Was ist Polyamid? Wir stellen das beliebte Material vor

Polyamide gehören zu den selbstverständlichen Mitstreitern des modernen Lebens. Dass die Anwendungsbereiche der Polymergruppe so vielfältig sind, ist kein Zufall. Ihre Vorteile wollen wir Ihnen etwas näherbringen.

Definition

Ein Polyamid (chemische Bezeichnung PA) ist ein synthetisches Polymer, das durch die Verknüpfung der Aminogruppe eines Moleküls und der Carbonsäuregruppe eines anderen Moleküls entsteht. PA besteht aus sich wiederholenden, durch Amidverbindungen miteinander verknüpften Einheiten. Diese Einheiten werden Monomere genannt.

Werden mehrere Monomere miteinander verkettet, entsteht ein molekularer Aufbau. Dieser kann unterschiedlich aussehen. Sowohl verzweigte, lineare als auch vernetzte Strukturen sind möglich. Üblicherweise wird der Begriff für thermoplastische Kunststoffe genutzt, die künstlich hergestellt worden sind. Diese erleichtert die Abgrenzung zur chemischen Stoffklasse der Proteine.

Bekannt ist das Material seit den 1930er-Jahren, als die US-amerikanische Firma DuPont erstmalig die Herstellung gelang. Es entstand die Kunstfaser Nylon, deren Bedeutung für die Modeindustrie bis heute kaum zu überschätzen ist. Nylon setzte sich als reißfestes Material für Damenstrümpfe schnell durch und ersetzte die viel empfindlichere Seide. Im Zweiten Weltkrieg war PA bereits mit von der Partie, zum Beispiel als Material für die Fallschirmherstellung.

Herstellung

Grundsätzlich lassen sich zwei Herstellungsweisen unterscheiden. Bei der ersten wird PA aus Monomeren durch Polykondensation von Carbonsäuren, Diaminen und Aminosäuren hergestellt. Von dieser ist die einfache Kondensationsreaktion beziehungsweise die Polymerisation von Lactamen zu unterscheiden. Vereinfacht gesagt, werden durch diese Prozesse die Moleküle so miteinander verbunden, dass eine Kette entsteht. Für die Herstellung ist Erdöl der entscheidende Rohstoff.

Anwendungsbereiche

Fahrzeugbau: Aufgrund seiner hohen mechanischen Festigkeit hat sich PA längst einen unverrückbaren Platz in der Fahrzeugfertigung erarbeitet. Zu den wichtigsten Verwendungen gehören etwa Lampengehäuse, Pedale, Kraftstofftanks und -leitungen.

Im Motorraum kommen die Polymere ebenfalls häufig zum Einsatz. Für sie spricht dabei ihre gute Ölbeständigkeit und ihre Formbeständigkeit bei Wärme. Die Möglichkeit, mit einem hochbelastbaren und zugleich leichten Werkstoff anspruchsvollste Geometrien umzusetzen, findet breite Anwendung. Dank ihrer Vorzüge kommen die Thermoplasten verstärkt in der Hybridbauweise von Strukturbauteilen zum Einsatz, beispielsweise in Kombination mit Stahl oder auch Aluminium.

Elektronik: In der Elektroindustrie spielt PA eine zentrale Rolle dabei, die unterschiedlichsten Bauteile zu isolieren. Auch bei der Fertigung von Gehäusen kommt die hohe Kriechstrom- und Isolationsfestigkeit des Materials zum Tragen.

PA-Bauelemente halten mit Unterstützung von Flammschutzmittel vor eine kurze Zeit Temperaturen von mehr 250 °C aus, ohne ihre Form wesentlich zu verändern. Der Kunststoff kann jedoch mehr als nur isolieren. Mithilfe von Grafit- und Metalleinlagerungen ist es möglich, ihn elektrisch leitend zu machen, sodass sich noch viele weitere Anwendungsoptionen eröffnen.

Bekleidungsindustrie: Der größte Teil der PA-Produktion wird für Textilien verwendet. Dessous, Damenstrümpfe, Kittel oder Regenbekleidung gehören etwa zu den Erzeugnissen, die ohne die Synthetikfaser kaum vorstellbar wären. PA-Textilien trotzen den unterschiedlichsten Bedingungen. Mit dem direkten Hautkontakt kommen sie genauso zurecht wie mit sportlichen Aktivitäten, Wind und Wetter.

Diese drei Bereiche ließen sich beliebig um weitere erweitern. Auch bei den folgenden Erzeugnissen handelt es sich häufig um PA-Produkte:

• Regenschirme
• Fischernetze
• Fallschirme
• Reifen
• Sitzgurte
• Seile
• Zelte
• Zahnbürstenborsten
• Schwämme
• Tennissaiten
• Dübel
• Schrauben

Vorteile

Die Stärken des Materials sind zahlreich. Zu ihnen zählen etwa die folgenden:

Einfache Bearbeitung: Mechanisch bereitet es keine großen Probleme, das Polymer zu bearbeiten. Es lässt sich ohne weiteres bohren, fräsen, schneiden oder lackieren.

Uninteressant für Tiere: Gegenüber anderen Kunststoffen wie PVC haben die Thermoplasten den Vorteil, Nagetiere nicht zum Zerkauen zu animieren. Das liegt daran, dass sie keine Geruchsstoffe speichern. Motten können dem widerstandsfähigen Stoff ebenfalls nichts anhaben.

Geräuschdämpfend: Die Polymere lassen sich gezielt einsetzen, um Schall zu dämpfen. Besonders in lauten Umgebungen ermöglicht es das Material, Lärm zu minimieren. Das gilt für den privaten Bereich genauso wie für Betriebe.

Korrosionsbeständig: Polyamid bietet einen guten Korrosionsschutz. Ätzende Stoffe können dem Kunststoff kaum etwas anhaben, weshalb er in den unterschiedlichsten Umgebungen zum Einsatz kommt. Wo Metall nach einigen Jahren erneuert werden müssten, erledigen Polyamide weiterhin ihre Aufgabe, so zum Beispiel in Kläranlagen oder in chemischen Aufbereitungsanlagen.

Niedrige Herstellungskosten: Im Gegensatz zu anderen Materialien sind Polyamide in der Produktion extrem günstig. Aufgrund ihres geringen Gewichts verschlingt auch ihr Transport keine Unsummen.

Hohe Anpassungsfähigkeit: Polyamide eignen sich hervorragend für komplexe Aufgaben. Selbst in engsten Räumen lassen sich sie beliebig einpassen und krümmen. Das zeichnet sie gegenüber unbiegsamen Metallkonstruktionen aus. Selbst über lange Zeiträume hinweg und unter extremer Temperaturbelastung bleibt die Flexibilität des Materials erhalten.

UV-Lichtbeständigkeit: Auch wenn es über einen langen Zeitraum hellem (UV-)Licht ausgesetzt ist, verändern sich die synthetischen Kunststoffe nicht. Aus diesem Grund ist beispielsweise eine nachlassende Farbintensität nicht zu befürchten.

Recycelbar: Wird das Polymer mit anderen Kunststoffen verschmolzen, lässt es sich aufbereiten und wiederverwenden. Aus verschmolzenen Kunststoffen können beispielsweise Getränkekästen hergestellt werden.