Розвиток хімічної промисловості тісно пов'язане з органічним синтезом конструкційних матеріалів. Одним з порівняно нових полімерів є капролон. Він синтезований вперше в 80-х роках минулого століття і широко застосовується в промисловості. Це обумовлено властивостями капролона, вироби з якого багато в чому перевершують вироби зі сталі.
види капролона
Різні добавки змінюють властивості матеріалу і визначають можливості його використання в різних галузях. Існують наступні види:
- ПА 6-А застосовується в літакобудуванні.
- ПА 6-Б використовується в машинобудуванні.
- ПА 6-МГ, модифікований графітом, володіє хорошими антифрикційними властивостями, використовується в підшипниках ковзання і при формуванні труться.
- ПА 6-МДМ - модифікований молібденом. Володіє підвищеними діелектричними властивостями. Застосовується для ізоляції кабелів і в електроустановках.
ПА 6-МГ і ПА 6-МДМ мають сірий або чорний колір. Всі модифікації матеріалу мають властиві саме їм властивості і використовуються в різних областях.
Технічні характеристики
Капролон - це багатофункціональний полімерний матеріал, який використовується в багатьох виробничих процесах. Його отримують з капролактаму за технологією плавлення. Назва капролон застосовується тільки в Росії. Інше найменування цього полімеру - поліамід-6. Колір без добавок білий або кремовий. Різні добавки змінюють його колір і властивості. Випускається листовий матеріал і отриманий методом екструзії.
Метод виробництва теж впливає на відмінності в характеристиках і властивостях. Проводиться поліамід-6 з капролактаму. Це безбарвний порошок або рідина. При виробництві використовуються активатори і лужні каталізатори. Технічними характеристиками капролона є:
- Щільність 1, 135-1, 16 г / см³. Значення змінюються в залежності від способу виробництва і модифікацій.
- Напруга при розриві 70-100 МПа. Робоча температура від -40 до 80 ° C. На короткий час може підвищуватися до 150 ° C. Температура плавлення 225 ° C.
- Коефіцієнт тертя по металу: без змащення - 0, 2-0, 3; з водяною мастилом - 0, 005-0, 02; для марки ПА 6-МГ - 0, 002-0, 01.
Капролон можна розплавити. Він стає м'яким вже при 145-147 ° C, але важливо забезпечити повне розплавлення, інакше, при подальшому підвищенні температури, матеріал буде розкладатися.
Це загальні характеристики полімеру. Добавки, які вводяться, і метод виготовлення визначають експлуатаційні якості і сферу застосування матеріалу:
Литний капролон. Широко розповсюджений. Нешкідливий і тому може застосовуватися в харчовій промисловості і медицині. Легко обробляється і має високі антифрикційні властивості.- Екструзівний поліамід. Характеризується меншою жорсткістю і крихкістю і на відміну від литого володіє більшою в'язкістю. Полімер має хороші електроізоляційні характеристики.
- Поліамід-6 з дисульфідом молібдену. Має збільшену твердість, зносостійкість, антифрикційні і механічні властивості. Діапазон робочих температур розширено.
- Графітокапролон. Містить графітовий порошок. Колір матеріалу чорний. Має кращі характеристики по зносостійкості серед всіх ПА-6. Володіє хорошими антистатичними і антифрикційними властивостями.
- Екструзійний ПА-6 з додаванням скловолокна. Збільшується стійкість при застосуванні в умовах низьких температур і при нагріванні. Зменшується осаду за рахунок зниження коефіцієнта лінійного розширення.
Завдяки своїм характеристикам деталі з поліаміду успішно замінюють відповідні деталі зі сталі, бронзи, латуні.
Галузь застосування
Хороші міцності і діелектричні характеристики, зносостійкість і дешевизна роблять матеріал затребуваним у багатьох виробництвах. Найбільшого поширення набув він в наступних галузях:
Електротехніка. Тут найбільш затребувані його діелектричні властивості. З поліаміду виготовляють ізоляційні оболонки кабелів і захисні кожухи електроприладів, що працюють поза приміщеннями. Стійкість до впливу хімічних речовин і розбавлених лугів дозволяє застосовувати матеріал в контакті з електролітами.- Суднобудування і машинобудування. Завдяки низькій питомій щільності поліамід здатний значно полегшувати конструкції і робити їх більш ремонтопридатності.
- Для підприємств харчової промисловості. Виготовляються сепаратори, шнеки, втулки, ролики, обробні дошки і інші деталі виробничого циклу, які безпосередньо контактують з продуктами харчування.
Деталі з капролона в сім разів легше деталей зі сталі і бронзи і здатні збільшувати терміни служби обладнання.
Порівняння з фторопластом
Капролон - один з багатьох полімерів, що застосовуються для заміни металів. З усіх аналогів найбільш часто його порівнюють зі фторопластом і поліуретаном. Технічні характеристики фторопласта і поліаміду в порівнянні:
Термостійкість краще у фторопласта. Він витримує температури до 200 ° C.- Обидва матеріали мало схильні до хімічної корозії. Різниця в тому, що фторопластові деталі частіше застосовуються в розведених кислотах, а КАПРОЛОНОВИЄ - в лугах.
- Питома щільність капролона значно менше, ніж у фторопласта. Відрізнити їх можна по вазі. Фторопласт майже в два рази важче. У місцях, де маса вироби відіграє важливу роль, частіше застосовується поліамід-6.
- По міцності на стиск і деформаціях при ударі фторопласт перевершує капролон.
Фторопласт - м'який і текучий полімер, не підходить для використання при високих навантаженнях. Термін служби у фторопласта вище, ніж у поліаміду-6, і по міцності фторопласт має кращі показники. Однак капролон відрізняється більшою доступністю за ціною, і це часто визначає вибір виробників в його користь.
Поліуретан застосовують замість гуми, традиційних пластмас, а іноді і металів. Він незамінний при виготовленні різних прокладок і ущільнень.
Завдяки застосуванню нових полімерних матеріалів у виробників різного роду механізмів з'явилася можливість значного полегшення і здешевлення конструкцій. Це приносить значну економічну вигоду і часто збільшує термін служби виробів.