Свойства капролона виды материала и технические характеристики, сравнение со фторопластом 1

Фторопласт или капролон

Все живут в современном мире, но немногие заметили те изменения, которые произошли в нем за последние десятилетия. Например, появилось огромное количество новых материалов, а именно пластмасс. И хотя изобретены они были гораздо раньше — еще в прошлом столетии, но, все же, широкое распространение получили сравнительно недавно.

К таким материалам относится качественный листовой фторопласт. Правда, изготавливается он не только в листах, но и в стрежнях

Есть похожий внешне и функционально материал под названием капролон. Это другой вид пластика. Однако они схожи и применяются аналогичными способами.

Прочный капрлон производится различными методиками и с различными добавками — от этого напрямую зависят его качества. Существует два способа получить полиамид — экструзия и литье.

Есть, например, полиамид 6, который изготавливают методом экструзии. Данная модификация имеет довольно высокую вязкость, но не впечатляет износостойкостью. Также в быту его называют «капроном».

Его аналог изготовленный методом литья — это самый распространенный вид капролона у нас в стране. Его преимуществами являются хорошие антифрикционные свойства, а также легкость в обработке. Его вред в отношении человека равен 0. Поэтому его активно применяют в пищевой сфере.

Также при производстве полиамида методом литья, можно добавить в него твердую смазку. Это помогает снизить коэффициент трения. А значит, такой материал может использоваться там, где необходима постоянная смазка механизмов.

Если нужно создать наиболее прочный вариант капролона, то тогда его синтезируют методом экструзии, но также добавляют стекловолокно. Из такой разновидности полиамида производят детали, требующие наибольшей прочности. Также этот материал очень стойкий в отношении высокой температуры.

Но самый жесткий тип капролона — это полиамид 46. Его невозможно расплавить даже при +200 градусов по Цельсию. Его температура плавления +259 градусов.

Если сравнивать фторопласт и капролон, то можно сказать, что различия между ними практически нету. Однако, например, фторопласт можно разрезать ножом, а капролон — нельзя.

Но в любом случае при выборе между двумя этими материалами, вы должны понимать — какую задачу должна выполнять ваша деталь. Ведь в одном случае лучше будет один, во втором — другой. Но в целом они очень похожи. Так что если у вас нет экстремальных условий эксплуатации, то можете выбирать любой из них.

Капролон или Полиуретан — какой материал лучше

Жизнь современного человека невозможно представить без полимеров. Химиками создано множество заменителей природных материалов, которые успешно применяются в разных отраслях народного хозяйства. К таковым относятся капролон и полиуретан.

Капролон

Второе название — полиамид 6-блочный. Этот полимер изготавливается из капролактама – бесцветных кристаллов цикличного амида Ɛ-аминокапроновой кислоты. Его низкотемпературная анионная полимеризация происходит в присутствии щелочных катализаторов.

Обладает следующими свойствами:

  1. В обычном состоянии не выделяет токсических и вредных веществ, безопасен для человека.
  2. Прост и легок в механической обработке, при этом безвреден.
  3. Устойчив к действию щелочей, слабых кислот, масел, спиртов, углеводородов, эфиров.
  4. Растворяется в концентрированных кислотах, фенолах.
  5. Обладает хорошими антифрикционными свойствами (низкий коэффициент трения, хорошие теплопроводность, прочность, прирабатываемость в механизмах).
  6. Разлагается на аммиак, оксиды углерода и азота при температуре 300 о С.

Капролон используют как изоляционный, антифрикционный, конструкционный материал. Выпускается в виде листов, стержней, втулок.

Полиуретан

Это полимер, обладающий высокой эластичностью и вязкостью. Он упругий. Его некоторые виды растягиваются до размеров, которые во много раз превышают первоначальный, а затем с легкостью принимают прежнюю форму.

Полиуретан в химической формуле содержит молекулы замещенной и/или незамещенной уретановой группы, а также многие другие соединения.

От строения, химического состава, длины полиуретановой цепи зависят свойства этого вещества. Он бывает вязкой жидкостью, пластичным или кристаллическим твердым веществом. Иметь свойства резины или жесткого пластика.

  1. Хорошо выдерживает силовые нагрузки, механическую обработку.
  2. Устойчив к температурным перепадам, выдерживает – 60 о С и + 80 о С.
  3. Не проводит электричество.
  4. Высокоэластичен.
  5. Не разрушается под воздействием озона, кислот, масел, растворителей.
  6. Износоустойчив.

Полиуретан используют для производства конструкционных, изоляционных, антифрикционных деталей в разных отраслях промышленности. Входит в состав клея, лакокрасочных изделий, герметиков. Это сырье для производства деталей оборудования, машин, втулок, спортивных шин. Листы, втулки, стержни – основные формы твердых полиуретановых изделий.

Общие свойства капролона и полиуретана

  1. Имеют высокую износостойкость, превосходящую сталь, резину. Применяют для производства деталей машин, подвергающихся силовым нагрузкам.
  2. Устойчивы к воздействию многих химических веществ, масел, органических растворителей, ультрафиолета.
  3. Сохраняют свои свойства при температурах от -40 о С до +70 о С. Применяются в районах с устойчивыми низкими и высокими температурами.
  4. Хорошие диэлектрики.
  5. Не подвержены коррозии.
  6. Водонепроницаемы.
  7. Плотность полимеров невысока. Они легкие. Замена деталей из металла, резины на полимерные в 3-7 раз уменьшает вес всего изделия.
  8. Не наносят вреда здоровью человека при соблюдении правил производства и эксплуатации материалов. Однако при горении выделяют вредные и опасные для здоровья человека вещества (окись углерода, окись азота, фенолы, аммиак).
  9. Просты в механической обработке на металлообрабатывающем оборудовании (резка, сверление, шлифование, фрезерование). При этом не допустим перегрев деталей.
  10. Полимеры выдерживают большие нагрузки на растяжение/сжатие, ударные нагрузки, трение без смазки, имеют длительный срок службы.
Читайте также:  ПДД для бывалых почему так много конфликтов на круговых перекрёстках; Блог Артема Краснова

Различия между капролоном и полиуретаном

Свойство Капролон Полиуретан
Агрегатное состояние Твердое вещество Вязкая жидкость, кристаллическое или пластичное твердое вещество
Форма выпуска Листы, втулки, стержни, нестандартные изделия под заказ Лаки, краски, герметики, листы, стержни, товары из вспененного полиуретана и нестандартной формы
Сфера применения Ответственные рабочие детали автомобилестроения, машиностроения, добыча полезных ископаемых, лесопереработка, нефтегазовая промышленность, прочее (электродвигатели, подшипники, конвейеры, втулки, шестеренки, электрические катушки, переключатели, изолирующие детали) Широкая область применения. Промышленность (покрытие для деталей, колес, роликов, уплотнители, электрические изоляторы). Строительство (лаки, краски, тепло- и гидроизоляция, поролон). Автомобилестроение (покрышки, валы, втулки, подшипники). Производство мебели (матрасы, прокладки, литые стулья, детали декора).

Подведем итоги

Особенности обоих полимеров определены химическим составом и особенностями технологии производства. Меняя температуру химических реакций, состав реагентов, виды катализаторов, давление, способ производства, получают капролон и полиуретан с различными свойствами.

Главное направление применения капролона – изготовление изолирующих компонентов и деталей в движущихся механизмах. Благодаря отличным антифрикционным свойствам, инертности ко многим агрессивным средам, детали из капролона превосходят аналоги из стали и металлических сплавов в 1,5-2 раза по устойчивости к износу деталей, коррозии, изменению температур. Они дешевле и легче металла, лучше притираются в механизмах, не требуют смазки. Коэффициент трения по стали ниже чем, у полиуретана в 1,5-2 раза. Поэтому износ капролоновых деталей меньший, чем полиуретановых.

Полиуретан более универсальный по применению полимер, чем капролон: от деталей механизмов до спортивного инвентаря и медицинских принадлежностей. Имеет много разновидностей, марок. Производится не только в твердой форме, но и в жидкой. Имеет широкий диапазон рабочих температур. Сохраняет свойства при постоянно низких или высоких температурах воздуха. Пластичен, при растяжении полностью восстанавливает первоначальную форму.

Технические характеристики полимерного материала капролон

Одним из наиболее распространенных новых высокотехнологичных материалов является капролон, свойства которого превосходят металл по многим показателям, включая прочность и коррозионную стойкость.

Общее описание

Упомянутый выше материал является относительно новым, он известен с 1980 года. Обладает уникальными свойствами, имеет высокую степень износоустойчивости и прочности. Если речь идет о качественном капролоне, то он может находиться на открытом воздухе в течение нескольких лет, при этом материал не потеряет своих механических и физических характеристик, не будет требовать защиты от влияния внешней среды и ультрафиолета.

Исследования

Капролон марок «4-10» и «4-15» имеет удельное объемное сопротивление 70-90 МОм•см (при напряжении 100 В), что обеспечивает стекание статического заряда. Материал «капролон-300» обладает электропроводящими свойствами.

Стеклонаполненный капролон марки СТП-20 производства «НТО «Альвис» имеет температурный коэффициент линейного расширения меньше, чем специальный полимер полиэфиркетон с 30% стекловолокна. Для капролона СТП-20 — 0,000040, для полиэфиркетона с 30% стекловолокна — 0,000075 (при +100°С).

«НТО «Альвис» создан новый синтактический материал — синтактическая пена на основе капролона (марки СФ-15, СФ-25 и др.). Особенность этого материала — в сочетании высокой прочности с малым удельным весом.

В «НТО «Альвис» исследовано водопоглощение капролона различных марок при нахождении в воде в течение 4000 часов. Для марки М-40 водопоглощение составляет 1,5-1,55%, для марки Капролон-42 — 1,55-1,65%, для базового капролона производства «НТО «Альвис» — 1,5-1,6% (по справочникам — 6-8%). Данные величины фактически могут считаться равновесными.

Физико-механические показатели капролона производства НТО «Альвис» всегда несколько выше справочных. Исследования, проведенные Брянским университетом, показали, что выпускаемый нами графитонаполненный капролон марки «капролон-42» по износостойкости превосходит другие отечественные и зарубежные марки. Он не просто «подкрашивается» графитом (в отличие от так называемого «графитокапролона»). В «капролоне-42» графит равномерно распределен в массе заготовки, что обеспечивает стабильные антифрикционные, прочностные и электрические показатели материала.

Особенности материала

Капролон, технические характеристики которого должны быть вам известны, если вы планируете его приобрести, устойчив к воздействию:

  • химических веществ;
  • эфиров;
  • растворителей;
  • разбавленных кислот;
  • спиртов.

Капролон растворяется в муравьиной и концентрированной серной кислотах, а также во фторированных спиртах. Среди основных свойств данного материала низкий коэффициент трения, это позволяет применять его при изготовлении подшипников и других трущихся в процессе эксплуатации деталей. Однако этот вариант – не единственный способ применения капролона в области промышленности.

Отличия

Как видно из таблицы по внешнему виду капролон или фторопласт практически не имеют отличий, однако по физико-механическим свойствам они имеют достаточно существенные отличия. Поэтому при выборе полимера следует обращать внимание на следующие критерии:

  • Механическая прочность и твердость;
  • Электроизоляционные свойства;
  • Стойкость к истиранию и износу;
  • Величину коэффициента трения скольжения.

По прочностным характеристикам капролон крепче фторопласта, однако несколько уступает ему по твердости и обрабатываемости. Капролон более стоек к истиранию и износу и лучше работает в условиях долговременных нагрузок. Электроизоляционные свойства материалов отличаются незначительно.

Также стоит обратить внимание и на стоимость материалов. Цена капролона составляет от 250 руб. за 1 кг, а фторопласта – от 500 руб. Таким образом, в сравнении капролона и фторопласта и выбора — какой материал лучше, отталкиваемся от следующих критериев: для работы в тяжелых условиях и механизмах с повышенным износом деталей предпочтительнее использовать капролон, а в условиях действия химически агрессивных сред и повышенных температур лучше себя показывает фторопласт.

Сфера использования

Капролон, технические характеристики которого достаточно уникальны, используется взамен металлов. Материал в 6, а то и в 7 раз легче стали, это указывает на то, что изделия имеют малый вес и высокую прочность. Капролон используется для изготовления подшипников, которые устойчивы к коррозии, отличаются износоустойчивостью, низким коэффициентом трения, помимо прочего, данные детали обладают эффектом самосмазывания.

Капролон применяется для получения шестерней, лопастей насосов, крылаток, различных корпусов, а также роликов, которые ложатся в основу конвейерных лент. Иногда из данного материала изготавливают еще и разделочные доски, которые удобно использовать в области мясной промышленности.

Сравнение с фторопластом

Капролон — один из многих полимеров, применяемых для замены металлов. Из всех аналогов наиболее часто его сравнивают со фторопластом и полиуретаном. Технические характеристики фторопласта и полиамида в сравнении:

  • Термостойкость лучше у фторопласта. Он выдерживает температуры до 200 °C.
  • Оба материала мало подвержены химической коррозии. Разница в том, что фторопластовые детали чаще применяются в разведённых кислотах, а капролоновые — в щелочах.
  • Удельная плотность капролона значительно меньше, чем у фторопласта. Отличить их можно по весу. Фторопласт почти в два раза тяжелее
    . В местах, где масса изделия играет важную роль, чаще применяется полиамид-6.
  • По прочности на сжатие и деформациях при ударе фторопласт превосходит капролон.

Фторопласт — мягкий и текучий полимер, не подходит для использования при высоких нагрузках. Срок службы у фторопласта выше, чем у полиамида-6, и по прочностным характеристикам фторопласт имеет лучшие показатели

.
Однако капролон отличается большей доступностью по цене, и это часто определяет выбор производителей в его пользу
. Подробнее о фторопласте Ф4 можно узнать здесь.

Полиуретан применяют взамен резины, традиционных пластмасс, а иногда и металлов. Он незаменим при изготовлении различных прокладок и уплотнений.

Благодаря применению новых полимерных материалов у производителей различного рода механизмов появилась возможность значительного облегчения и удешевления конструкций. Это приносит значительную экономическую выгоду и часто увеличивает срок службы изделий.

Среди большого разнообразия современных полимерных материалов выделяется фторопласт и капролон, и это неудивительно, ведь они оба находят широкое применение почти во всех отраслях промышленности. Какими свойствами обладают оба материала, чем они отличаются и в каких сферах находят применение фторопласт и капролон?

Для справки

Описываемый в статье капролон, технические характеристики которого будут интересны каждому потребителю, способен снизить износ изделий, повышая срок их эксплуатации в 1,5 раза. Трудоемкость процесса изготовления при этом на 35 % меньше, тогда как итоговая стоимость получается почти в 0,5 раза ниже по сравнению с аналогами из бронзы и стали.

Области применения

Благодаря своим свойствам и техническим характеристикам, капролон успешно используется во многих отраслях промышленности. Наиболее распространен он в таких сферах:

  • электротехника. Являясь , капролон считается прекрасным вариантом для изоляции силовых кабелей, из него изготавливают так же защитные кожухи электрооборудования, которое работает на открытом воздухе. Благодаря низкой гальваноэлектрической коррозии из этого полимера делают клеммы, катушки, переключатели и разъемы. Стойкость к щелочным растворам дает возможность использовать материал при контакте с различными электролитами;
  • горнодобывающая промышленность, судостроение и машиностроение. Благодаря своему малому весу использование капролона позволяет в несколько раз облегчить конструкцию и существенно сократить расходы без потери качества за счет самой низкой себестоимости материала по сравнению с аналогичными полимерами. Из материала изготавливают подшипники скольжения, ступицы, манжеты, барабаны-измельчители горной породы и многое другое.

Применение капролона в промышленности и строительстве

Проектирование и изготовление нестандартного оборудования в соответствии с чертежами и заказчиком, включая ремонтные работы. Ремонтные работы, обслуживание в период гарантийного и послегарантийного обслуживания. Конструкция и изготовление такелажа. . Возможности предприятия «Топаз» позволяют выполнять следующие виды промышленных работ.
Проектирование моделей пресс-форм, штампов, инструментов, режущих инструментов и их изготовления. Примеры деталей, изготовленных в пресс-формах нашего завода. Производство нестандартного оборудования. Проектирование и изготовление специального оборудования для различных целей. Машины для форматирования, дымогенераторы, прессы, испытательные стенды, оборудование для фитнеса и т.д.

Разновидности капролона: листовой материал

Наиболее популярной разновидностью этого материала является листовой капролон, который представляет собой заготовку, применяемую для получения разных деталей, а именно:

  • втулок;
  • вкладышей;
  • фланцев;
  • колец.

Материал обычно имеет форму квадрата со стороной в 1000 мм, тогда как толщина может изменяться в пределах от 6 до 250 мм. Однако данные параметры могут изменяться. Хранение материала должно производиться в помещениях, условия которых отличаются низкой влажностью. Капролон, технические характеристики и особенности которого описаны в статье, должен использоваться с особой осторожностью, что обусловлено его упругостью, гладкостью и скользкостью. Поэтому мастерам следует соблюдать технику безопасности, когда есть необходимость ударить по поверхности кувалдой или молотком. Делать это необходимо лишь после того, как лист удастся закрепить. Специалисты советуют работать с материалом в перчатках, так как руки можно повредить острыми кромками.

Обработка листового капролона ведется на металлообрабатывающих станках, но при этом следует учитывать некоторые рекомендации. При механической обработке следует обеспечить теплоотвод, материал отличается низким уровнем температуры плавления. Если необходима сложная обработка, то следует учитывать, что материал может покрыться трещинами, поэтому работы рекомендуется разделить на несколько этапов.

Производители и стоимость полиамида 6 блочного

Он может продаваться на вес, так как его изготавливают в виде листов, втулок, стержней, кругов или блоков. Капролон разный в диаметре и толщине. Цена 1 кг капролона в среднем составляет 300-400 рублей. Но стоит заметить, что окончательная стоимость готового изделия или заготовки из этого материала может быть гораздо выше.

Известными производственными компаниями, которые специализируются на этом материале в Российской Федерации, есть:

  • • ПП МТР-Сервис,
  • • ООО ПромРесурс,
  • • ООО ПКФ ЮХК,
  • • ООО ЭнергоТехПром-НН,
  • • ООО Континент,
  • • ООО АПЭКС-ПЛЮС.

Технические характеристики

Капролон, свойства и применение которого должны быть известны потребителю перед совершением покупки, имеет плотность в пределах от 1150 до 1160 кг/м³. Рабочая температура изменяется от -40 до +70 °С, тогда как температура плавления достигает отметки в 250 °С. Важно знать еще и средний коэффициент теплового линейного расширения, который составляет 0,000098, когда температура изменяется от 0 до 50 °С.

Специалистов иногда интересует еще и такой параметр, как твердость по Бринеллю, который не может быть ниже отметки в 130 HB. Если речь идет о листовом капролоне, то предел его прочности при изгибе составляет 80 МПа или больше. Предел прочности при сжатии равен 90 МПа или больше. При разрыве относительное удлинение составляет 10 %, а коэффициент теплопроводности равен 0,29 при 20 °С. Капролон, технические характеристики, температура которого упомянуты в статье, имеет электрическую прочность в пределах от 30 до 35 кВ/мм.

Избранное

При испытании ПА 6 блочного в температурном интервале от +90 до +120°С наблюдается увеличение разрушающего напряжения при статическом изгибе в среднем на 20-30% и снижение разрушающего напряжения при растяжении на 20-30%. Наиболее резко снижаются деформационные свойства (по материалам каталога «Полиамиды» НИИПМ НПО «ПласМеханическая обработка пласПолиамиды» НИИПМ НПО «Пластмассы», Черкассы, 1983).

Развитие химической промышленности тесно сопряжено с органическим синтезом конструкционных материалов. Одним из сравнительно новых полимеров является капролон. Он синтезирован впервые в 80-х годах прошлого столетия и широко применяется в промышленности. Это обусловлено свойствами капролона, изделия из которого во многом превосходят изделия из стали.

Основные разновидности материала

Капролон графитонаполненный, технические характеристики которого позволяют использовать его в промышленности, обладает коэффициентом трения, который в 3 раза ниже по сравнению с полиамидом шестой марки. По износоустойчивости данная разновидность материала превосходит другие марки капролона. Среди них можно выделить:

  • полиамид 6;
  • ПА6-МГ – материал, модифицированный графитом;
  • ПА6-МДМ – модифицированный дисульфидом молибдена.

Полиамид 6 может изготавливаться по методу экструзии или по технологии литья. В первом случае материал получается довольно прочным и имеет высокую вязкость и пониженную износоустойчивость. Если же речь идет о полиамиде, выполненном по методу литья, то перед вами самые популярный в России капролон, который имеет антифрикционные качества и хорошо поддается обработке. Этот материал совершенно безвреден для здоровья человека и может применяться даже в пищевой промышленности.

Если к полиамиду 6 будет добавлена твердая смазка, то удастся получить материал с повышенными показателями скольжения, что позволяет применять его при изготовлении деталей и узлов, где требуется постоянная смазка. Достаточно популярен сегодня капролон, технические характеристики, ГОСТ которого интересуют многих потребителей. Но данный материал изготавливается по техническим условиям 2224-036-00203803-2012 и имеет цвет от белого до кремового. Если же перед вами разновидности ПА6-МГ и ПА6-МДМ, то цвет может быть серым или черным. Однако капролон шестой марки изготавливается с использованием пигментов, в итоге удается получить материал разных цветов. Основные марки этого материала обозначаются двумя буквами – «А» и «Б», в первом случае капролон идет на изготовление деталей при самолетостроении, тогда как во втором – для конструкционных деталей машиностроения.

Получение

Чтобы получить капролон высокой плотности, необходимо провести реакцию низкотемпературной полимеризации, в которой будут брать участие аминокапроновая кислота, щелочные катализаторы и активаторы.

Полученный материал можно развести в фенольных и крезольных растворах. Этот материал считается отменным диэлектриком.

Согласно государственному стандарту этот полиамид должен изготавливаться согласно требованиям ГОСТ 7850-86. «Капролон. Технические условия».

Ссылка на основную публикацию
Сварочный трансформатор устройство, принцип работы аппарата
Сварочный трансформатор - устройство, принцип работы и виды Из всевозможных видов промышленного оборудования самым распространенным является сварочный трансформатор. Такой аппарат...
Сварка алюминия электродами инвертором как варить правильно
Сварка алюминия в домашних условиях – как правильно варить алюминий Сварка алюминия затруднена многими факторами (в первую очередь его характеристиками),...
Сварка аргоном — особенности, техника, принцип работы
Выбор присадочного прутка и особенности аргонодуговой сварки (TIG) черной стали, нержавейки, алюмини Новости компании Новости машиностроения Новости судостроения Новости военно-промышленного...
Сварочный шов — как правильно накладывать швы
Как класть сварочный шов, чтобы он был надежным и прочным техника, этапы и нюансы Сейчас чтобы соединить детали из различных...
Adblock detector