Polyamide

Was sind Polyamide?

Polyamide (PA) sind makromolekulare Stoffe, die durch Kondensation (Polykondensation) von Diaminen und Dicarbonsäuren entstehen.

Es können aber auch Polyamide entstehen, wenn sich Ringsysteme einer Aminosäure öffnen und miteinander verbunden werden.

Bildung eines Polyamids

Die einzelnen Teile (Monomere) sind im Makromolekül durch sogenannte Amidbindungen miteinander verbunden.
Die Bildung von Polyamiden erfolgt durch Wasserabspaltung aus zwei funktionellen Gruppen. Es handelt sich dabei um eine Aminogruppe $(-N{H}_2)$und eine Carboxylgruppe (-COOH).

$R_1-N{H}_2+HOOC-R_2\to R_1-NH-CO-R_2+H_{2}O$

(R1 und R2 sind die beliebigen organischen Reste der Moleküle).

Haben die jeweiligen Moleküle zwei Aminogruppen (Diamine) beziehungsweise zwei Carboxylgruppen (Dicarbonsäuren), so können sich lange Ketten bilden.

Eigenschaften

Die Polyamide gehören zu den Thermoplasten. Sie sind also unter Wärmeeinwirkung verformbar und schmelzen beim Erhitzen.
Im allgemeinen sind sie farblos oder gelblich, durchsichtig bis undurchsichtig und haben keinen charakteristischen Geruch oder Geschmack.

Sie besitzen eine sehr glatte Oberfläche, trocknen schnell, sind sehr zäh und reißfest und haben eine relativ große Beständigkeit gegenüber Wasser, verdünnten Säuren und organischen Lösungsmitteln.
Wie alle Kunststoffe können sie Wärme nur schlecht leiten und sind elektrische Isolatoren.

Verwendung

Verwendung finden Polyamide als Kunstfasern wie Nylon oder Perlon und zur Herstellung von Gebrauchsgegenständen wie Schutzhelmen, Reißverschlüssen oder Folien, sowie Maschinenteilen.

Nylon, ein Vertreter der Polyamide

Das erste synthetisch hergestellte Polyamid, das Nylon, gewann man aus Hexamethylendiamin und Hexandisäure bei Du Pont in den USA. Es ist der bekannteste Kunststoff dieser Gruppe.

Hexamethylendiamin $H_{2}N-{(C{H}_2)}_6-N{H}_2$
Hexandisäure (Adipinsäure) $HOOC-{(C{H}_2)}_4-COOH$
Polyamid (Nylon) ${(--CO-{(C{H}_2)}_4-CO-NH-{(C{H}_2)}_6-NH--)}_n$

Das Molekül enthält Amidgruppen (-CO-NH-), durch die die einzelnen Bestandteile zu einem Riesenmolekül verknüpft sind.

Aus der Schmelze wird das Polymer zu sehr feinen Fasern verarbeitet.

Die Polyamide werden durch Zahlen gekennzeichnet, wie das Polyamid 6,6 (Nylon), da es aus einer Carbonsäure mit 6 Kohlenstoffatomen und einem Amin mit 6 Kohlenstoffatomen gebildet wird.

Perlon

Formel : $H-{(NH-{(C{H}_2)}_5-CO)}_n-OH$
Dieser Kunststoff ist ein weiteres Beispiel für ein Polyamid, das durch Polykondensation aus einer Aminosäure mit 6 Kohlenstoffatomen entstanden ist. Dieses Polyamid wird als Polyamid 6,0 bezeichnet. Die Benennung Perlon ist ein Warenzeichen. Perlon wurde in Deutschland etwa zeitgleich wie Nylon entwickelt.

Es handelt sich um einen sehr beständigen Stoff, die meisten Chemikalien greifen ihn nicht an, er ist kochfest und mechanisch relativ hoch belastbar.
Die Hauptverwendung liegt in der Herstellung von Wasser abweisenden Geweben, z. B. für Rucksäcke und Campingausrüstungen, aber auch Damenstrümpfen.