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Nylon
Strukturformel und Molekülmodell
Allgemeines
Molekularformel	(Monomer) C12huh22Nein2Ö2
IUPAC-Name	Polyhexamethylenadipamid
Andere Namen	Polyamid (PA)
CAS-Nummer	25038-54-4
Physikalische Eigenschaften
Dichte	1,15 g/cm²
Schmelzpunkt	263 °C
Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
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Klassische Laborsynthese von Nylon 6,6: Der Nylonfilm bildet sich an der Grenzfläche einer wässrigen Lösung von 1,6-Hexandiamin und einer organischen Lösung von Adipoyldichlorid. Das resultierende Polymer kann mit einem Haken vorsichtig aus der Lösung gezogen werden, während die weitere Polymerisation stattfindet.

Eine Nylonfaser in 40-facher Vergrößerung

Kletterseile aus Nylonfasern

Nylon ist der trivialer name für eine Gruppe synthetischer Polymere aus der Gruppe der Polyamide gehören. Bei der Herstellung von Serienpolymeren, 2. Januar1935Patent angefordert von Wallace Carothers^[1] vom Chemiekonzern DuPont. Der wichtigste Nylontyp war 1938 verkauft. Nylon hat viele Anwendungen: von Strumpfhose bis um künstliches Gelenk und von Wandstecker bis um Kletterseil. Nylon war das erste kommerziell erfolgreiche Kunstfaser.

Synthese

Die meisten Nylons werden synthetisiert von Kondensationspolymerisation (Polykondensation) von a Dicarbonsäure und ein Diamin. Es entsteht ein Copolymer wo beides Monomere einander in der Polymerkette wechseln. Die bekannteste Variante ist Nylon-6,6: die ersten 6 stehen für die 6 Kohlenstoffatome des Diamins (Hexan-1,6-diamin) und die zweite 6 für die 6 Kohlenstoffatome der Dicarbonsäure (Adipinsäure). Es gibt auch Nylon-4,6, das besteht aus putrescine und Adipinsäure. Die allgemeine Reaktion zur Bildung von Polyamid aus Dicarbonsäure und Diamin ist:

Neben Nylon, Wasser gebildet. Anstelle einer Dicarbonsäure a Disäurechlorid verwendet werden, dann wird Chlorwasserstoff (HCl) anstelle von Wasser gebildet. Hier ist normalerweise a Base zugegeben, um den freigesetzten Chlorwasserstoff einzufangen.

Eine andere häufig verwendete Nylonsorte ist Nylon 6. Diese Sorte wird durch Polymerisation von . hergestellt Caprolactam. Diese Polymerisation ist keine Kondensationspolymerisation, sondern a Ringöffnungspolymerisation.^[2]

Aufbau und Eigenschaften

Wichtige Eigenschaften von Nylons sind die Steifheit und der Schmelzpunkt. Diese werden durch die Kräfte bestimmt, mit denen sich die Kohlenstoffketten anziehen. Je stärker sich die Moleküle anziehen, desto näher liegen sie in kristalliner Form und desto schwieriger wird es, die Bindung zwischen den Ketten durch physikalische Kraft oder Temperaturerhöhung aufzubrechen. Die Anziehung zwischen den Kohlenstoffketten wird teilweise durch die Wasserstoffbrücken zwischen den CO- und NH-Gruppen in benachbarten Ketten:

Die Größe davon intermolekulare Kraft wird weitgehend durch die Länge und Art der Kohlenstoffketten in der Disäure oder im Diamin bestimmt. Nylon 4.6 hat beispielsweise eine Schmelztemperatur von 295 °C, während die Schmelztemperatur von Nylon 6.6 263 °C beträgt. Aufgrund des kürzeren Diamins liegen in Nylon 4.6 (im Vergleich zu Nylon 6.6) die Wasserstoffbrücken zwischen den Ketten näher beieinander.^[3]

Wenn sowohl die Disäure als auch das Diamin a Benzolring enthalten, dann a aramid gebildet. Aramide (eine Kontraktion aromatischer Polyamide) schmelzen nicht, sondern zersetzen sich beim Erhitzen, sind sehr stark und bleiben auch bei höheren Temperaturen brauchbar. Sie werden unter anderem in kugelsichere Weste und feuerfeste Kleidung.

Um noch bessere mechanische Eigenschaften zu erhalten, wird üblicherweise Nylon mit Glasfasern. Man erhält dann Zugfestigkeiten wie die von Metall. Allerdings ist Metall viel weniger flexibel als Kunststoff.

Anwendungen

Nylon wurde als synthetischer Ersatz für . entwickelt die Seide. Aufgrund der Knappheit an Seidenstoffen in der Zweiter Weltkrieg diese wurden unter anderem durch Nylongewebe ersetzt Fallschirme. Später wurde Nylon auch als billiger und leichter Ersatz für Metall in Geräten, Maschinen und Anlagen verwendet Werkzeuge.

Nylon ist am bekanntesten für Textil-: neben dem bekannten NylonStrümpfe und -StrumpfhoseEs findet sich zum Beispiel auch in Jacken, Gamaschen und Unterwäsche. Andere Anwendungen sind Krawattenwickel, Zahnbürsten, Teppichboden, Klettverschluss, Moskitonetz, Fischernetze und Befestigungselemente.

Geflochtene Nylonschnüre und -kabel gibt es in verschiedenen Stärken. Sie werden verwendet als Zahnseide, Hundeleine, im Fahnenstange, um die Jalousie zu betreiben, in der Klettersport, wenn Abschleppseil, sondern auch zum Festmachen von Seeschiffen. monofil ist ein Draht, der aus einem einzigen besteht Ballaststoff: Nylon-Monofilament wird unter anderem verwendet für Angelleine, Naht, Perücken, Trimmerlinie, Zugfedern und Saiten vor dem Musikinstrumente und Schläger.

Im Maschinenbau wird üblicherweise glas- oder mineralgefülltes Nylon verwendet. Beispiele sind Getriebe in Druckern und Kopierern und allerlei anderen Kleinteilen wie z Hebel und Paletten. In der Automobilindustrie wird viel glasfaserverstärktes Nylon verwendet, um Metall zu ersetzen. Die Vorteile liegen vor allem in der großen Gewichtseinsparung und einfacheren Herstellung (Spritzguss), was eine erhebliche Kostensenkung bedeutet.

Etymologie

Der Name Nylon war 27. Oktober1938 öffentlich gemacht von Charles Stine, Direktor der Chemieabteilung von DuPont. Über die Herkunft des Namens kursieren verschiedene Geschichten, eine offizielle Geschichte und einige Legenden. Der offizielle und wahrscheinlichste Ursprung ist folgender: Als ein passender Name für das neue Material gesucht wurde, wurde ein Komitee aus drei Wissenschaftlern gebildet. Eines der Ausschussmitglieder, Dr. E. K. Schön, meinte Norun, denn man dachte, dass neue (Nylon-)Strümpfe kaum gleiten würden. Als sich herausstellte, dass die Strümpfe dies taten, schlug Gladding vor, den Namen in Nuron zu ändern. Dies sah jedoch zu sehr nach einem Neuron aus und wurde abgelehnt. Das Ersetzen des "r" durch ein "l" gab den Namen nulon, aber "new nulon" klang nicht richtig. Es wurde vorgeschlagen, das "u" durch ein "i" zu ersetzen, aber das verursachte wiederum Probleme mit der Aussprache (sollte dieses "i" "need" oder "nine" ausgesprochen werden?). Schließlich wurde das „i“ durch ein „y“ ersetzt.^[4] Das Ausspracheproblem war gelöst und Nylon war geboren.

Die Legende ist ein klassisches Beispiel für die Tendenz der Englischsprachigen, humorvolle, sarkastische oder beleidigende Versionen von . zu verwenden Abkürzungen zu machen. Es war nicht allzu schwer, "Now You Lose Old Nippon" oder "Now You Lousy Old Nippon" zu entwickeln. Nylon war eine große Bedrohung für die japanischdie SeideIndustrie, die den globalen Faser- und Gewebemarkt dominierte. Darüber hinaus war die Zeit, in der Nylon synthetisiert und hergestellt wurde, von starken antijapanischen Gefühlen geprägt. Ein amerikanischer Erfolg wurde von dem Wunsch begleitet, Japan zu beleidigen. Diese Geschichte entstand ungefähr zur gleichen Zeit wie das Aufkommen von Nylon im Jahr 1938 und verbreitete sich schnell in ganz Amerika. Die Wirkung und der Ruhm waren so groß, dass DuPont in 1941 in einer japanischen Zeitung dementiert, dass Nylon ein beleidigendes Akronym sei. Diese PR-Aktion blieb ohne Erfolg, denn wie es sich für eine gute Legende gehört, ist sie bis heute viel bekannter als die offizielle Story.^[5]

Eine andere Legende besagt, dass Nylon die Abkürzung der beiden Städte ist New York und London. Schließlich hätten die Deutschen schon früher einen Kunststoff herstellen können, der die gleichen Eigenschaften aufweist. Unter Briten und Amerikanern wurde daraufhin ein Großprojekt ins Leben gerufen, um solches Material selbst herstellen zu können. Dieses Projekt wurde dann Nylon genannt.