam o vazamento ou solidificação do material no bico de injeção (entupimento). No processo de extrusão de filmes ou sopro a sua vantagem continua sendo a resistência mecânica, além da boa transparência e alta barreira ao oxigênio, sendo recomendada para aplicação em filmes e frascos co-extrudados com PEAD, por exemplo, embora seja mais custoso que os materiais poliolefínicos. Para impressão 3D, a PA 6 está disponível em filamentos (para processos de FDM) e em pó (para processos de sinterização) e é utilizada na fabricação de componentes de alta performance, protótipos funcionais ou peças finais.

 

Além disso, trata-se de um material totalmente reciclável, que pode ser identificado pelo símbolo “♹” (sete), o que representa que pertence à família “outros” na simbologia da ABNT para reciclagem, devendo ser descartado nas lixeiras de cor vermelha. Confira os fornecedores de PA 6 em nosso Guia de Resinas Termoplásticas e saiba mais sobre o material consultando nossa seção de Literatura, ambos disponíveis em nosso site.

 

Entre as principais aplicações da PA 6 estão peças técnicas em geral, para o interior de motores automotivos; carcaça para eletrônicos; carcaça de ferramentas; engrenagens; engates; próteses; lacres (fita Hellerman); linhas de pesca; impressão 3D; cerdas para escovas de dentes; conexões e tubulações (automobilística); peças de motor; hélices para aeromodelos e drones; cordas para paraquedas; rodízios (rodas); artigos para calçados; calotas e fibras têxteis.

 

A ciência do material

A nomenclatura das poliamidas (PA’s) é dada em função de sua estrutura molecular, considerando dois fatores: a presença obrigatória do grupo funcional amida (CONH) e a quantidade de unidades de hidrocarbonetos (CH) entre eles. Em cada caso, os diferentes tipos de PA são obtidos por reações químicas que utilizam matérias-primas específicas, resultando em polímeros com 4, 6, 9, 11, 12, entre outras unidades de CH. Determina-se assim se o polímero é uma PA 6, 66, 610, 612, 11, 12 etc. Há fabricantes que optam por grafar a nomenclatura adicionando pontos entre os números. Porém, a sugestão da União Internacional de Química Pura e Aplicada (International Union of Pure and Allied Chemistry, IUPAC) é que seja escrita sem espaços ou pontos.

 

A obtenção da PA 6 é dada, na maioria das vezes, a partir da abertura do anel de caprolactama (composto orgânico cíclico com seis átomos de carbono), originando uma molécula linear com seis átomos de carbono com um grupo amida. Após sua polimerização, união com inúmeras moléculas semelhantes, é obtida a poli(caprolactama), ou poliamida 6.

 

Esse termoplástico semicristalino possui uma cadeia linear com os grupos amida dispostos regularmente na cadeia principal. Essa configuração permite às cadeias se organizarem em uma conformação zig-zag planar compacta com ligações secundárias (ponte de hidrogênio) entre elas. Por conta desse grupo, a PA 6 possui uma grande quantidade de regiões polares influenciando diretamente a sua cristalinidade e o seu grau de higroscopicidade (absorção de umidade entre 2,8 a 3,2%). Essa característica é benéfica, em particular às poliamidas 6 e 66, uma vez que tal absorção funciona como um plastificante natural. A imersão deve ser feita em água com temperatura por volta de 70 °C, ou seja, acima de sua Tg.

 

Propriedades típicas*
Nome e sigla: poliamida 6 (PA 6) – [en. polyamide 6]
Classificação: polímero de engenharia
Origem: sintético (abertura do anel de caprolactama ou desidratação de aminoácido)
Comportamento térmico: termoplástico
Organização molecular: semicristalino
Densidade (sólido): 1,13 a 1,14 g/cm3
Contração volumétrica: 0,8 a 2,5%
Temperatura de transição vítrea (Tg): 50 °C
Temperatura de fusão (Tm): 220 °C
Temperatura de processamento: extrusão (230 a 290 °C), injeção (220 a 270 °C)
Temperatura de uso contínuo: até 100 °C
Secagem: recomenda-se de 60 a 80 °C, durante 3 a 4 horas

*Os dados atribuídos às propriedades do polímero são valores médios obtidos na literatura e junto a fornecedores de materiais.

 

(Fotos: Freepik e Pixabay)

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