البولي أميد مقابل البوليستر: دليل اختيار المواد واستخداماتها

البولي أميد والبوليستر هما عائلتان رئيسيتان من البوليمرات الاصطناعية، وكلاهما ذو أهمية صناعية كبيرة، لكن لهما تركيبات كيميائية مختلفة وخصائص متميزة نتيجة لذلك. يتمثل الفرق الجوهري بينهما في المجموعة الوظيفية للسلسلة الأساسية للبوليمر: فعائلة البولي أميد (نايلون) تحتوي على مجموعات أميد (-NH-CO-)، بينما تحتوي عائلة البوليستر (مثل PET، PBT) على مجموعات إستر (-O-CO-). يؤدي هذا التباين البنيوي إلى عدة فروقات رئيسية في الأداء. فيما يتعلق بالخصائص الميكانيكية، فإن البولي أميد يوفر عموماً متانة أفضل، ومقاومة أعلى للصدمات، ومقاومة جيدة للتآكل. أما البوليستر، فهو عند تقويته غالباً ما يتمتع بصلابة أعلى ومقاومة شد أكبر. ويُعد السلوك تجاه الرطوبة عاملاً تمييزياً حاسماً: فالبولي أميد مادة شديدة الامتصاص للرطوبة، حيث تمتص قدراً كبيراً من الماء مما يؤدي إلى تليين المادة، فيزداد مقدار المتانة لكن تنخفض الصلابة والاستقرار الأبعادي. على النقيض من ذلك، فإن البوليستر أكثر كارهية للماء بكثير، ويمتاز باستهلاك ضئيل جداً للرطوبة، مما يمنحه استقراراً أبعادياً ممتازاً في البيئات الرطبة. من الناحية الحرارية، فإن البولي أميد مثل PA66 يتمتع بنقطة انصهار أعلى من PBT، لكن البوليستر يتمتع عادةً بدرجة حرارة انحراف حراري (HDT) أعلى في الأشكال المملوءة بالزجاج. من الناحية الكيميائية، فإن البوليستر يوفر عموماً مقاومة أفضل لمجموعة أوسع من المواد الكيميائية، بما في ذلك الأحماض القوية، في حين أن البولي أميد يتمتع بمقاومة ممتازة للزيوت والهيدروكربونات. من حيث التكلفة، فإن أنواع البوليستر الشائعة مثل PET تكون غالباً أقل تكلفة من البولي أميد القياسي، رغم أن الأصناف الهندسية قد تكون متكافئة من حيث السعر. ويتم اختيار أحد هذين المادتين بناءً على طبيعة التطبيق: فالبولي أميد يُفضل لقطع تتطلب قوة ومقاومة للتآكل ويمكنها تحمل بعض التغيرات الأبعادية (مثل التروس والمحامل)، في حين يُختار البوليستر للأجزاء التي تتطلب ثباتاً أبعادياً وصلابة في بيئات رطبة أو بيئات كيميائية قاسية (مثل وصلات الكهرباء والأغلفة المستخدمة في السيارات).